Методика топографических съёмок на местности

Слово «топо» в переводе с латинского означает поверхность. В данном случае поверхность земли. «Граф» - означает чертеж. Наиболее доступным чертежом местности является его план, составленный в каком-либо масштабе. Масштаб - это отношение отрезка на плане, равного одному сантиметру к величине этого отрезка на местности в сантиметрах.

Для составления плана местности выполняется топографическая съемка местности. Съемка геодезическими приборами существенно отличается от фотосъемки. Съемки выполняются через геодезические измерения относительно опорных точек. При этом снимаемый объект разлагается на характерные точки.

Относительно опорных точек (станций) находят превышение - разность высот станции и снимаемой точки. Превышение определяется тригонометрическим нивелированием, формула которого получается из чертежа.

Рис.2. Схема тригонометрического нивелирования.

HCT - высотная отметка станции, заранее известна;

HN – высотная отметка снимаемой точки, где стоит рейка;

h – “превышение” (если искомая точка ниже, чем станция, то оно будет

отрицательным).

i – высота прибора;

L – высота наведения;

V – угол наклона (измеряется вертикальным кругом теодолита);

Д1 - наклонное расстояние между точками;

d – горизонтальное проложение – проекция измеренной длины на

горизонтальную плоскость. Итак отметка равна:

HN = HCT + h,

h – определяется через другие измеренные параметры. Из чертежа видно, что h = h′ + i – L,где i и L – измерены, а получается по формуле тригонометрии:

h′ = d * tgv, где

d = D′ * Cosv

Если L = i, т.е. на рейке сделана метка для наведения на уровне высоты прибора,то h = h′ = dtgv

А угол наклона измеряется вертикальным кругом теодолита при круге право (К.П.) и при круге лево (К.Л.) или только при К.Л.

После окончания всех вычислений, вычерчивается план, на котором строятся и объекты и рельеф. Рельеф показывается горизонталями.

В данном случае горизонталью называется линия, проходящая через точки с одинаковыми высотами (отметками) от уровня моря. Одна линия горизонтали показывает, где проходит на земле одинаковый уровень на какой-либо одной высоте от уровня моря, например, на высоте 130 м. Форма горизонтали повторяет форму рельефа на данном уровне. Для вычерчивания одной горизонтали необходимо искать точки с одинаковой высотой, например, 130 м. И плавно соединить их одной линией. Высоты горизонтальной кратны высоте сечения горизонталей. Высота сечения показывает через какой отрезок по вертикали мы решили мысленно рассекать землю горизонталями. Заложением называется расстояние между смежными горизонталями. Его величина зависит от величины уклона местности. Чем больше уклон, тем меньше заложение. Уклон зависит от наклона участка земли на данном направлении. В строительной практике принято определять уклон какого-либо направления местности без измерения угла наклона. Обычно за уклон принимают отношение разности высот двух точек земли к величине горизонтального положения между ними.

Таким образом, уклон: i = h/S

Знак уклона зависит от знака превышения (разности высот).

На листе карты или плана обычно вычерчивают график заложений, где по вертикали откладывают отрезки между смежными горизонталями (величине заложений), а по горизонтали пишут соответствующие им уклоны или углы наклона на земле. Пользуясь этим графиком, можно найти средний уклон местности между какими-либо точками.

