 |
Расчет точности тахеометрического хода.
|
|
|
|
Сущность тахеометрической съемки состав и порядок работ.
Целью тахеометрической съемки является получение топографического плана местности. Съемка производится в крупных (1:500÷1:5000) масштабах на основе теодолитно – нивелирных, теодолитно- высотных или теодолитно – тахеометрических ходов, прокладываемых между пунктами государственной сети или сети сгущения.
В теодолитно – нивелирных ходах углы поворота измеряют теодолитом, а расстояния между вершинами углов – при помощи ленты или дальномеров соответствующей ей точности измерения. Работа при измерении углов и линии выполняются в том же порядке, что и при проложении теодолитных ходов. В результате обработки измерений получают координаты Х и Y вершин хода, по которым определяют их плановое положение. Отметки Н вершин хода определяют путем геометрического нивелирования.
В теодолитно- высотных ходах в отличие от теодолитно- нивелирных превышение получают путем тригонометрического нивелирования.
В теодолитно- тахеометрических ходах отметки вершин также получают тригонометрическим нивелированием, а стороны измеряют нитяным дальномером.
Выбор вида съемочного обоснования диктуется требованиями Инструкции. Так, при съемке рельефа с сечением через 2 м и более допускается определять высоты пунктов тригонометрическим нивелированием, а при съемке рельефа с сечениям до 1 м – геометрическим. Съемка контуров и рельефа с пунктов (станций) съемочного обоснования выполняется, как правило, полярным способом. При этом одно наведение (визирование) на рейку, установленную на точке местности, позволяет получить расстояние, направление и превышение, по которым определяются пространственные координаты этой точки.
|
|
|
Согласно инструкций тахеометрическая съемка применяется как основной вид съемки для создания планов небольших участков или в сочетаний с другими видами съемок, когда:
а) применение других видов съемок нецелесообразно,
б) выполняется съемка рельефа на застроенной территории,
в) выполняется съемка узких полос местности при изысканиях линейных сооружении (высоковольтных линий, трубопроводов, каналов и других).
Тахеометрическая съемка является наиболее распространенным методом топографической крупномасштабной съемки небольших площадок со сложным рельефом и вытянутых полос при изысканиях линейных сооружений. Обычно стремятся применять номограммные тахеометры, дающие возможность измерять до пикетных точек горизонтальное проложение и превышение.
Плотность съемочного обоснования на один планшет должна составлять при масштабе плана 1: 500 не менее 10 точек, 1: 1000 - 20;точек, 1: 2000 - 50 точек; для местности с нечеткими контурами это число пунктов может быть уменьшено в 2 раза.
На незастроенной территории сгущение съемочных сетей производят тахеометрическими ходами. При съемке масштаба1:500 линии в таких ходах измеряют лентой или оптическим дальномером
Предельные невязки тахеометрического хода вычисляют по формулам:
а) угловая
пред 
где п - число сторон хода;
б) линейная
пред 
где [s1 - общая длина хода, которая для масштаба съемки 1: 1000 и 1: 2000 не должна превышать соответственно 300 и 600 м при числе сторон n, равном 3 и 4; I/Т - относительная ошибка измерения линий xoдa для тахеометра I/Т= 1/400, для ленты или оптического дальномера I/Т= 1/1000.
В резко пересеченной местности при сечении рельефа 1-2 м высоты тахеометрического хода могут определяться тригонометрическим нивелированием. Высоты точек хода вычисляются до 1 см.
