Назначение и виды топографических съёмок
| Съёмкою называется полевая работа, которая имеет целью составить изображение на бумаге известного участка земной поверхности. От этого изображения требуется: верность, полнота и ясность в смысле отчётливого и наглядного представления всего того, что существует на местности. В.В.Витковский. «Топография» |
В словаре С.И.Ожегова имеется одиннадцать значений слова снять, от которого и происходит слово съёмка. Топографической съёмки в этом словаре нет, но по значению оно больше подходит к киносъёмке, т.е. к получению изображения.
Съёмка – комплекс работ, которые выполняют на местности с целью получения оригинала топографической карты или плана, а также получения топографической информации в другом виде, например, цифровом.
В соответствии с назначением картографического материала съёмки могут быть контурными (ситуационными, горизонтальными, плановыми), если в результате получают контурный план. Если на карте или плане изображается и рельеф, то предшествующая этому съёмка называется топографической.
В зависимости от применямых инструментов и методов производства работ различают съёмку экерную, буссольную, глазомерную, теодолитную, тахеометрическую, мензульную, высотную, фототеодолитную и аэрофотосъёмку.
Следует сказать, что большинство из перечисленных выше топографических съёмок в настоящее время не применяется либо применяется весьма редко в связи с появлением на рынке оптико-электронных приборов. По принципу их работы и организации измерений съёмку, выполняемую с их помощью, можно отнести к тахеометрической. Подробно о тахеометрической съёмке будет рассказано в § 73. Однако, как историчесие сведения, приведем краткую характеристику перечисленных видов съёмки.
Экерная съёмка выполнялась с помощью экера, прибора, позволяющего строить на местности прямые углы. Основной способ съёмки ситуации местности – способ перпендикуляров (§ 84 – об этом почитаете позже либо прямо сейчас).
При использовании гониометра, простейшего угломерного прибора, можно измерять на местности углы с точностью 10'.
Буссоль позволяет измерять горизонтальные углы и ориентировать направления по магнитному азимуту. По конструкции она похожа на гониометр, имеет горизонтальный круг, но дополнительно имеет компас. В связи с этим по результатам буссольной съёмки изображение местности строится с ориентированием по магнитному меридиану.
Глазомерная съёмка выполняется, чаще всего, в геологических партиях, если в составе экспедиции нет геодезической бригады. Выполняется она помощью простейших приборов. Обычно достаточно бывает использования только компаса, который закрепляют на планшете, а последний ориентируют по магнитному меридиану местности. Положение объектов съёмки определяют значением магнитного азимута и расстоянием, которое измеряют рулетками или шагами (длину шага предварительно определяют по известной длине отрезка местности).
Фототеодолитная съёмка выполняется с помощью фототеодолита (совмещенные конструктивно теодолит и фотоаппарат) с базиса, разбитого на местности. Координаты концов базиса и его дирекционный угол находят геодезическими способами привязкой к опорной (съёмочной) геодезичесой или маркшейдерской сети. В результате получают два снимка местности (стереопару), по которым на специальных приборах, например, стереокомпараторах, определяют пространственные координаты точек местности (плановые координаты и высоты). Это позволяет получить топографический план или карту. Фототеодолитную съёмку производят с нескольких базисов, если одного базиса недостаточно для получения изображения искомого участка местности.
Аэрофотосъёмку местности выполняют с летательных аппаратов, в основном – с самолетов. На борту самолета устанавливают аэрофотоаппарат, оптическая ось которого направлена по отвесной линии, либо с небольшими отклонениями от неё в пределах 3о из-за качания самолета по курсу и в поперечном направлении. Для стабилизации оптической оси аэрофотоаппарат размещают на специальной гиростабилизирующей платформе. При фотографировании местности получают ряд последовательных перекрывающихся снимков (с перекрытиями от 56% до 70%) – стереопар. Предварительно на местности закрепляют и оформляют систему опознаков, координаты которых находят геодезическими способами при полевой подготовке к летно-съёмочным работам. Указанные опознаки обязательно изображаются и распознаются на снимках стереопар, и по их координатам на специальных фотограмметрических приборах определяют полные координаты точек местности. Результатом обработки стереопар являются топографичесие карты. Существует одномаршрутная съёмка, выполняемая при изысканиях линейных сооружений, и площадная съёмка (многомаршрутная), выполняемая параллельными маршрутами. При этом соседние маршруты между собой должны иметь перекрытие в пределах 20% - 40%.
Здесь следует сказать и о современных способах съёмки – лазерно-локационной и цифровой аэрофотографической съёмках. Применяться такие виды съёмок стали сравнительно недавно, но очень быстро они заменили наземную фототеодолитную съёмку и аэрофотосъёмку, материалами для обработки которых являются фотоснимки местности. Обработка таких снимков для целей создания топографических карт и планов весьма трудоёмкая по сравнению с обработкой цифровых снимков. Хотя и аппаратура для обработки последних весьма дорогая, но затраты на неё окупаются сранительно быстро. Для производства съёмочных работ используются специальная аппаратура, например, Ultra Cam D, DMC, ADS-40, DiMAC и др.
Мензульная (или углоначертательная) съёмка в настоящее время используется редко, даже определённо можно сказать, что уже и не используется. В результате мензульной съёмки план или карту местности получали непосредственно в поле с незначительной последующей камеральной обработкой. Для мензульной съёмки использовался планшет (мензула), устанавливаемый горизонтально на штативе. На планшет предварительно наносились точки съёмочного обоснования (теодолитного или мензульного хода). Планшет на станции центрировали над точкой съёмочного обоснования и ориентировали по двум или более направлениям на другие точки съёмочного обоснования. Для этого использовался кипрегель, представляющий собой зрительную трубу с вертикальным кругом, визирная ось которой находится в плоскости, параллельной ребру линейки, скрепленной с основанием кипрегеля. Вертикальный круг кипрегеля снабжён номограммой, по которой при визировании на рейку, установленную на съёмочном пикете, берут значения горизонтального проложения и превышение съёмочного пикета относительно станции. Направление на съёмочный пикет задаётся по ребру линейки кипрегеля.
Геодезической основой съёмок служат пункты Государственной геодезической сети (ГГС), геодезической сети сгущения (ГСС) и съёмочных геодезических сетей.
Съёмочная геодезическая сеть или съёмочное обоснование (гл. 7) создается с целью сгущения геодезической плановой и высотной основы до плотности, обеспечивающей выполнение топографических съёмок. Пункты съёмочной сети определяются построением триангуляционных сетей, пролжением теодолитных ходов, а также различными видами засечек. При развитии съёмочной сети одновременно определяются, как правило, положения точек в плане и по высоте. Высоты точек получают геометрическим или тригонометрическим нивелированием.