Способи знімання ситуації та рельєфу

Процес виконання геодезичних вимірів для складання карт і планів місцевості називається зніманням.

Якщо при зніманні визначають взаємне розміщення предметів та контурів місцевості, то його називають горизонтальним або контурним зніманням. Знімання ситуації та рельєфу місцевості називають топографічним.

Знімання виконують на основі створеної знімальної геодезичної основи. В залежності від застосування методів та приладів розрізняють такі види знімань:

Окомірне знімання. Є одним із найпростіших контурних знімань. Виконується як допоміжне при виконанні інструментального знімання, рекогносцировки місцевості, прив’язки положення геодезичних знаків до місцевих предметів і контурів, в військовій справі і т.д.

Бусольне знімання. Виконується за допомогою мірної стрічки або рулетки і бусолі. Можна отримати контурний план вищої точності ніж при окомірному зніманні.

Горизонтальне (теодолітне) знімання є однією з найбільш точних видів контурного знімання місцевості. Виконується за допомогою теодоліта, тахеометра, мірної стрічки, рулетки або оптичного віддалеміра.

Тахеометричне знімання є однією із видів топографічного знімання місцевості. Виконується для крупномасштабного знімання невеликих територій, вишукуванні інженерних споруд і т.і. Мензульне знімання. Є одним із графічних методів визначення положення предметів, контурів та характерних точок рельєфу.

Наземне фототеодолітне знімання (иконується фототеодолітом — це прилад, в якому поєднані теодоліт з фотокамерою.

Аерофотознімання З літальних апаратів за допомогою спеціальних аерофотокамер фотографують місцевість.

Космічне знімання Для складання карт та планів місцевості використовують космічні знімки поверхні землі, отримані з штучних супутників Землі.

Наземне знімання виконується від точок та ліній планово-висотної знімальної основи в залежності від умов місцевості, наявності приладів, розміщення характерних точок предметів, контурів та рельєфу місцевості наступними способами:

1. Спосіб прямокутних координат або перпендикулярів

Спосіб перпендикулярів застосовують при зйомці предметів та контурів місцевості, розміщених на невеликій відстані вздовж ліній планової знімальної основи. Положення точок визначається абсцисою х та ординатою у (рис. 9.1).

Рис. 9.1 Спосіб прямокутних координат (перпендикулярів)

Абсциси Хі та ординати Yi вимірюють рулеткою (мірною стрічкою) з точністю до 0,01 м до чітких контурів і до 0,1 м — до нечітких контурів (контур ліса, болота, берег річки і т.і.).

При великій довжині перпендикулярів застосовують екер (призмовий або дзеркальний) (рис. 9.3).

Рис. 9.3 Однопризмовий екер

Рис. 9.4 Побудова екером перпендикуляра

Результати вимірів заносять на складену схему (абрис).

Абрисом називають схематичне креслення знімальних робіт, складене в польових умовах від руки в довільному масштабі.

2. Полярний спосіб або спосіб полярних координат

Положення характерної точки ситуації та рельєфа визначається горизонтальним кутом АВ та відстані l від точки знімальної основи А до точки місцевості (рис. 9.5).

Спосіб кутових засічок. Використовується для зніманняи точок місцевості значно віддалених від ліній і точок знімальної основи і немає можливості виконати безпосереднє вимірювання віддалей.

Положення точки 1 визначають шляхом вимірювання горизонтальних кутів ₁ і ₂, що примикають до лінії АВ знімальної основи (рис. 9.6).

Кути вимірюють теодолітом з точністю до 1^о — 150^о.

Рис. 9.6 Спосіб кутової засічки

2. Спосіб лінійних засічок. Застосовують, коли умови дозволяють легко і швидко вимірювати відстані до характерних точок ситуації місцевості.

Рулеткою (мірною стрічкою) від точок створу а, b, c, d вимірюють відстані l₁, l₂,…, і т.д.