В процессе съемки от пунктов съемочного обоснования могут быть определены тахеометром отдельные переходные точки с измерением в прямом и обратном направлениях расстояний и превышений. В равнинной местности превышения можно определить горизонтальным лучом, пользуясь тахеометром как нивелиром и устанавливая на вертикальном круге отсчет, равный месту нуля. Результаты тахеометрической съемки заносят в полевой журнал. Одновременно ведут схематический чертеж (абрис), отражая в нем положение станции и пикетных точек, направления скатов, скелет рельефа, элементы ситуации. Границы съемки с отдельных станций стремятся совместить с контурами ситуации, что позволяет избежать пропусков в съемке. Для контроля съемку с соседних станций выполняют с небольшим перекрытием, примерно равным допустимому расстоянию между пикетными точками.
|
|
|
Составленный план тахеометрической съемки тщательно проверяют в поле. По результатам сравнений контрольных измерений на местности и плане производят оценку точности съемки ситуации и рельефа.
При топографических съемках с сечением рельефа 2 и 5 м в равнинно-пересеченной и горной местности высотное съемочное обоснование может создаваться проложением тахеометрических и мензульных ходов.
Для вычисления превышений в ходах, как известно, применяется формула
h=1/2 (100l+P')Sin 2v+i-v+f;
здесь P' -переменная поправка при измерении расстояний нитяным дальномером в зрительной трубе с внутренним фокусированием.
Вычислим среднюю квадратическую ошибку превышения в предположении, что ошибки величин Р', i, v и f малы и их нет необходимости учитывать.
Дифференцируя формулу и расписывая почленно, получим
dh = 100 sin v cos v dl + 1001 cos2 v dv - 1001 sin 2 v dv
Разделим каждый член левой и правой частей на s, причем в правой части на значение s, которое равно
s = 1001 COS2 v,
и после небольших преобразований получим
dh/s=dl/ltgv+(l-tg2v)dv. Переходя к средним квадратическим ошибкам, будем иметь
M2h= s2 ((ml/l)2 tg2 v + (1 – tg2v)2 m2/p2)
В полученной формуле разность 1 – tg2 v при малых углах наклона близка к 1, тогда
M2h = s2 {(ml/l)2 tg2 v+m2v/p2}
Если превышение определяют дважды,в прямом и обратном направлениях, то средняя квадратическая ошибка среднего превышения будет равна
M2hср= s2/2{(ml/l)2 tg2 v+m2v/p2
Высота конечной точки тахеометрического или мензульного хода вычисляется по формуле, а средняя квадратическая ошибка высоты конечной точки до уравнивания - по формуле. Следовательно, выражению будет равна и предельная ошибка в самом слабом месте хода, его середине, после уравнивания.
|
|
|
Подставляя в формулу значение mhср, будем иметь
n
M2H=E s2/2{(ml/l)2 tg2v +m2v/р2}
или, когда s примерно одинаковы, а углы наклона измерены равноточно,
М2Н =s2/2{(ml/l)2E tg2v+m2v/p2}
Введем обозначение
E tg2v = tg2vсрn,
тогда формулу можно написать
М2Н=s2n/2{(ml/l)2 tg2vcр +m2v/р2}
Выражение, стоящее в фигурных скобках, зависит от среднего
угла наклона, т. е. от характера местности. Обозначим его через К2
К2 = {(ml/l)2 tg2vcp +m2v/p2}
а s2n = Ls *, тогда формулу окончательно можно написать
Mh=k/2 V2 Ls.
При проложении системы ходов с одной узловой точкой высота определяемого пункта будет получена как среднее весовое значение из высот по каждому из ходов.
Тахеометрическая съемка является одним из основных методов наземных съемок, применяемых в инженерных изысканиях, при съемках застроенных территорий, небольших участков местности вдоль трасс линейных сооружений. Главное преимущества ее заключается в быстроте и использовании одного измерительного прибора - тахеометра. Положение реечной точки при тахеометрической съемке получ-ается измерением направления (угла) горизонтальным кругом теодолита-тахеометра, расстояния нитяным дальномером, высоты - тригонометрическим нивелированием.
Приборами для производства тахеометрической съемки являются теодолиты, редукционные тахеометры 2ТН, Редта 002 и др. Применяются также электронные тахеометры, позволяющие в сочетании с ЭВМ и автоматическими координатографами повысить производительность труда до 25 %.
