Понятие о тахеометрической съемке и современные приборы для ее проведения

Тахеометрическая съемка — один из видов топографической съемки, которая выполняется при помощи геодезических устройств — теодолитов и тахеометров. В буквальном смысле, слово «тахеометрия» с древнегреческого языка обозначает быстрое измерение. В основе тахеометрической съемки лежит замысел того, чтобы при разовом наведении прибора на рейку будет произведен расчет расстояния, а также горизонтальных и вертикальных углов или их превышения, тогда можно будет добиться высокой скорости выполнения задания.

Тахеометрами называются оптические теодолиты, которые автоматически позволяют находить превышения и горизонтальные положения на местности. Тахеометр в отличие от теодолита оборудован дальномером, благодаря которому появляется возможность измерять как углы, так и расстояния.

Сущность метода тахеометрической съемки заключается в установлении точек, представляющих рельеф местности и очертания объектов. В месте каждой снимаемой точки, пользуясь способом полярных координат, находятся направление и угол наклона. Главной целью съемки является подготовка плана исходной местности.

Работа на станции при тахеометрической съемке

Данный абзац описывает порядок работы на станции. Естественно, всякий рассматриваемый объект индивидуален и этот процесс необходимо подогнать под конкретную ситуацию, однако, существует определенная последовательность действий, сопровождающая работы.

Для начала в точке съемки располагают штатив, закрепляют на нем прибор так, чтобы зрительная труба находилась на уровне глаз, центрируют теодолит и приводят его к горизонту, замеряют высоту от точки до устройства (обозначается буквой i). Далее, выполняется ориентирование на исходный пункт путем установки ноля лимба с учетом истинного или магнитного меридиана на какую-либо из смежных точек. В большинстве случаев ориентирование производится при круге лево.

Устройство наводится на измеряемую точку, по лимбу определяется направление, измеряется расстояние с использованием нитяного дальномера, далее по вертикальному кругу измеряется угол наклона.

Данные, полученные в ходе проведенных работ, должны заноситься в журнал, современные виды тахеометров способны сохранять их в память устройства или на внешние накопители.

Производство тахеометрической съемки

Перед началом проводится уплотнение имеющейся геодезической сети съемочными точками до такой плотности, которая будет обеспечивать на всей площади съемки тахеометрические ходы, соблюдая установленные требования, их отображает инструкция.

В основном работы выполняются из точек тахеометрических ходов, точки из которых производится съемка местности называют съемочными станциями, снимаемые точки – пикетами.

Полевые работы при тахеометрической съемке начинаются после вынесения на карту исследуемой местности тахеометрических ходов, станции обозначают с помощью деревянных либо металлических кольев, в зависимости от необходимости их долговечности.

Существуют два типа тахеометрических съемок – первый это съемка земельного участка, иначе называемая площадной и съемка, применяемая при линейном строительстве – маршрутная.

Маршрутная тахеометрическая съемка производится для проектирования линейных объектов: автомобильных дорог, трубопроводов, железнодорожных линий и т.д. На начальном этапе работ необходимо проложить теодолитный ход между станциями съемки. Далее, с каждой точки полярным способом отдельно замерить ситуационные пикеты – которые отображают контур ситуации и орографические – отображающие рельеф.

Места точек определяют на характерных участках рельефа данной территории. Для орографических пикетов определяют горизонтальные углы, углы наклона и расстояния, а для ситуационных расчет углов наклона не требуется. Реечные точки располагают равномерно и в достаточном количестве, чтобы они максимально описывали рельеф исследуемой территории.

В том случае, когда расстояние между точками превышает максимально допустимое (табл. 3), то прокладывается висячий ход от станции съемки, который по размерам не должен быть больше 500 метров и иметь не более 3 точек.

