 |
Способы съемки ситуации, съемка рельефа местности.
|
|
|
|
Наземные съемки местности
Общие сведения о съемке местности.
Съемка местности- производство геодезических измерений на местности для составления топографических карт и планов. Съемка целью которой является определение взаимного расположения в плане ситуации (контуров и предметов местности) называется горизонтальной, или контурной. Крупномасштабные планы созданные по результатам горизонтальной съемки часто применяют для решения землеустроительных и кадастровых работ, поэтому горизонтальную съемку иногда называют кадастровой. Съемка в процессе которой снимаются ситуация и рельеф местности называется топографической. При топографической съемке определяют планово-высотное положение объектов, например углы зданий и сооружений, точки поворота контуров, точки рельефа и пр.
Виды съемок для создания топографических карт и планов делятся на две основные группы: наземные съемки местности и аэрофототопографическая съемка.
К наземным съемкам относятся следующие виды:
1. теодолитная съемка;
2. тахеометрическая съемка;
3. мензульная съемка;
Наземная стереофотограмметрическая съемка.
Теодолитная и тахеометрическая съемки будут рассмотрены ниже более подробно.
Основное отличие мензульной съемки от теодолитной и тахеометрической в том, что измерения на местности и составление плана производится одновременно в полевых условиях. При производстве мензульной съемки применяют мензульный комплект, состоящий из кипрегеля, мензулы, штатива и рейки. Для составления плана применяется мензульная доска с закрепленным на ней планшетом. (Рис. 12.1.) При мензульной съемке измерение сопровождается графическим построением угла на планшете. Расстояние до точки определяют по рейке с помощью оптического дальномера кипрегеля, и откладывают его при помощи циркуля-измерителя на планшете. Превышения определяют при помощи специальных механических и оптических приспособлений кипрегеля. С появлением новых технологий и оптико-электронных приборов, мензульная съемка практически не применяется.
|
|
|
Рис. 12.1.
Наземная стереофотограмметрическая съемка находит широкое применение в различных областях науки и производства для решения разнообразных задач. Этот метод весьма эффективен при маркшейдерских съемках горных разработок, обмеров зданий, сооружений, съемке ледников и построении различных моделей, топографических съемках горных районов. При наземной стереофотограмметрической съемке топографическую карту (план) составляют по фотоснимкам местности, полученными при фотографировании с земной поверхности. В основе метода лежит геометрическое соотношение между положением точек местности и их изображением на снимке. В последнее время на равнее со стереофотограмметрической съемкой, при создании топографических карт и построении трехмерных моделей различных объектов, применяют наземное лазерное сканирование.
Результатом съемки является оригинал карты или плана, составленный вручную на бумажном носителе, либо электронный файл, если при обработке полевых измерений и составлении применялись современные компьютерные технологии.
Вопросы для контроля:
Что такое съемка местности.
Группы и виды съемки местности.
Способы съемки ситуации, съемка рельефа местности.
Наземную съемку контуров ситуации и предметов местности выполняют вышеперечисленными видами съемок, применяя различные способы. Наземная съемка выполняется относительно опорных точек и линий.
Способ прямоугольных координат (перпендикуляров)- определение планового положения точки относительно опорной линии АВ, принятую за ось абсцисс, а точку А- за начало координат. (Рис. 12.2.)
|
|
|
Рис. 12.2.
Для определения местоположения точки с, опустим перпендикуляр са на линю АВ. Горизонтальные проложения отрезков Аа и са являются абсциссой и ординатой точки с; ее положение на плане строят с помощью циркуля-измерителя и поперечного масштаба.
Этот способ наиболее эффективен при съемке вытянутых в длину контуров- водотоков, бровок, дорог, улиц. Счет абсцисс ведется от начальной точки каждой линии.
Так же этот способ удобен в сочетании с теодолитным ходом, когда точки А и В являются точками теодолитного хода и имеют координаты X и Y. (Рис. 12.3.)
Рис. 12.3.
Координаты точки С, в нашем случае- угол здания, можно вычислить следующим образом:
1. Вычислим значение румба стороны АВ.
 .
| (12.1) |
Используя соотношения между румбом и дирекционным углом, вычисляют значение дирекционного угла стороны АВ.
Основным условием способа является перпендикулярность отрезка Сс к стороне теодолитного хода АВ, следовательно, угол 
. (Рис. 12.3.) Дирекционный угол отрезка сС равен:
 .
| (12.2) |
2. Значение отрезков Ас и сС получают из результатов полевых измерений.
3. Координаты точки с, лежащей на отрезке АВ будут раны:
 =  ,
 , где
 -измеренная длина отрезка Ас.
| (12.3) |
4. Аналогичным путем вычисляют координаты точки С (угла здания).
 =  ,
 , где
 -измеренная длина отрезка сС.
| (12.4) |
Способ полярных координат (полярный)- при этом способе местоположение точки на плоскости определяют относительно точки О, принятой за полюс и линии ОС, являющейся полярной осью. Положение точки В. относительно точки О определено углом 
, отсчитываемым от направления ОС по часовой стрелке, и радиусом-вектором ОВ. (Рис. 12 4.)
Рис. 12.4.
Рассмотрим пример, когда полюсом является точка теодолитного хода А, полярной осью - сторона хода АБ.(Рис. 12.5.) Координаты точек А и В известны, дирекционный угол отрезка АВ получают из решения обратной геодезической задачи по формуле (12.1).
Рис. 12.5.