В состав работ по тахеометрической съемке входят рекогносцировка, создание съемочного обоснования, непосредственно съемка ситуации и рельефа в полевых условиях и составление топографических планов в камеральных условиях.
Съемочным обоснованием при тахеометрической съемке являются пункты опорных сетей и точки планово-высотного сгущения в виде теодолитных и тахеометрических ходов.
|
|
|
Линейные измерения в тахеометрических ходах, которые прокладываются между пунктами съемочного обоснования, производят с помощью дальномера для всех масштабов съемок, кроме 1: 500, при которой линии измеряются лентой. При проложении тахеометрических ходов измеряются также горизонтальные и вертикальные углы. На застроенных территориях тахеометрическая съемка выполняется только на съемочном обосновании.
Угловые невязки в тахеометрических ходах не должны превышать
fb=+-1' -Vnуг.
где nуг - число углов в ходах. Допустимые линейные невязки определяют по формуле
fs=Sx/400-Уn,
где Sx - длина хода; n - число линий в ходе. Допустимая невязка в превышениях должна быть не более
fh= +-0,04S/-Yn,
где S - средняя длина линии в сотнях метров; n - число линий в ходе.
Невязку тахеометрического хода вычисляют по формуле
fh =∑hcp-(Hn-Ho),
где ∑ hcp - алгебраическая сумма средних значений превышений; НО, Нп - отметки начальной и конечной точек.
Полученные невязки распределяют пропорционально длине линии. Высоты вычисляют с точностью до 0,01 м.
При необходимости с пунктов тахеометрических ходов определяют координаты и отметки переходных (висячих). точек. Одновременно с проложением тахеометрических ходов производят съемку местности. На каждой станции измеряют расстояние по дальномеру до реечных точек, горизонтальные и вертикальные углы, которые записывают в тахеометрический журнал. Таким образом, получают плановое и высотное положение всех пикетов. Реечные точки должны равномерно покрывать территорию съемки. Рейку устанавливают на характерных точках местности - перегибах скатов, водоразделах и т. п. Параллельно на каждой станции составляют абрис (схематический чертеж участка местности), на котором показывают положение станции относительно других точек съемочного обоснования, все реечные точки, стрелками указывают направления скатов (для интерполирования горизонталей), характерные линии рельефа и схематично рельеф - горизонталями. На абрис наносится также ситуация. Так как план тахеометрической съемки составляют в камеральных условиях, то к составлению абриса следует относиться весьма ответственно.
После окончания съемочных работ на данной станции осуществляют контроль за сохранением ориентировки тахеометра. Изменение ее не должно быть более 15'.
При работе на следующей станции необходимо определить несколько пикетов, расположенных в зоне перекрытия с предыдущей станцией.
Тахеометрическая съемка применяется для создания планов небольших участков как основной вид съемки или в сочетании с другими видами, когда:
|
|
|
проведение стереотопографической или мензульной съемок экономически нецелесообразно либо технически невозможно;
выполняется только съемка рельефа на застроенной территории;
выполняется съемка узких полос (высоковольтные линии, трассы трубопроводов и т.п.).
При тахеометрической съемке плотность пунктов съемочного обоснования должна обеспечивать возможность приложения тахеометрических ходов, отвечающих техническим требованиям, указанным в таблице 2.
Таблица №2
| Масштаб съемки | Максимальная Длина хода, м | Максимальная длина линий, м | Максимальная число линий в ходе |
| 1:5000 1:2000 1:1000 1:500 |
При съемке в масштабе 1:500 линии в тахеометрических ходах измеряются лентой.
Расстояния от точек тахеометрических ходов (съемочных станций) до пикетов и расстояния между пикетами не должны превышать допусков, указанных в таблице 3.
