Что такое горизонтальная съемка

Горизонтальная съемка

Горизонтальная съемка является ситуационной, при которой горизонтальные углы измеряют теодолитом, длины линий – стальной лентой или рулеткой или же светодальномером.

Съемочным обоснованием горизонтальных съемок являются теодолитные ходы разомкнутые или замкнутые.

В практике изысканий объектов строительства съемочное обоснование теодолитных съемок в виде разомкнутого теодолитного хода применяют при изысканиях линейных сооружений (автомобильных дорог, оросительных систем и т.д.).

Съемочное обоснование в виде замкнутых теодолитных ходов применяют при изысканиях сосредоточенных объектов, занимающих определенные территории.

В горизонтальных съемках в полевой период выполняют следующие основные виды работ: рекогносцировку, прокладку теодолитного хода, съемку характерных подробностей ситуации. Рекогносцировку подлежащего съемке участка производят с целью установления границ съемки, определения направления и положения теодолитных ходов и выбор способа съемки ситуации.

Прокладка теодолитного хода включает в себя измерение углов и длин линий.

Съемку характерных подробностей ситуации осуществляют относительно точек съёмочного обоснования в зависимости от конкретных условий местности и используемых приборов одним из следующих способов: способом перпендикуляров, способом угловых засечек, линейных засечек, полярных координат, обхода и створов, способ обмера.

При съемке на местности определяют положение характерных точек ситуации (углов зданий, изгибов дороги). В последующем с помощью графических построений на бумаге получают изображение этих точек и зарисовывают ситуацию в условных знаках.

При производстве теодолитной съемки ведут абрис и журнал измерений. Абрис представляет собой схематический чертеж отдельных сторон съемочного обоснования и контуров ситуации в произвольном масштабе, но с обязательным указанием промеров. В журнале записывают отсчеты при измерении углов.

При горизонтальной съемке вдоль трассы линейного сооружения ведут угломерный журнал, а абрис изображают в пикетажной книжке, приблизительно придерживаясь принятого масштаба.

В ходе камеральных работ осуществляют проверку журналов измерений и абрисов, составляют схематический чертеж ходов, вычисляют горизонтальные проложения сторон съемочного обоснования при > 2º, составляют ведомость координат теодолитных ходов, строят координатную сетку на чертежной бумаге и составляют ситуационный план местности в заданном масштабе.

Источник

Основы геодезии

О геодезии и разный полезный материал для геодезистов.

Горизонтальная съемка

Горизонтальная съемка местности в простейшем варианте выполняется с помощью теодолита и рулетки. Съемочное обоснование обычно создают проложением теодолитных ходов. Если участок съемки имеет вытянутую форму, то теодолитный ход прокладывают по его оси; при этом отдельные пункты съемочного обоснования можно определять из геодезических засечек. Если участок имеет овальную форму, то прокладывают замкнутый ход по его границе; внутри участка можно проложить диагональные ходы.

При горизонтальной съемке положение отдельных точек определяют относительно пунктов съемочного обоснования и линий, соединяющих их, применяя:

способ засечек ( угловых, линейных, комбинированных );
полярный способ;
способ перпендикуляров;
способ створов.

Широко также применяется способ обмеров зданий и сооружений и расстояний между ними с помощью рулетки.

Способ засечек. При угловой засечке положение точки 1 определяют относительно двух пунктов съемочного обоснования А и В с помощью двух измеренных горизонтальных углов α1 и β1. Положение другой точки – точки 2 определяют, измеряя два других угла α2 и β2 (рис.7.3). Результаты измерений записывают в журнал.

При построении плана при точках А и В с помощью транспортира строят углы α1 и β1 и в пересечении линий получают изображение точки 1 на плане. Аналогично находят на плане положение точки 2.

Если расстояние до точки 1 не превышает длины рулетки, положение точки 1 определяют линейной засечкой, при которой измеряют расстояния А – 1 и В – 1 ; при построении плана из точки А проводят дугу радиусом, равным расстоянию А – 1 в масштабе плана, а из точки В – радиусом, равным расстоянию В – 1 в масштабе плана. Точка пересечения этих дуг является изображением точки 1 на плане.

Точность измерения горизонтальных углов при угловой засечке определяется точностью их построения на плане транспортиром,т.е. порядка 10′ – 15′. Допустимую ошибку измерения расстояний при линейной засечке рассчитывают по формуле:

где М – знаменатель масштаба съемки.