После чего, определение координат точки С, сводится к решению прямой геодезической задачи. Значение угла 
и длину отрезка АС определяют в процессе полевых измерений.
|
|
|
 ;
 ;
 ;
 ;
| (12.5) |
Метод полярных координат применяется при производстве топографо-геодезических работ гораздо чаще других методов. Этот метод положен в основу работы теодолитов и тахеометров.
Способ биполярных координат (двухполюсный, метод засечек) - к биполярному способу относятся угловые и линейные засечки. В основе способа лежит наличие двух точек (двух полюсов), имеющих координаты.
При определении координат недоступной точки С выгодно применять угловую засечку.
(Рис. 12.6.)
Рис. 12.6.
| 
Рис. 12.7.
|
С базиса АВ, в точках А и В измеряют углы 
и 
, прилежащие к базису. Угол при определяемой точке не должен быть меньше 
и не должен превышать 
. Тоска С является вершиной треугольника АСВ, построенного по стороне и двум прилежащим к ней углам.
Другая разновидность биполярного способа- линейная засечка. При определении координат точки С, с концов базиса АВ измеряют расстояния АС и ВС. Точка С является вершиной треугольника построенного по трем сторонам. (Рис. 12.7.)
Способ обхода- способ применяют для съемки контуров площадных объектов, например лесной массив. Положение контура определяют путем проложения по его границе съемочного теодолитного хода, опирающегося на пункты опорной геодезической сети.
(Рис. 12.8.)
Способ промеров с вехи на веху (способ створов)- местоположение точки определяется как пересечение створных линий двух, или более точек, определенных на местности или плане. Рис. 9. Определяемая точка К лежит на пересечении створных линий, образуемых точками А, В и С, D. Точки А, В, С, D определены на плане и имеют координаты. Способ применяется на открытой местности при наличии взаимной видимости между точками А, В, К и С, D, К.
Аналитически координаты точки К можно определить решив обратную геодезическую задачу и применив теорему синусов.
Рис. 12.8.
Из обратной геодезической задачи определяют дирекционные углы линий ВD, DК, ВК, ВС, СК и длины линий ВD, ВС и DС. Углы 
вычисляют, как разность дирекционных направлений. Далее по теореме синусов определяют длины отрезков ВК, СК, КD. Координаты точки К вычисляют с контролем, по треугольникам СВК и КВD.
|
|
|
Рис. 12.9.
В треугольнике СВК:
| (12.6) |
|
Координаты точки К вычисляют по формулам:
 ;
 .
| (12.7) |
Подобным образом вычисляют координаты точки К из треугольника КВD.
В процессе съемки схематично, от руки составляют схему расположения местных предметов и контуров, называемую абрисом.
Съемка рельефа и высотное положение местных предметов выполняется нивелированием, тригонометрическим (наклонным лучом) или геометрическим (горизонтальным лучом).
Геометрическое нивелирование выполняется с помощью нивелиров, позволяющих получить горизонтальную визирную ось, и вертикально устанавливаемых реек.
Применяются два метода геометрического нивелирования: из середины.
Методика выполнения работ при производстве геометрического и тригонометрического нивелирования подробно рассмотрена в пункте 11 настоящей работы.
На равнинной, открытой местности со слабо выраженным рельефом применяют метод нивелирования по квадратам. При этом методе высоты определяют в точках, являющихся вершинами квадратов, разбитых на местности и закрепленных деревянными кольями. Колья забивают вровень с поверхностью земли и отмечают сторожками, на которых отмечены номера вершин. Рис. 12.10.
В зависимости от масштаба съемки, ее назначения, особенностей рельефа, стороны квадратов могут быть от 10 до 200 м. Для построения сетки квадратов применяют теодолит и рулетку, либо дальномер. Первоначально на местности разбивают сетку основных квадратов со сторонами 100- 400 метров. Внутри основных разбивают заполняющие квадраты со сторонами 10- 200 метров. При построении сетки квадратов ведут журнал- схему, где отражают особенности ситуации и рельефа местности, в дальнейшем в этом журнале записывают отсчеты по рейке при производстве нивелирования и вычисленные высоты вершин. Нивелирование со станции ведется таким образом, чтобы были охвачены все вершины квадратов. Как правило, нивелирование по квадратам выполняют геометрическим нивелированием вперед, через горизонт нивелира. Для контроля высоты отдельных вершин определяют дважды, с двух станций. Горизонт инструмента определят от опорных точек или реперов высотной сети.
Нивелирование поверхности с применением магистралей практикуют при съемке территорий с ярко выраженным, пересеченным рельефом. По характерным точкам рельефа на водоразделах и водотоках прокладывают теодолитные и нивелирные ходы (магистрали). Теодолитные и нивелирные ходы должны быть примерно параллельны, при этом, расстояние между ними не должно превышать 600 м для съемок в масштабе 1:500- 1:1000, и 1000 м для съемок в масштабе 1:2000. Приблизительно через такие же расстояния ходы должны быть связаны между собой. Рис. 12.11.
|
|
|
Рис. 12.10.
Для съемки участков, находящихся между ходами, через 20 м при съемке в масштабе 1:500 и 1:1000, через 40 м для масштаба 1:2000, в обе стороны от магистрали разбивают поперечные сечения, длина которых не должна превышать 300 м. Вдоль поперечных сечений разбивают пикетаж через 20 или 40 м, в зависимости от масштаба съемки.
Одновременно с разбивкой пикетажа выполняют съемку контуров и ситуации при помощи стальной рулетки одним из выше описанных способом. Результаты схематично заносят в пикетажный журнал.
Рис. 12.11.
Вопросы для контроля:
|
|
|