Замеры горизонтальных углов необходимо брать от линии нулевого направления, за нее принимают переднюю либо заднюю сторону хода. Для этого на каждой станции до того как снять пикеты нужно навести лимб прибора на переднюю или заднюю точку хода, совместив нулевую отметку первого верньера алидады с нулем на лимбе горизонтального круга. После этого на лимбе закрепляют алидаду и, ослабив фиксирующий винт лимба, визируют на необходимую точку хода. Затем, ослабив фиксирующий винт алидады горизонтального круга, визируют на пикеты.

В результате горизонтальными углами будут отсчеты, полученные по верньеру горизонтального круга. В конце съемки пикетов на каждой съемочной точке выполняют проверку лимба, визируя на переднюю или заднюю точку хода, где отсчет по первому верньеру не должен отличаться более чем на 2*t, где t-точность верньера.

При площадной съемке выполняют замкнутый ход, его стороны замеряют с помощью дальномера, а углы при круге лево (КЛ) и круге право (КП). Данные измерения записывают в полевом журнале. Стороны хода желательно наносить вблизи водораздельных линий, если сложно наметить их направления, то необходимо сделать съемку рельефа местности и после этого по горизонталям нанести водораздельные линии.

Расстояния между точками замкнутого хода не должны превышать допустимые (табл. 1), в противном случае необходимо добавлять диагональные ходы и проводить досъемку территории.

Допустимые длины от точек тахеометрических ходов до пикетов и между ними указаны в таблице 2.

Плотность пунктов съемки также должна отвечать требованиям (табл. 3). Поэтому перед началом работ проводят рекогносцировку снимаемой территории, полученная информация сопоставляется с абрисами соседних станций.

На каждом пикете необходимо выполнять абрисы (рис. 1) – это схематичные зарисовки с нанесением съемочных точек, условных знаков и направлением лимба. Абрисы показывают основную информацию об исследуемой территории, которую в дальнейшем применяют при составлении плана.

Рисунок 1 – абрис тахеометрической съемки

Если абрис максимально точно описывает ситуацию изучаемой местности, ход камеральных работ пройдет значительно быстрее.

Ошибки и меры предосторожности при тахеометрической съемке

Во время выполнения описываемых работ могут допускаться следующие ошибки: инструментальные погрешности, при перестановке и наведении прибора, ошибки по естественным причинам.

Когда перед началом работ прибор находится в состоянии регулировки, заданные заводом-изготовителем константы устройства должны быть проверены в полевых условиях путем фактического наблюдения. Это обязательное требование для измерений, так как точность при работах является основным критерием. Значения на мерной рейке должны четко прослеживаться, при любом несоответствии нужно внести необходимые коррективы.

Ошибки при манипуляциях с прибором в большинстве случаев зависят от квалификации рабочего, поэтому измерения необходимо проводить под надзором более опытного геодезиста.

Ошибки по естественным причинам могут возникать в следствие погодных условий таких, как ветер, туман, осадки и так далее, а также при рефракции света. Последняя ошибка является самой распространенной, ее причиной оказывается преломление лучей света при их прохождении через слои воздуха разной плотности. Для того, чтобы избежать этого, не рекомендуется проводить работы в середине дня.

Методы ухода за прибором и полезные советы

Камеральные работы при тахеометрической съемке

Камеральные работы при тахеометрической съемке выполняются в 4 этапа. На первом этапе работ проводится проверка полевых журналов, путем перерасчета полученных данных выполняется обработка результатов тахеометрической съемки. При обнаружении погрешностей их устраняют с помощью необходимых исправлений. Далее вычисляют плановые положения съемочных станций на поверхности и их высотные отметки. Прибавив к их отметкам высоту реечных точек определяют отметку пикетов.

По завершению вышеизложенных работ проводится составление плана тахеометрической съемки местности, с этой целью в нужном масштабе на него наносят пункты съемки и тахеометрические ходы, измеряют расстояния между ними для проверки. Полярным способом располагают на плане точки пикетов, рядом с ними указывают номер и отметку.

