Способы съемки ситуации

Топографическая съемка заключается в определении положения отдельных точек земной поверхности в некоторой системе координат с целью дальнейшего нанесения их на план.

Перед выполнением съемки наземными методами на местности создается съемочное обоснование – геодезическая сеть, предназначенная для обеспечения топографических съемок. Съемочное обоснование обычно создается в виде теодолитных ходов, реже – построением микротриангуляции. Закрепленную на местности точку съемочного обоснования, с которой выполняется съемка данного участка местности, называют съемочной точкой, или станцией. Точку земной поверхности, положение которой определяется относительно станции в процессе съемки данного участка местности, называют съемочным пикетом (иногда – пикетом).

Положение точки в одномерном пространстве (на кривой) задается одной величиной, в двумерном пространстве (на плоскости, сфере и вообще на любой поверхности) – двумя величинами, в трехмерном евклидовом пространстве – тремя величинами. Рассмотрим определение положения точки на плоскости. Часто такими величинами, определяющими положение точки, являются прямоугольные или полярные координаты. Но координаты являются не единственно возможными величинами. Положение точки, например, можно задать уравнениями некоторых двух линий. Точка пересечения этих линий и будет определяемой точкой. На этом свойстве и основаны способы наземной топографической съемки.

Пусть координаты точек A и B известны (например, A и B являются вершинами теодолитного хода), положение точки P требуется определить (рис. 7.18). На плоскости могут быть измерены углы и расстояния. Если на некоторой станции измерен горизонтальный угол между известным направлением и направлением на определяемую точку, то такой угол задает прямую. Например, если в точке A измерить угол b между направлением на B и направлением на P, то такой угол определит прямую AP. Но одно измерение не является достаточным (точка P находится “где-то” на прямой AP). Чтобы уточнить ее положение, требуется второе измерение. Если измерить угол g в точке B, то данное измерение определит вторую линию, а именно прямую BP. Пересечение прямых AP и BP дает положение точки P.

Рис. 7. 18. Измеряемые элементы

Но можно поступить иначе, а именно, вместо угла g измерить расстояние между точками A и P. Данное измерение определяет окружность радиусом a с центром в точке A. Тогда точка P будет определяться пересечением этой окружности с прямой AP. Положение точки P может быть также определено как пересечение двух окружностей с радиусами a и b. Следует заметить, что формально решение в данном случае не является однозначным. Разрешение неоднозначности осуществляется с использованием абриса: точки их пересечения находятся по разные стороны прямой AB, что и отображается в абрисе.

Таким образом, положение точки можно получить, измеряя на земной поверхности различные геометрические величины. В зависимости от измеряемых элементов, от их сочетания при теодолитной съемке выделяют способ перпендикуляров, способ створов, способ линейной засечки, способ угловой засечки и полярный способ.

Способ створов применяется для определения положения линейных объектов, пересекающих стороны теодолитного хода. Пусть на рис. 7.19 AB – сторона теодолитного хода, пересекаемая тремя линейными объектами. Положение этих объектов (точек их пересечения со стороной теодолитного хода) определяется измерением их расстояний от ближайшей вершины теодолитного хода. Измеренные расстояния указываются в абрисе. В данном примере расстояние от вершины A до точки 1 составляет 17.15 м, от A до точки 2 - 29.70 м и т. д.

Способ перпендикуляров применяется преимущественно для определения положения объектов, расположенных на небольшом расстоянии от сторон теодолитного хода и примерно параллельных им. Заключается способ в том, что из характерной точки объекта на сторону теодолитного хода опускается перпендикуляр и измеряется расстояние от точки теодолитного хода до основания перпендикуляра и длина перпендикуляра (рис. 7.20).