Полярный способ. Полярный способ съемки – это реализация полярной системы координат. Теодолит устанавливают на пункте съемочного обоснования А, принимая его за начало ( полюс ) местной полярной системы координат. Полярная ось совмещается с направлением на другой пункт съемочного обоснования В. Затем измеряют горизонтальный угол β1, образованный направлением АВ и направлением на снимаемую точку 1, и расстояние S1 от точки А до точки 1 (рис.7.4). При построении плана положение точки 1 получают, откладывая на стороне угла β1, построенного транспортиром, расстояние S1 в масштабе плана.

Рассчитаем среднюю квадратическую ошибку измерения углов и расстояний при полярном способе съемки, если ошибка положения точки 1 задана и равна Мp.

В полярной системе координат ошибка положение точки выражается формулой:

где mβ – ошибка измерения угла β; ms – ошибка измерения полярного расстояния.

По принципу равных влияний имеем:

m2s = ( S * mβ/)2 = M2 /2, (7.2)

Пусть масштаб съемки 1:М=1:2 000, тогда Мp=0.5 мм * 2 000=1 м. При S=100 м вычисления по формулам (7.3) дают mβ=24′, ms =0.7м, ms/S = 1/150.

Способ перпендикуляров. Способ перпендикуляров является реализацией обычной прямоугольной системы координат. Пусть линия АВ – одна из сторон теодолитного хода. Примем ее за ось l, начало координат совместим с пунктом А; ось d расположим перпендикулярно линии АВ. Положение точки 1 определяется двумя перпендикулярами l1 и d1 (рис.7.5), длины которых измеряют мерной лентой или рулеткой.

Для построения прямого угла β можно применть теодолит или эккер; иногда угол β = 90 можно построить на глаз. Положение точки 1 на плане получают после выполнения трех операций: откладывания вдоль линии АВ длины перпендикуляра l1, построения угла β =90 c помощью транспортира, откладывания на стороне угла β длины второго перпендикуляра d1.

Съемка других точек и определение их положения на плане выполняются в таком же порядке.

Ошибка положения точки Мp в способе перпендикуляров складывается из ошибки измерения перпендикуляра l, ошибки построения (или измерения) угла β = 90 o и ошибки измерения перпендикуляра d:

М2p = m^2l + mβ ^2/^2 * d^2 + m^2d. (7.4)

По принципу равных влияний полагаем:

m^2l = m β^2/ ^2 * d^2 = m^2d = M^2p/3. (7.5)

При Мp = 0.5 мм на плане получим в масштабе плана. Приняв ошибку построения угла mβ= 30′, рассчитаем допустимую длину перпендикуляра d:

в масштабе плана при относительной ошибке его измерения:

md / d = 0.33 мм / 33 м = 1/110.

Для плана масштаба 1 : 2 000 расчетная длина перпендикуляра d получается 66 м, а для масштаба 1 : 500 – d = 16 м. В Инструкции эти величины заданы 60 м и 20 м соответственно.

При горизонтальной съемке результаты измерений углов и линий записывают в журнал. Кроме того, прямо в поле составляют схематический чертеж местности – абрис, на котором показывают все пункты съемочного обоснования, контуры, ситуацию местности, записывают результаты измерений, делают пояснительные записи.

По материалам съемки составляют и вычерчивают план участка.

Теория и устройство эккера. Эккер – прибор для построения на местности прямых углов. Эккеры бывают зеркальные и призменные. Зеркальный эккер состоит из трехгранной коробки, одна из боковых граней которой открыта (рис.7.6). К двум другим граням с внутренней стороны прикреплены зеркала. Над зеркалами вырезаны окошки. Внизу эккера имеется крючок для отвеса.

Пусть эккер установлен на линии АВ (рис.7.7). Луч от вехи А попадает в зеркало Z1, отражается от него, падает на зеркало Z2, отражается от него и попадает в глаз наблюдателя, составляя со своим первоначальным направлением угол ε. Теория эккера заключается в выводе формулы ε = ε (γ), где γ – угол между зеркалами.

Обозначим : α – угол падения и угол отражения на зеркале Z1, β – угол падения и угол отражения на зеркале Z2.

Угол ε является внешним углом треугольника СЕК, поэтому:

ε = 2 * α + 2 * β = 2 * (α + β ). (7.6)

В треугольнике ЕОК:

Для того, чтобы луч составлял со своим прежним направлением угол β = 90, нужно, чтобы угол между зеркалами был равен 45.