Методика глазомерной съемки

Глазомерная съемка (углоначертательные). Углы не определяются а визируются с определением на север. Глазомерная съемка применяется когда требуется быстро получить наглядный план местности при помощи простейшего измерения непосредственно в помещении. Для ее измерения применяют: 1. Планшет с прикрепленным к нему листом бумаги и компасом, циркуль измеритель, рулетка, визирная линейка. Глазомерная съемка резкая: в зависимости от площади и конфигурации местности глазомерной съемки подразделяют на: 1. Площадную (съемка участка). 2. Маршрутную (съемка в пути). 3. Полярную (съемка открытых доступных для промера местности). Съемку проводят по ходовым линиям. Вершины из которых ведется съемка называются станции. Ходовые линии прокладываются по направлению дорог, троп не имеющих препятствий по направлению шаганию. Станции выбирают в местах с хорошим обзором или в вершине угла контура какого либо массива. Для определения направления ходовых линий и опорных точек проводят рекогнестировку местности. Начальную точку на планшет наносят карандашом с расчетом семитричного расположение всех последующих точек по отношению к центру места. При замыкании полигона возникает линейная невязка. Если она не превышает 1/50 длины хода ей пренебрегают и соединяют последнюю точку хода к начальной. Невязку равную 1/25 длины хода увязывают способом параллельных линий. Через точки 2, 3, 4 проводят линии параллельные невязке. На этих линиях откладывают величины поправок, то - есть линейные отрезки смешения вершин участка. Величины поправок для каждой точки полигона отмечают графическим способом построением треугольника увязок. Для этого в уменьшенном масштабе определяют длину полигона и откладывают ее на прямой линии. На левом конце отрезка ставим точку 1, на правом конце 1΄. Длины сторон указывают так же в заданном участке, получают положение точек 2, 3, 4. Из точки 1 восстанавливают перпендикуляр на котором откладывают отрезки невязки, затем строим треугольник увязок, а из точек 2, 3, 4 восстанавливают перпендикуляры до гипотенузы треугольника и получают величины поправок для этих точек. На эти величины необходимо передвинуть вершину полигона по направлению параллельно линий. После этого выполняются съемки объекта. Ситуация внутри полигона отмечается если нельзя сделать замеры с помощью топографических значков. При параллельной съемке необходимо выбрать масштаб (зависит от площади снимаемой местности).

Методика эккерной съемки.

Относится к числу полуинструментальных съемок. Эккерная съемка служит для получения контурных планов местности малой точности. Эккер применяют для съемки небольших участков с несложной ситуацией, способом промеров. Эккеры бывают разные: призменные, цилиндрические, восьмигранные, двузеркальные. Двузеркальный отражательный эккер более точный. Теоретической основой для эккера служит прямоугольная система координат Декарта. На плоскости проводят 2 перпендикулярные линии служащие осями координат. При проведении эккерной съемки или вокруг него прокладывают съемочный ход со взаимно перпендикулярными сторонами. Из характерных точек контура отпускают перпендикуляр на точки объектов снимаемых внутри контура. Их длины и расстояние между ними измеряют рулеткой и фиксируют в адресе. Свойство эккера основано на законе отражения лучей света от плоскости зеркал расположенных под углом 45°. Луч света отражаясь на 1 зеркале попадает на 2 и отражается под углом который в 2 раза больше чем угол между зеркалами (90°). Оборудование: двузеркальный экер, вешки, рулетка, планшет, компас. 1. Проведение рекогнестировки. Плановой основой при эккерной съемке является ход, проложенный на участке стороны которого взаимно перпендикулярны. Линию А,В (С,D) принимают за основу (базис). Через 1 точку проводим линию указываем направление на север. Далее начинаем построение прямых углов полигона. По отношению к линии А, В строим прямой угол, для этого в точке встает наблюдатель с экером делают на асфальте отметку и с помощью отвеса устанавливают экер над этой точкой. 2 человека с вешками стоят в точке А и С. Для ориентировании плана в точке А мы определяем по компасу линию А, В, а для каждого хода – румбы. Из угла D наблюдаем с экером, передвигаемся с экером по линии D, С до тех пор пока изображение вехи А не совпадет с изображением вехи С. Расстояние между точек измеряют рулеткой или шагами. Чтобы проверить правильность построения углов сравнивают длину противоположных сторон треугольника. Разница не должна превышать 1 %. Съемка ситуации внутри контура может осуществляться способом перпендикуляров. Съемщик становится на линии контура напротив угла здания и делает перпендикуляр на линии контура. Измеряется расстояние от угла здания до ближайшей станции. Таким образом объект накладывается на абрис. Проводят съемку всех изменений полигона. Камеральные работы включают в себя создание плановой особенности за основу и нанесение ситуации. Выбирается масштаб, ставят поля по 3 сантиметра, используют: треугольник, транспортир, линейку, циркуль измеритель. Положение точки выбирают так, чтобы на рабочей части листа поместился весь участок съемки. Первой наносится базисная сторона А, В. Ситуацию наносят по данным абриса с помощью треугольника. Положение нужных точек на плане определяют с помощью перпендикуляра.

Методика нивелирования.