Таблица №3
| Масштаб съемки | Высота сечения рельефа, м | Максимальное расстояние между пикетами, м | Максимальное расстояние от прибора до рейки при съемке рельефа, м | Максимальное расстояние от прибора до рейки при съемке контуров, м |
| 1:5000 1:2000 1:1000 1:500 | 0,5 1,0 2,0 5,0 0,5 1,0 2,0 0,5 1,0 0,5 1,0 |
Углы в тахеометрических ходах измеряются одним полным приемом. Колебания значений угла, полученных из полуприемов, не должны превышать 30″ при измерении угла оптическими теодолитами и 1′ - при измерении угла 30-секундными теодолитами.
Угловые невязки в тахеометрических ходах не должны превышать при измерении углов оптическими теодолитами ƒβ=0,5′√ n, при измерении углов теодолитом 30-секундной точности ƒβ=1′√ n, где n- число углов в ходе.
Допустимые линейные невязки определяются по формуле
гдеS- длина хода, n- число линий в ходе.
Высотная невязка (в см) не должна превышать
При ведении тахеометрической съемки должен осуществляться контроль за сохранением ориентирования лимба прибора. По окончании работ на точке ориентировка прибора должна быть проверена, результаты контроля записываются в журнале.
Изменение ориентирования за период съемки с данной точки допускается не более 1,5′.
В целях контроля и во избежание пропусков при тахеометрической съемке следует определять с каждой станции несколько пикетов, определенных с соседних станций.
Превышения при съемке равнинных участков рекомендуется определять горизонтальным лучом. Горизонтальность визирной оси обеспечивается установкой по вертикальному кругу отсчета, равного месту нуля.
Измеренные на станции расстояния до пикетных точек, горизонтальные и вертикальные углы (или превышения на пикетные точки) записывают в полевой журнал.
Параллельно с полевым журналом на каждой станции ведется абрис. Абрис оформляют условным знаком (с пояснительными подписями), примерно выдерживая масштаб съемки, на отдельных для каждой станции листах, ориентированных по ходу, на которых указывают направление ориентирования лимба. В абрисы зарисовывают все пикетные точки. При этом показывают структурные линии рельефа (тальвеги, водоразделы, перегибы скатов и др.) и схематично рельеф горизонталями.
Реечные точки должны без пропусков и равномерно покрывать территорию съемки. Для обеспечения этого требования производится детальный осмотр местности, подлежащей съемке с данной станции, и сопоставляются данные осмотра с абрисами соседних станций.
Выполнение полевые работ при тахеометрической съемке необходимо сочетать с незамедлительной полной камеральной обработкой материалов съемки, при этом должно быть выполнено следующее:
а) проверка полевых журналов и составление подробной схемы съемочного обоснования;
б) вычисление координат и высот точек (до 0,01 м) тахеометрических ходов;
в) вычисление в полевых журналах высот всех пикетов на станции;
г) накладка точек съемочного обоснования, тахеометрических ходов, пикетных точек; проведение горизонталей и нанесение ситуации.
Каждый, полученный в результате тахеометрической съемки планшет до его вычерчивания в туши тщательно корректируется и проверяется в поле путем сличения рельефа и ситуации изображенных на планшете, с местностью. Точность съемки проверяется инструментально.
При тахеометрической съемке с применением столиков Карти250 (метод полуавтоматического картографирования) снимаются непосредственно в поле отдельные участки местности, размеры которых в масштабе съемки не больше размеров чертежных столиков.
Полевые планы составляются отдельно для каждой станции.
Количество полевых планов равно числу станций.
Составительский оригинал планов составляется по полевым планам в камеральных условиях.
В результате производства тахеометрической съемки представляются:
абрисы к соответствующим планшетам;
журналы тахеометрической съемки;
план тахеометрической съемки;
схема съемочного обоснования;
формуляр плана.
Расчет точности
Угловая невязка
Допустимая линейная невязка
Высотная невязка
|
|
|