Глаз видит изображение вехи А в зеркале Z2 в направлении СЕ, перпендикулярном направлению АВ, а в окошко над зеркалом видно веху D, которую помощник переставляет по команде наблюдателя. Как только веха D будет находиться на линии CE, ее закрепляют.

Если вехи закреплены, то с помощью эккера можно найти на линии АВ точку С, чтобы линия DC была перпендикулярна АВ; другими словами, можно найти основание перпендикуляра, опущенного из точки D на линию АВ. Взяв в руки эккер, перемещаются по линии АВ, пока изображение вехи А в зеркале Z2 не совпадает с направлением CD. Затем при помощи отвеса намечают на земле точку С.

Поверка эккера. Угол между зеркалами должен быть равен 45. Стоя в точке С, строят прямой угол, наблюдая веху А, закрепляют прямой угол первой вехой. Затем, стоя по-прежнему в точке С, строят прямой угол, наблюдая веху В, закрепляют прямой угол второй вехой. Если вехи оказались рядом, условие эккера выполняется. В противном случае намечают среднее положение, ставят веху в эту точку и юстировочными винтами зеркал изменяют угол между зеркалами до тех пор, пока изображение вехи А или В не совпадет с направлением CD. После этого поверку повторяют. Эккер считается исправным, если угол γ отличается от 45 не больше, чем на 2.5′, тогда ошибка построения угла β = 90 будет не больше 5′.

Источник

Горизонтальная съемка

Задача: усвоить методику и получить практические навыки в выполнении простейших способов наземной геодезической съемки; научиться по результатам полевых измерений составлять план местности.

Приборы и принадлежности: теодолит со штативом, две нивелирные рейки, стальная 20-метровая мерная лента или рулетка, стальная 10-метровая рулетка, экер, три вешки, абрис, чертежная бумага высокого качества, транспортир, циркуль-измеритель, масштабная линейка, набор простых и

цветных карандашей, чертежные принадлежности.

Последовательность выполнения работ: подготовительные работы, полевые измерения и камеральная обработка.

Подготовительные работы включают составление проекта выполнения работ, рекогносцировку участка и т.д.

На следующем этапе при помощи геодезических приборов и инструментов выполняют необходимые угловые и линейные измерения, т.е. съемку местности.

Камеральные работы предусматривают обработку полевых измерений и графические построения.

Перед началом работ составляют график распределения обязанностей в бригаде на период съемок.

Образец графика приведен в таблице 13.

При горизонтальной съемке отображению на плане подлежат все виды путей сообщения и сооружения на них, существующая застройка и благоустройство, выходы подземных коммуникаций и другие элементы ситуации с резко очерченными границами.

При съемке зданий и сооружений показывают их этажность и назначение, изломы фасадной линии, выступы и уступы, если величина их более 0,5 мм на плане.

При составлении абриса на застроенную территорию (рисунок 10, а) и незастроенную (рисунок 10, б):

— зарисовку производят простым карандашом Т или 2Т;

— сторону съемочного хода показывают с утолщением;

— контуры и предметы местности зарисовывают в произвольном масштабе;

— результаты угловых измерений заносят в абрис в процессе съемки.

После составления абриса приступают к геодезическим измерениям. В зависимости от характера местности, расположения предметов и контуров, условий измерений применяют следующие способы съемки.

перпендикуляра, опущенного из точки снимаемого контура на ось абсцисс.

Для съемки углов А, Б, В, Г капитального здания поступают следующим образом. Мерную ленту укладывают по стороне I-II с помощью теодолита (с отклонениями не более 2 см). Из снимаемой точки контура опускают перпендикуляр на сторону I-II и при помощи стальной рулетки измеряют его длину, а по ленте делают отсчет, определяющий расстояние от начала отсчета

(точки I теодолитного хода) до основания перпендикуляра. Погрешность в положении основания перпендикуляра, построенного на глаз, составляет 0,01 его

длины. Для различных масштабов съемки установлены предельные значения длин перпендикуляров.

Для масштаба 1:500 его длина не должна превышать 4 м. При увеличении длины перпендикуляра для его построения необходимо применять экер или уточнять положение перпендикуляра линейной засечкой длиной, не превышающей длины мерного прибора.

Способ линейных засечек применяют в тех случаях, когда снимаемый контур удален от сторон или точек съемочного обоснования на расстояние, не превышающее длины мерного прибора.