Руководствуясь абрисом наносят объекты, присутствующие на местности. Следующим шагом служит построение плана горизонталей по отметкам пикетов, для удобства горизонтали подписываются в разрывах, таким образом, чтобы верх цифр располагался в сторону повышения рельефа. Также они не должны перекрывать элементы, отмеченные на местности (дома, реки и так далее). В результате проведенных работ получают план исследуемой территории.

Современные приборы для тахеометрической съемки

Благодаря электронным тахеометрам достигается автоматизация ведения тахеометрической съемки. Для этого рейку на пикете заменяет светоотражающая вешка, и при наведении на нее прибор можно использовать для измерения горизонтальных, вертикальных углов и расстояния. Он также интегрирован с микропроцессором и внутренней системой хранения данных.

Микропроцессор позволяет моментально получить нужные данные, а именно плановые координаты наблюдаемых точек, высоту объектов, расстояния между любыми двумя точками и другие. Данные, собранные и обработанные на тахеометре, могут быть загружены в компьютер для дальнейшей обработки.

Для примера рассмотрим компактный тахеометр Японской компании Sokkia, его вес всего 5,8 кг, схема с расположением частей представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема электронного тахеометра Sokkia

1 – ручка для перемещения прибора; 2 – крепежный винт ручки; 3 – терминал ввода/вывода данных; 4 – отметка высоты тахеометра; 5 – аккумулятор; 6 – панель управления; 7 – зажим трегера; 8 – основание трегера; 9, 10 – регулировочные винты; 11 – круглый уровень; 12 – дисплей; 13 – линза объектива; 14 – компас; 15, 16, 17 – устройства оптического отвеса; 18 – винт закрепляющий горизонтальный круг; 19 – микрометренный винт горизонтального круга; 20 – разъем для ввода/вывода данных; 21 – разъем внешнего источника питания; 22 – уровень трегера; 23 – винт регулировки уровня трегера; 24 – микрометренный винт вертикального круга; 25 – винт закрепляющий вертикальный круг; 26 – окуляр зрительной трубы; 27 – кольцо фокусировки зрительной трубы; 28 – визир; 29 – отметка центра устройства.

Трегером называется приспособление на котором закрепляется прибор.

Дальность измерений этого прибора колеблется от 2,8 до 4,2 км, а точность от 5 до 10 мм на километр измерения. Точность измерения углов варьируется от 2 до 6 секунд.

Тахеометр оснащен мощным процессором, который с помощью измеренного вертикального, горизонтального угла и наклонного расстояния вычисляет горизонтальное расстояние и координаты X, Y, Z. Если выставлены значения атмосферного давления и температуры, то при обработке данных не нужно проводить соответствующие коррекции. На дисплее устройства можно отображать расстояния, углы, разницу высот и все три координаты наблюдаемых точек.

Данные по каждой точке могут храниться в электронном журнале, емкость которого составляет от 2000 до 4000 пунктов, информацию можно выгрузить на компьютер и использовать журнал повторно.

Точечные данные, загруженные на компьютер, могут быть обработаны в программах GEOMIX, AutoCad, которые позволяют строить контура на любом заданном интервале и поперечные сечения вдоль указанных линий.

Прибор может успешно применяться в строительстве, маркшейдерском деле, землеустройстве, топографии, проведении изысканий и во многом другом.

Ниже приведены основные преимущества электронного тахеометра по сравнению с обычными геодезическими приборами:

Однако, необходимо своевременно проводить проверку устройства на заранее подготовленных пунктах. В этом случае электронный тахеометр совместно с компьютером дает возможность максимально автоматизировать процесс работ.

Из недостатков стоит отметить то, что при камеральных работах отсутствует возможность своевременного обнаружения ошибок, допущенных во время съемки. Устранить их можно лишь путем сравнения плана с местностью на которой производились работы.

Источник

echome.ru

Сайт посвященный измерительным приборам…

Съемка тахеометром

Рынок инженерных измерительных инструментов в начале семидесятых годов XX века пополнился новыми измерительными приборами – тахеометрами, эволюция которых сделала их одними из самых современных высокоточных устройств чрезвычайно широкого функционала.

