Обработка информации геодезических съемок Апанасенковского района

Проложение точек контуров ситуации определяют с меньшей точностью, чем точек теодолитных ходов, являющихся геодезической сетью  съемки. Поэтому для съемки точек и контуров ситуации применяют способы, обеспечивающие быстроту работы. Например, при съемке ситуации по способу обхода вместо теодолитных ходов допускают проложение буссольных ходов, в которых углы между сторонами не измеряют, а измеряют только магнитные азимуты (румбы) сторон. В коротких буссольных ходах допускают определение длин сторон нитяным дальномером. При съемке ситуации применяют также и другие способы.

Способ прямоугольных  координат (способ перпендикуляров) применяют  при съемке ручьев, извилистых контуров угодий, зданий, сооружений и отдельных точек ситуации, расположенных вдоль или невдалеке от линий теодолитных и буссольных ходов. При измерении линий ходов лентой в абрисе записывают расстояния (абсциссы) от начала линии (магистрали) хода до основания перпендикуляров, опускаемых экером от снимаемых характерных точек на линию, и длины перпендикуляров (ординат), измеряемых рулеткой.

Способ полярных координат (полярный способ) заключается в  том, что с точки теодолитного или буссольного хода, принимаемой за полюс, положение каждой из характерных точек контуров ситуации a, b, c, d определяют парой полярных координат: направлением на точку и расстоянием до точки. Направления могут характеризоваться азимутами, отсчитываемыми по лимбу. Для съемки точки b вращают алидаду и визируют на эту точку, после чего записывают отсчет по лимбу, равный углу  β₁. Затем визируют точку c, записывают отсчет по лимбу, равный углу β₂ и т.д. После съемки всех точек зрительную трубу наводят на начальную точку, чтобы убедиться в неподвижности лимба во время съемки. Чтобы не загружать абрис надписями, результаты измерений направлений и расстояний при съемке этим методом записывают в таблицу.

Способ засечек при  теодолитной съемке применяют сравнительно редко. Засечки бывают угловыми и линейными. Угловая засечка состоит в том, что на снимаемые точки местности, расположенные на левом берегу реки, измеряют направления с двух-трех точек теодолитных или буссольных ходов. Направления могут характеризоваться азимутами. Однако чаще способом от нуля измеряются горизонтальные углы φ и γ (для точки c) и др. между направлениями на снимаемые точки и линиями теодолитных ходов. Углы при определенных точках не должны быть меньше 40 и больше 140^о. Вместо углов можно измерять расстояний до снимаемой точки, которую определяют так называемой линейной засечкой.

Способ створов заключается  в прокладке диагональных ходов  для съемки ситуации внутри землепользования (участка). Для съемки ситуации может  быть применен и полярный способ, если на этой линии установить теодолит и в абрисе записать расстояние от начала линии до точки стояния теодолита.

Съемка ситуации требует  от исполнителя повышенного внимания и навыка. Если при проложении теодолитного хода измерения все время контролируют путем их повторения, все точки между собой связаны линиями и углами, измеряемыми на местности, то при съемке ситуации всеми способами, кроме способа обхода, каждую точку контура снимают независимо от других, т.к. погрешность в определении положения каждой точки не влияет на положение других точек, и грубая ошибка в съемке может оставаться не выявленной. Поэтому исполнитель все время должен изучать ситуацию, форму контуров, следить за работой реечников, выбирать все извилины контура в пределах двойной точности масштаба, т.е. кривую принимают за прямую, если она отклоняется от прямой не более чем на двойную точность масштаба. Съемку точек контуров на следующей станции начинают с тех точек, которые сняты с предыдущих станций. Таким образом, некоторые точки будут сняты дважды. Этим контролируют съемку и предостерегают от возможных пропусков отдельных извилин контура.

4.2. Устройство теодолита  и тахеометра

  Основной прибор, с помощью которого выполняют  теодолитную съемку, - теодолит, предназначенный  для измерения горизонтальных  углов и углов наклона.

  При измерении  горизонтального угла направления AB и AC, выходящие из вершины измеряемого угла A, проецируют на горизонтальную плоскость M, и между проекциями Ab и Ac этих направлений образуется горизонтальный угол β, обычно измеряемый теодолитом. Роль горизонтальной плоскости у теодолита выполняет круг, на котором нанесена круговая шкала градусных (или градовых) делений, называя лимбом. Градусные деления лимба подписаны от 0 до 360^о по часовой стрелке.