Рис. 7. 19. Способ створов Рис. 7. 20. Способ перпендикуляров

Способ линейной засечки состоит в измерении расстояний от определяемой точки до двух точек, положение которых известно. На рис. 7.21 слева положение пикета (угла здания) определено промерами от него до вершин теодолитного хода. На том же рис. 7.21 справа вначале на стороне теодолитного хода были закреплены две дополнительные точки, измерены расстояния от одной из вершин хода (в данном случае – от точки B) до дополнительных точек, а уже затем измерены расстояния от дополнительных точек до определяемого пикета (угла здания).

При съемке способом линейной засечки необходимо следить за тем, чтобы угол засечки (угол g на рис. 7.21) был не менее 30° и не более 150°. При нарушении данного условия положение определяемой точки устанавливается ненадежно, то есть может характеризоваться большими ошибками.

Способ угловой засечки состоит в измерении с двух соседних точек теодолитного хода горизонтальных углов между стороной теодолитного хода и направлениями на характерные точки объектов. На рис. 7.22 для определения положения пикета 1 на точках теодолитного хода A и B измерены соответственно углы a₁ и b₁, а для определения точки 2 – соответственно углы a₂ и b₂ . При использовании способа угловой засечки угол засечки g (рис. 7.22) также должен лежать в пределах 30° ≤ g ≤ 150°. Основным преимуществом способа угловой засечки является возможность снимать недоступные точки, например, на охраняемой территории.

Рис. 7.21. Способ линейных засечек Рис. 7. 22. Способ угловых засечек

Полярный способ теодолитной съемки, называемый также способом полярной засечки или полярных координат и являющийся основным, заключается в выполнении следующих действий (рис. 7.23). Осуществляется центрирование теодолита над точкой, с которой будет выполняться съемка. Теодолит приводится в рабочее положение (горизонтирование лимба, установка трубы по глазу и по предмету). Выполняется ориентирование лимба, для чего с помощью наводящего винта алидады по горизонтальному кругу устанавливается отсчет, равный 0°00'; открепляется лимб и при закрепленной алидаде вертикальная нить зрительной трубы с помощью наводящего винта лимба наводится на соседнюю точку теодолитного хода. Таким образом, отсчет на соседнюю точку теодолитного хода, которая называется точкой ориентирования, будет равен 0° 00'.

Рис. 7. 23. Полярный способ

На этом подготовка на станции заканчивается и начинается непосредственная съемка пикетов – характерных точек местности. При съемке каждого пикета наводят зрительную трубу на этот пикет, берут отсчет на него по горизонтальному кругу и измеряют расстояние от станции до данного пикета (при больших углах наклона также берут отсчет по вертикальному кругу для нахождения горизонтального проложения). Перечисленные отсчеты записывают в журнал теодолитной съемки, где также для каждого пикета указывается его номер. Кроме того, номера пикетов проставляют в абрисе. Таким образом, до каждой точки будет измерен горизонтальный угол и расстояние. По завершении работ на станции необходимо проверить ориентирование прибора. Для этого зрительную трубу наводят на точку ориентирования и берут отсчет по горизонтальному кругу, который должен быть равен 0° 00'. Отклонение фактического отсчета от указанного не должно превышать 2'.

Кроме того, при большом количестве пикетов на станции рекомендуется периодически проверять ориентирование прибора, так как можно случайно его нарушить. Если при проверке будет обнаружена ошибка ориентирования больше допустимой, то необходимо повторить съемку пикетов, содержащих недопустимые ошибки горизонтального угла. После окончания работ на станции проверку ориентирования необходимо выполнять в обязательном порядке.

Вопросы

1. Что такое геодезическая сеть?

2. С какой целью создаются геодезические сети?

3. Что такое плановая геодезическая сеть?

4. Что такое высотная геодезическая сеть?

5. Что такое государственная геодезическая сеть?

6. Что такое геодезическая сеть сгущения?

7. Что такое съемочная геодезическая сеть?

8. Что такое геодезический пункт?

9. Что такое геодезический знак?

10. Что такое центр геодезического пункта?

11. Назовите методы создания плановых геодезических сетей?

12. Что такое триангуляция?

13. Что такое трилатерация?

14. Что такое полигонометрия?