Предназначенный для измерения дальних расстояний, высот и углов линейных плоскостей, величин недоступных объектов и выполняющий необходимые расчеты тахеометр стал незаменимым помощником в различных сферах геодезических, землеустроительных, кадастровых и инженерно-строительных работ. Одной из основных функций и успешно выполняемой задачей является наземная топографическая съемка тахеометром для составления топологических карт.

Тахеометрическая съемка представляет собой основной способ создания планов различных по площади (от небольших до значительных), свободных от застроек или малозастроенных участков с целью получения цифровой модели поверхности местности. Основное отличие тахеометрической съемки от других типов топографических съёмок состоит в ее синхронности с проложением тахеометрического хода.

Топографическая съёмка

Необходимая для оформления разрешения на строительство различного типа сооружений, перепланировку коммуникационных систем, для создания и оформления инженерных проектов, для оформления документации по определению границ участков, их размеров, площади и формы, решения судебных споров топографическая съёмка подразделяется следующим образом:

Результатом съемочных работ являются инженерно-топографические планы и технический отчет, являющиеся основой для проектной документации.

Важные принципы

Для выполнения различного рода изысканий в полевых условиях тахеометр имеет сложную комбинированную систему механических, электрических и электронных компонентов, гарантирующую удобство работы и достоверность получаемых в процессе измерений данных:

Современные тахеометрические модели позволяют не только накапливать данные, но и в режиме реального времени выполнять их полноценную обработку на месте с целью выявления возможных несоответствий, чем и обеспечивается функционально законченная съемка местности тахеометром.

Пошаговая топологическая съемка

Тахеометрическая съемка тахеометром имеет некоторые нюансы в зависимости от конкретной модели прибора, которые описываются в технической документации заводом-изготовителем. Ниже приведена наиболее общая последовательность действий, дающая цельную картину процедуры:

Топографическая или кадастровая съемка электронным тахеометром часто имеет возможность совмещения с исследованиями по определению координат точек съемочного обоснования.

При составлении топографического плана местности по рассчитанным процессором прибора координатам съемочных пикетов допустимые расстояния от тахеометра до съемочных объектов могут варьироваться: до 500 м и свыше. Разброс в диапазоне зависит от масштабов съемки, оптической системы и конструкции инструмента, используемого режима (отражательного или безотражательного), климатических условий и условий видимости в момент выполнения съемок.

Сложные участки с множеством съемочных объектов, которыми могут являться лесные массивы, застроенные или частично застроенные площади, могут потребовать применения дополнительного оборудования и ассистирующего помощника.

Грамотное и предельно точное выполнение тахеометрических работ, предоставляющих данные о ситуации и рельефе местности, существующих сооружениях, зеленых насаждениях послужит залогом корректного составления генерального строительного плана и поможет избежать ошибок и проблем после начала работ.

Источник

Как пользоваться, работать с тахеометром

• горизонтальная и вертикальная съемка;
• вынос в натуру участков, дуги дорог;
• разбивка строительных осей (по ссылке рассказано → о способах разбивки зданий на местности);
• архитектурные промеры;
• вычисление площадей и объемов земляных работ;
• определение недоступных расстояний и многое другое.

Устройство тахеометра

Как и → теодолит (по ссылке рассказано как работать теодолитом), электронный тахеометр устанавливается на штативе. Винтами подставки (треггера) инструмент выводится в рабочее положение горизонтально земной поверхности. Для этого на инструменте предусмотрены пузырьки уровней в двух плоскостях, некоторые модели оборудованы электронным уровнем.

Инструмент оборудован системой компенсаторов, которые выравнивают устройство при неточной центрировке. Если тахеометр установлен неточно, или в процессе работы произошло нарушение горизонтальности, автоматика прекратит набирать отсчеты, и выдаст предупреждающее сообщение.