Центр лимба должен находиться на одной отвесной линии с вершиной измеряемого угла A. Чтобы отметить (отсчитать) на лимбе проекции направлений AB и AC, над неподвижным во время измерения угла лимбом вращается второй круг, называемой алидадой, ось вращения которой, проходит через точку A, называется вертикальной осью теодолита. С алидадой связано отсчетное устройство в виде штриха или шкалы, при помощи которых производят отсчет по лимбу. Круг и алидада составляют горизонтальный круг теодолита.

                    Рис. 3 Схемы теодолита (а) и измерения горизонтального угла (б)

Для проецирования направлений  на плоскость горизонтального круга  предназначена зрительная труба, вращающаяся  вместе с алидадой в горизонтальной плоскости, а также в вертикальных плоскостях, перпендикулярных площади горизонтального круга и проходящих через вертикальную ось теодолита.

В соответствии с принципами измерения горизонтального угла теодолит сконструирован следующим  образом: ось (3) алидады входит в  трубчатую (4) ось круга, которая входит в трубку подставки (5). Для приведения вертикальной оси теодолита в отвесное положение служит горизонтирующее устройство в виде трех подъемных винтов (6), образующих равносторонний треугольник. Подъемные винты опираются на головку штатива (8). К штативу теодолит прикреплен посредством станового винта (7). К крючку станового винта подвешивают отвес для центрирования теодолита. К верхней поверхности алидады прикреплены две колонки (10) зрительной трубы, вращающейся в вертикальной плоскости на горизонтальной оси (11) теодолита. Для измерения углов наклона служит вертикальный круг (12), лимб которого вращается вместе со зрительной трубой на горизонтальной оси (11), алидада неподвижна. Для приведения вертикальной оси теодолита в отвесное положение служит один или два уровня (9), прикрепленные к алидаде или к колонке трубы. У некоторых теодолитов имеется уровень и при алидаде вертикального круга.

Зрительная труба имеет  закрепительное устройство (винт) (13), посредством  которого закрепляют трубу, и наводящее устройство (15), позволяющее плавно и медленно вращать трубу при наведении ее на визирную цель. Наводящее устройство работает только при закрепленном положении зрительной трубы.

Такие же устройства имеет  лимб и алидаду горизонтального  круга. Установочное устройство имеет уровень при алидаде вертикального круга. Таким образом, теодолит имеет три закрепительных устройства, три наводящих и одно установочное устройство уровня вертикального круга.

Теодолиты снабжают круговой буссолью, обычно помещаемой в виде насадки над зрительной трубой или на колонке трубы.

Теодолит, показанный на рисунке 3, имеет конструкцию, которая  позволяет вращать алидаду как  отдельно от лимба, так и вместе с  ним. Такой теодолит называют повторительным в отличие от неповторительного, у которого лимб вращается, но не имеет наводящего устройства. В России теодолиты с невращающимся лимбом не производят.

По точности теодолиты  разделяют на высокоточные, точные и технические. При теодолитной  съемке используют технические теодолиты, позволяющие измерять углы со средней квадратической погрешностью  30".  Различают так же теодолиты с металлическими кругами (в России не производят) и теодолиты оптические со стеклянными кругами и оптической системой, передающих изображение делений лимбов и отсчетных устройств в поле зрения оптического микроскопа, расположенного около окуляра зрительной трубы. К оптическим теодолитам относят Т30, 2Т30, 2Т30П. У этих теодолитов индекс 30 указывает на точность измерения угла в секундах.

Для оптического центрирования теодолитов вместо отвеса можно воспользоваться зрительной трубой объективом вниз, наблюдая вершину (точку) измеряемого угла через полую ось алидады.

Теодолиты Т30, 2Т30, 2Т30П  не имеют уровня при вертикальном круге. Его заменяет уровень при  горизонтальном круге, расположенный параллельно плоскости вращения зрительной трубы. Подставка теодолита скреплена с металлическим диском, являющимся дном футляра. Им закрывают прибор не только при хранении, но и перенесении его с точки на точку, когда теодолит оставляют закрепленным на головке штатива.