Нивелирование – определение высот точек на Земной поверхности. Высота делится на абсолютную и условную. Существует несколько видов нивелирования: геометрическое, геодезическое, физическое. Геометрическое – простейший способ определения высот и превышения точек ватерпасовки и школьное нивелирование. Геодезическое – используют при строительстве. Физическое – основано на зависимости атмосферного давления от изменения высоты. Школьное нивелирование используют для съемки превышения точек пологого склона небольшой протяженности. Состоит из двух палок скрепленных под прямым углом

Оборудование: компас, вешки, рулетка.

Ход работы: выбираем линию хода. Визируем по линии хода. Там где луч упирается в землю, устанавливаем вешку (превышение = 1 метр - высота нивелира). Расстояние между ними измеряется рулеткой. Все данные записываются в школьный журнал и на абрис. По данным журнала и абриса измеряется школьный нивелир. На основании данных строится график.

Методика ватерпасовки.

Ватерпасовка – один из наиболее простых способов простых способов для измерения крутых склонов небольшой протяженностью.

Инструменты: 2 рейки (1,5 – 2 метра), ватерпас.

Выбирается линия хода, отмечаются начальная и конечная точки. Определяется азимут и рисуется абрис. Одна рейка ставится вертикально у подножья возвышенности нулевым делением вниз. Вторая рейка с помощью ватерпаса устанавливается, вертикально нулевым делением упирается во вторую точку. Берется вертикальный и горизонтальный отчет по рейкам. Для проверки хода делают обратный ход. Результат измерения записывают на журнал ватерпасовки и на абрис. На основании двух ходов строим чертеж рельефа горизонтали.

Методика буссольной съемки.

Буссольная (компасная съемка) – это разновидность углоизмерительной съемки. При буссольной съемке направление линий на местности определяют с помощью буссоли или компаса, а расстояние измеряется рулеткой или шагами Буссольная съемка применяется для съемки небольших участков местности. Буссоль отличается от компаса большим размером и наличием визирных приспособлений (два диоптра). Буссольная съемка бывает площадной и маршрутной. В случае площадной съемки на участке прокладывают замкнутый маршрут, а по необратимости дополнительные линии основного хода. Маршрутную съемку ведут вдоль линейно вытянутых объектов (дорог, рек). Все измерения записываются в журнал. Ведется абрис. По данным абриса и журнала, в камеральных условиях, вычерчивается план съемки в выбранном масштабе. В буссольной съемке для определения положения снимаемых объектов используются методы прямых и обратных засечек, полярного способа и способ обхода.

Оборудование: буссоль Шмалькальдера, рулетка, 2 вешки.

Ход работы: 1. Рекогносцировка местности. Выбираем точки хода, которые являются углами поворота (вершины полигона). Объекты визирования. Составляем абрис. 2. Съемка. При буссольной съемке создание плановой основы и съемки ситуации производятся одновременно. Буссольный ход прокладывается по часовой стрелке. Съемщик становится в точку А, намечая все контурные точки в радиусе 150 метров и центрируем буссоль. При съемке плановой основы визируют на выбранные точки хода. Берут отчет азимута через оптический диоптр. Измеряют длину линий между точками. Что бы уменьшить возможные ошибки при изменении азимутов берут на каждой вершине и обратные азимуты каждой стороны. Так как план буссольной съемки выстраивается по румбам и азимуты прямой и обратный переводят в румбы. При незначительном расхождении значения в 1-2 ° берут среднее двух чисел. На каждой станции после измерения азимутов приступают к съемке ситуации. Точки ситуации записываются прописными буквами и заносятся в журнал. 3. Составление плана буссольной съемки. Выбираем масштаб и начальную точку съемки. Через начальную точку проводим направление на север. В журнале берем величину румба и с помощью транспортира строим румбы. 4. Невязка полигона и ее увязка. Абсолютная величина невязки – расстояние в метрах между конечной точкой полигона и начальной точкой съемки. Относительная невязка – это отношение ее абсолютной величины к периметру полигона. При буссольной съемке относительная невязка составляет 1/200. Необходимо сделать графическое разложение невязки. Из концов отрезков представляют стороны полигона, выстраивают перпендикуляр до пересечения с гипотенузой. Отрезки перпендикуляра дают величину невязки на совершенствование вершины.