Для работы тахеометра необходим аккумулятор, емкости которого обычно хватает на 6 часов непрерывной съемки. Для условий Крайнего Севера существуют морозоустойчивые модели, так как в обычном исполнении электроника инструмента может давать сбой при температуре ниже – 15 °C.

Отражающая веха для работы с тахеометром

Включаем тахеометр, выставляем и центрируем его над точкой при помощи оптического окуляра отвеса. С помощью прицела зрительной трубы визируем цель, зажимными винтами закрепляем корпус, после чего берем отсчёт. В моделях с полноценной клавиатурой к каждой съемочной точке можно давать короткие пояснительные комментарии. Так как тахеометр – старший брат теодолита, практически у всех моделей самый первый режим работы – режим угловых измерений. Чтобы измерить угол между двумя точками, наводим центр сетки нитей зрительной трубы на первую точку, «обнуляем» угол специальной кнопкой, затем наводим зрительную трубу на вторую точку, при этом на дисплее высвечивается значение градусов и минут. Кнопкой записываем значения в память устройства.

Тахеометрическая съемка

Использовать столь сложный инструмент в качестве простого теодолита не совсем рационально, ведь зная как работать с тахеометром, кроме угловых измерений, можно сразу вычислить и расстояние между точками. Для этого съемку необходимо вести на специальную геодезическую веху.

Веха служит для визуализации точки съёмки, имеет пузырёк уровня и может выдвигаться на высоту 2,6 метра для работы в стеснённых условиях.

Перед началом работы инструмент программируется – вводятся координаты и высоты известных точек, и высота самого инструмента, которая определяется, прислонив веху к уровню инструмента (рис). Получить координаты третьей точки можно, опираясь на минимум две исходные.

Существует два способа начала работы тахеометром и определение его местоположения – стояние на точке с известными координатами или установка инструмента между точками с известными координатами (обратная засечка).

Угол установки инструмента при обратной засечке должен быть отличным от 180°; если это несколько точек, они должны находиться примерно на одинаковых расстояниях. Снимаем точки и дальше вопрос как пользоваться тахеометром отступает на второй план, поскольку в действие вступает электроника, которая и вычисляет положение инструмента. В случае ошибки измерений или недопустимых невязок, система блокирует работу, поэтому ошибиться в случае использования электронного тахеометра достаточно сложно.

После установки инструмента и ввода его высоты в компьютер, можно начинать набор пикетов (съёмку точек); если с одной точки снять весь участок невозможно, инструмент переставляется на одну из пикетажных съемок, после чего работа продолжается. Если таких точек съёмки более двух, имеет смысл проконтролировать точность тахеометрического хода, взяв отсчёт на точку с известными координатами. Специальное программное обеспечение инструмента вычисляет невязку, сравнивает её с допустимой, и, если всё в порядке, самостоятельно вводит допустимые поправки в полученные значения координат и высот. Прочитав инструкцию к тахеометру станет понятно как пользоваться компьютером, вводить необходимые значения координат, переносить аппарат с точки на точку.

Съемка ведётся обычно двумя людьми. Первый стоит за инструментом и берёт отсчёт, а второй с вехой передвигается по участку, ведя абрис полевых измерений.

Установка и определение координат инструмента обычной засечкой и обратной засечкой

Результат работы записывается в память инструмента в виде:

• номер точки,
• координата X,
• координата Y,
• координата Z,
• пояснение.

При соединении тахеометра с компьютером, посредством COM или USB порта полученный файл измерений можно использовать для работы в векторных графических редакторах.

Значения съёмок тахеометром загружаются в специальную программу и могут быть использованы для работы в векторном редакторе

При обработке полученных значений поле точек, скачанных с тахеометра, в специальной программе соединяется условными знаками, что на выходе нам даёт → план участка (по ссылке рассказано как сделать схему участка).

Знакомство с электронным тахеометром, установка станции и пикета (видео)

Оставляйте ваши советы и комментарии ниже. Подписывайтесь на новостную рассылку. Успехов вам, и добра вашей семье!

Источник