Теодолиты 2Т30, 2Т30П конструктивно  и технически повторяют Т30, но помимо ориентир-буссоли, прикрепляемой к  колонке зрительной трубы, имеют  уровень на зрительной трубе для  нивелирования горизонтальным лучом, а зрительная труба 2Т30П дает прямое изображение.

Тахеометрическая съемка – один из видов наземной топографической  съемки, осуществляемых с помощью  теодолитов или специальных приборов- тахеометров.

Тахеометрическая съемка отличается от теодолитной тем, что  кроме ситуации производят съемку рельефа местности, а от мензульной тем, что план местности составляют не в поле, а в камеральных условиях по обработанному журналу съемки и абрисах.

Приборами для тахеометрической съемки служат номограммные тахеометры 2ТН и Дальта 010В со специальными рейками и электронные тахеометры.

   Номограммный  тахеометр Дальта 010В (б. ГДР) (Рис. 4). Зрительная труба его имеет  уровень, позволяющий выполнять  техническое нивелирование.                                                                                                                                                                 

    В комплект  тахеометра входит специальная  рейка, черная нулевая марка которой расположена на расстоянии 1,4м. от пятки рейки. На рейке нанесены клиновидные сантиметровые деления, начинающиеся с нулевой марки вверх и вниз с чередованием в 1 метр в черном и красном цвете. Отсчетам ниже марки соответствуют отрицательные превышения. С тахеометром может быть применена рейка с выдвижным концом для установки выдвижной марки на высоту тахеометра.   Центрирование тахеометра может быть выполнено оптическим или нитяным отвесом, а также с помощью выдвижного штока — центрира.

   Деления на  лимбе вертикального круга подписаны  от 0 до 360°. Если

визирная ось зрительной трубы горизонта, то отсчет по лимбу  равен 90°, а не 0°, в связи с чем, при вычислении углов наклона  вычисляют не место нуля, а место  горизонта.

  С тахеометром может быть применен столик Карти- 250.

  Электронным тахеометром  называют такое устройство, объединяющее  в себе теодолит и светодальномер. Одним из основных узлов современных  тахеометров является микроЭВМ, с помощью которой можно автоматизировать процессы измерений и решать геодезические задачи по заложенным в них программах. Увеличение числа программ расширяет диапазон работ тахеометра и область его применения, а также повышает точность работ. Наличие регистрирующих устройств позволяет составлять автоматизированный геодезический комплекс: тахеометр-регистратор информации – преобразователь – ЭВМ – графопостроитель, обеспечивающий получение на выходе готовой информации – топографического плана в автоматическом режиме. При этом сводятся к минимуму ошибки наблюдателя, оператора, вычислителя и картографа, возникающие на каждом этапе при составлении плана традиционным способом.

    По степени  автоматизации угловых измерений  электронные тахеометры можно  разделить на две группы. К  первой группе относятся приборы, представляющие собой сочетания: оптический теодолит и топографический светодальномер выполненный в виде насадки на теодолит; оптический теодолит и топографический светодальномер, объединенные в одном корпусе. Углы в таких тахеометрах измеряют обычным путем с визуальным отсчитыванием по кругам при помощи отсчетных устройств, а линии – светодальномерами с автоматической выдачей результатов на электронное цифровое табло.

   Сейчас такие  оптико-механические приборы заводы  не выпускают.

   Электронные тахеометры второй группы представляют собой приборы, в которых реализована следующая ступень развития средств автоматизации средств измерений. Конструктивно они сочетают  кодовый теодолит с оптическим светодальномером и объединены в одном корпусе. Приборы этой группы обеспечивают цифровую индикацию измеряемых величин на электронном табло и автоматическую регистрацию результатов измерений в карту памяти.

   К тахеометрам этой группы  относят  3Та5 (Россия), ТС 1600 (Швейцария), SET3 (Япония),  Trimble 3600 (США) и др.

   Электронный тахеометр 3Та5 является многофункциональным геодезическим  прибором, совмещающим в себе  электронный теодолит, светодальномер, вычислительное устройство и  регистратор информации. Также он  снабжен самоустанавливающимся  индексом вертикального круга, автоматически исключающим погрешность измерения зенитных расстояний при наклоне вертикальной оси вдоль линии визирования.

    Тахеометры второй группы  имеют сравнительно небольшие  массу и габариты, потребляют  мало электроэнергии, но выполняют большой объем операций в измерениях и вычислениях. В них заложено значительное число программ для решения геодезических задач.