15. Что такое теодолитный ход?

16. С какой целью прокладываются теодолитные ходы?

17. Какие величины являются исходными при обработке теодолитного хода?

18. Чему равна теоретическая сумма углов замкнутого теодолитного хода?

19. Чему равна теоретическая сумма углов разомкнутого теодолитного хода?

20. Как вычисляется угловая невязка теодолитного хода ?

21. Как вычисляется допустимая угловая невязка теодолитного хода?

22. Как распределяется угловая невязка в теодолитном ходе?

23. Как контролируется вычисление поправок в углы?

24. Как вычисляются исправленные углы?

25. Как контролируются исправленные углы?

26. Как вычисляются дирекционные углы сторон теодолитного хода?

27. Как контролируются дирекционные углы сторон теодолитного хода?

28. Как вычисляются приращения координат?

29. Как вычисляется теоретическая сумма приращений координат разомкнутого теодолитного хода?

30. Чему равна теоретическая сумма приращений координат замкнутого теодолитного хода?

31. Как вычисляется невязка по координатам разомкнутого теодолитного хода?

32. Как вычисляются невязки по координатам замкнутого теодолитного хода?

33. Как вычисляется линейная невязка теодолитного хода?

34. Как вычисляется относительная невязка теодолитного хода?

35. Какова допустимая относительная невязка теодолитного хода?

36. Как распределяются невязки по координатам?

37. Как контролируется вычисление поправок в приращения координат?

38. Как вычисляются исправленные значения приращений координат?

39. Как контролируются исправленные значения приращений координат?

40. Как вычисляются координаты вершин теодолитного хода?

41. Как контролируется вычисление координат точек теодолитного хода?

42. С какой целью прокладываются теодолитные ходы?

43. Как измеряются углы теодолитного хода?

44. Какие факторы (величины) влияют на точность измерения горизонтальных углов?

45. Каково допустимое расхождение угла в двух полуприемах?

46. Как измеряются стороны теодолитного хода?

47. Каково допустимое расхождение длин сторон из прямого и обратного измерений?

48. Что требуется для вычисления горизонтальных проложений сторон теодолитного хода?

49. Какие поправки вводятся в стороны теодолитного хода?

50. С какой точностью достаточно измерять углы наклона сторон теодолитного хода?

51. Как измеряются углы наклона сторон теодолитного хода?

52. Для чего нужны координаты точек теодолитного хода?

53. Что такое съемочное обоснование?

54. Почему возникает необходимость создания съемочного обоснования?

55. С какой целью создается съемочное обоснование?

56. Почему нежелательны замкнутые теодолитные ходы?

57. Почему недопустимы висячие теодолитные ходы?

58. Что такое висячий теодолитный ход?

59. Что такое разомкнутый теодолитный ход?

60. Что такое замкнутый теодолитный ход?

61. Какая точка может служить началом теодолитного хода?

62. Что такое исходная сторона?

63. Что такое исходный пункт?

64. Что такое примычный угол?

65. С какой целью измеряются примычные углы?

66. Как найти начальный дирекционный угол теодолитного хода?

67. Как контролируется определение начального дирекционного угла теодолитного хода?

68. Что такое главные геодезические задачи на плоскости?

69. В чем заключается прямая геодезическая задача на плоскости?

70. В чем заключается обратная геодезическая задача на плоскости?

71. Перечислите способы теодолитной съемки?

72. В чем заключается теодолитная съемка способом створов?

73. В чем состоит теодолитная съемка способом перпендикуляров?

74. В чем состоит полярный способ теодолитной съемки?

75. В чем состоит съемка ситуации способом линейной засечки?

76. Какие имеются ограничения на применение способа линейной засечки?

77. В чем состоит съемка ситуации способом угловой засечки?

78. В каких случаях способ угловой засечки является единственно возможным?

79. Что можно сказать о взаимных достоинствах и недостатках различных способов теодолитной съемки?

80. Что такое абрис?

81. Что такое кроки?