С помощью теодолита контролируют уложение мерной ленты по створу стороны теодолитного хода, например III-IV (рисунок 11, б). От точек L и N (см. рисунок 11, б), совпадающих с делениями целых метров ленты, измеряют рулеткой расстояние до точки Е снимаемого контура.

Рекомендуется, чтобы треугольник LNE был близок к равностороннему, а его стороны не превышали длины мерного прибора.

Пересечение линий LE и NE определит положение точки Е на плане. Для контроля правильности положения точки Е делают третий промер ME от точки М.

Способ угловых засечек может применяться и со створных точек, расположенных на сторонах съемочного обоснования.

Способ створов применяется при съемке точек, расположенных в створе теодолитного хода.

Предполагается наличие видимости между крайними точками. Положение снимаемых точек О и Р относительно точек теодолитного хода V и VI (рисунок 11, г) определяют промерами от точки V до точек О и Р.

Перечисленными выше способами определяют положение характерных точек ситуации со станции съемки. Закончив измерения на одной станции, переходят на следующую.

Источник

СУЩНОСТЬ МЕТОДА ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СЪЕМКИ

Топографическая съемка, выполняемая с целью определения взаимного расположения в плане ситуации контуров и предметов местности, называется горизонтальной.

Горизонтальная съемка чаще всего выполняется на застроенных территориях и подразделяется на съемку проездов и внутриквартальную съемку и может выполняться самостоятельно или в сочетании с вертикальной съемкой в зависимости от организации этих работ.

Горизонтальная съемка может быть выполнена различными методами: теодолитным или комбинированным.

Горизонтальная съемка на застроенных территориях выполняется обычно в масштабах 1:2000, 1:1000 и 1:500, чаще методом теодолитной съемки.

Съемка ситуации теодолитным методом производится со съемочных точек. Она заключается в измерениях, определяющих положение контуров и отдельных предметов ситуации на плане.

При съемке местных предметов производят определение положения точек разными способами. Применение того или иного способа зависит от конкретных условий местности, облегчая и ускоряя полевую измерительную работу. Наиболее часто применяются следующие способы:

— прямых угловых засечек;

Ниже приводится описание каждого способа съемки.

1. Способ обхода (рис. 30) осуществляют приложением съемочного теодолитного хода, линии которого примерно совпадают со снимаемым контуром местности, привязывая этот ход к точкам планового обоснования.

Способ обхода выполняется проложением замкнутых ходов при съемке площадных контуров (усадьбы, плантации культур и т. п.) и одиночных ходов при съемке вытянутых контуров дорог, границ и т.п.).

Наложив на план но координатам или графически точки теодолитного съемочного хода, получают при этом очертания снимаемого контура.

Рис. 30. Съемка способом обхода

Рис. 31. Съемка способом перпендикуляров

Достоинством этого способа является наличие избыточных измерений, что позволяет проверить правильность измерений как угловых, таки линейных.

а) опусканием перпендикуляра Аа (рис. 32) из точки ситуации А на линию хода MN с помощью ленты или рулетки.

В этом случае нуль рулетки устанавливается в снимаемой точке А и производится засечка кратчайшим расстоянием Аа до ленты, уложенной в створе линии MN. Таким образом, перпендикуляр на линию опускается с точностью около 1° [15];

б) восставлением перпендикуляра с ходовой линии на определяемую точку ситуации с помощью эккера.

в) восставлением перпендикуляра с ходовой линии на определяемую точку на глаз. Расстояния до основания перпендикуляра в этом случае определяются с помощью ленты и рулетки.

Во всех случаях длина перпендикуляра измеряется однократно. Допустимые расстояния от съемочных точек до точек ситуации при съемке различными способами могут быть вычислены, исходя из значений средних квадратических погрешностей т измерений, связанных со съемками.. Значения т помещены в табл. 18.

Рис. 32. Перпендикуляр со снимаемой точки

Для вычисления допустимых значении длин перпендикуляров можно использовать формулу оценки точности положений точки при съемке способом перпендикуляров [28]:

(39)

т_уx — средняя квадратическая погрешность определения основания перпендикуляра;

т_у — средняя квадратическая погрешность длины и построения перпендикуляра.

Если из значения т в табл. 18 исключить значения т_х, то получим значения т_у, приведенные в табл. 19.

На основании данных табл. 19 определяется длина перпендикуляров по формуле

(40)

m_v — средняя квадратическая погрешность длины и построения перпендикуляра;

— относительная погрешность измерения длины перпендикуляра.

получим допустимые значения перпендикуляров (табл. 20).

При съемке нужно помнить, что чрезмерно короткие перпендикуляры создают затруднения при накладке на план ситуации, поэтому минимальная длина их в масштабе плана не должна быть менее 4 мм.

При съемке криволинейных контуров перпендикуляры нужно брать настолько часто, чтобы между каждой парой снимаемых точек линия была близка к прямой или характеризовалась односторонней выпуклостью.

Примечание: Длины перпендикуляров, восставленных на глаз, уменьшаются в два раза по сравнению с длиной перпендикуляров со снимаемой точки.

3. Полярный способ (рис. 33) применяется преимущественно на открытой местности при съемке внутриквартальной застройки.

Положение точки при съемке полярным способом определяется углом b_i, измеренным от твердой линии MN до снимаемой точки i и расстоянием S_i,измеренным oт твердой до снимаемой точки.

Рис. 33. Съемка полярным способом

Допустимые значения расстояний могут быть вычислены исходя из средних квадратических погрешностей измерений т (см. табл. 19) по формуле [28]

(41)

m_b — точность измерения полярного угла;

-относительная погрешность линейных измерении;

Допустимые значения расстояний при съемке полярным способом, с учетом длины стороны теодолитного хода, приводятся в табл. 21.

Примечание. При измерении линий оптическими дальномерами расстояния увеличиваются соответственно увеличению точности дальномера.

Достоинством полярного способа съемки является определение местоположения каждой контурной точки независимо от других, благодаря чему не происходит накопления погрешностей.

4. Способ засечек применяется в зависимости от используемых инструментов в виде угловых или линейных засечек.

а. Способ прямых угловых засечек применяется на открытых участках, там, где невозможно производить непосредственное измерение расстояний (рис.34).

Базисом могут быть сторона или часть теодолитного хода или любые два пункта планового обоснования, между которыми существует видимость.

Примычные углы b измеряются одним полуприемом с точностью до 1′. Основное требование, предъявляемое к угловой засечке, состоит в том, что угол γ при определяемой точке должен лежать в пределах 30-150°.

Расстояние от исходных до определяемой точки можно вычислить по формуле оценки точности при съемке способом угловой засечки [28]

(42)

Рис. 34. Способ прямых угловых засечек

Рис. 35. Способ линейной засечки

Принимая γ = 30°, m_β = ±1′, получим значения допустимых расстояний при съемке способом угловых засечек (табл. 22).

б. Способ линейных засечек применяется, если условия местности позволяют легко производить линейные измерения.

Положение точки при съемке способом линейных засечек определяется как вершина треугольника аАb, в котором известны три стороны аА, ab, АВ (рис. 35).

Линии засечек измеряются непосредственно рулеткой однократно.

Допустимые длины линейных засечек можно вычислить по формуле оценки точности при съемке ситуации этим способом, исходя из среднеквадратической погрешности измерений [28]

(43)

Принимая γ = 30° и , получим допустимые значения расстояний при съемке способом линейных засечек (табл.23).

Примечание. При измерении линий дальномерами допустимые расстояния изменяются в зависимости от точности применяемого дальномера.

5. Способ створов (рис. 36). Суть способа заключается в том, что в створе двух известных точек М и N при помощи теодолита и мерного прибора определяется положение контуров.

Обычно при производстве горизонтальной съемки применяют все указанные способы. Это делает теодолитный метод съемки достаточно гибким и является одним из его достоинств.

Измеренные линии во всех способах приводятся к горизонту по формуле [17]

Рис. 36. Способ створов

Так как линейные измерения при горизонтальной съемке производятся с точностью, не превышающей 1/1000, то более малыми погрешностями можно пренебречь. Тогда значение наименьшего угла наклона v, с которого нужно вводить поправки за приведение к горизонту, можно вычислить следующим образом:

Следовательно, при производстве горизонтальной съемки на местности с углами наклона 2° и более для вычисления горизонтальных приложений следует измерять вертикальные углы.

Чтобы погрешность определения горизонтального проложения, обусловленная погрешностью измерения угла наклона, не превышала 1/1000, погрешность измерения угла наклона не должна превышать величины, указанной в табл. 24.

Основными полевыми материалами, получаемыми в результате теодолитной съемки, являются и журналы измерений.

Журнал при горизонтальной съемке заполняется по мере необходимости, так как в основном все записи производятся на абрисе.

Так, например, журнал ведется при съемке способом обхода, полярным способом. В журнал записываются углы наклона местности, если они превышают 2°.

Источник