Способи лінійних засічок важливо, щоб довжини засічок l_і не перевищували довжини мірного приладу, а кути при точках зніманняи були в межах 30^о — 150^о. Лінії l вимірюються з точністю до 0,01 м.

Рис. 9.7 Спосіб лінійних засічок

3. Спосіб лінійних створних засічок. Застосовується при зніманні точок ситуації 1,2, які лежать на перетині лінії знімальної основи (рис. 9.8). Положення характерних точок 1,2 і т.д., які лежать на лінії знімальної основи АВ визначають візуванням зорової труби теодоліта. Відстані до точок вимірюють рулетками, стрічками, віддалемірами.

Рис. 9.8 Спосіб лінійної створної засічки

6. Спосіб обходу. Спосіб обходу застосовується при визначені недоступних об'єктів значних за розмірами територій: лісів, заборонених для відвідування місць, боліт, площ полів в землеустрої і т.і.

При зйомці площинних контурів прокладають замкнені теодолітні ходи або витягнуті розімкнені ходи при зйомці доріг, меж і т.д. (рис. 9.9).

Кути вимірюють теодолітом при крузі ліво (КЛ), а лінії мірною стрічкою або рулеткою і контролюють по нитковому віддалеміру.

Хід обходу з точками 1,2,3,4 прив’язують до лінії знімальної основи АВ (рис. 9.9).

Рис. 9.9 Спосіб обходу

Горизонтальне (теодолітне) знімання

Теодолітне знімання є методом отримання горизонтального контурного плану місцевості без рельєфу.

Геодезичною знімальною основою служать теодолітні ходи.

При виконанні теодолітного знімання використовують:

• · приймачі супутникової навігації типу GPS;
• · оптичні теодоліти типу Т5, Т30;
• · електронні тахеометри типу Та5; Elta 50;
• · світловіддалеміри типу «Блеск 2», 2СМ-2, СМ-5 та світловіддалемірні насадки;
• · мірні стрічки та рулетки довжиною 10, 20, 30 та 50 м;
• · лазерні рулетки.

Рис. 9.10 Абрис теодолітного знімання

а — способи: перпендикулярів, кутових та лінійних засічок;

б — способи: перпендикулярів, полярних координат, створеної засічки; в — приклад комплексного використання усіх способів знімання.

Тахеометричне знімання

Тахеометричне знімання забезпечує створення топографічного плану з зображенням предметів, контурів та рельєфу місцевості.

При виконанні тахеометричного знімання використовують прилади:

• · оптичні та електронні теодоліти;
• · електронні тахеометри;
• · нівелірні рейки;
• · геодезичні віхи, телескопічні віхи з відбивачем для електронних тахеометрів;
• · світловіддалеміри та світловіддалемірні насадки;
• · лазерні рулетки; стальні та капронові рулетки; землемірні стрічки;
• · приймачі супутникової навігації типу GPS.

Наземне тахеометричне знімання виконують з пунктів опорної геодезичної основи та точок теодолітних ходів.

Точка, з якої ведеться знімання, називають станцією. Перед початком вимірювальних робіт на кожній станції складаються кроки тахеометричного знімання. Кроки — це схематичне зображення ситуації і рельєфу місцевості в довільному масштабі на папері.

• 1. Встановлюють теодоліт або тахеометр над точкою знімальної основи і приводять його в робоче положення.
• 2. Нуль лімба горизонтального круга орієнтують (встановлюють) на початковий напрямок, тобто на іншу точку знімальної основи.
• 3. Вимірюють висоту приладу (і) і в журналі записують: номер точки стояння, номер точки початкового напряму, висоту приладу (і) і відлік по горизонтальному кругу на початковий напрямок 0^о. Визначають місце нуля вертикального круга (МО). На рейці позначають висоту прилада -00 і.

При зніманні дотримуються нормативів інструкції (табл. 9.1).

На кроках тахеометричного знімання намічають і нумерують характерні точки ситуації.

Таблиця 9.1.

Нормативні вимоги тахеометричного знімання.

Знімання ведеться методом полярних координат з одночасним тригонометричним або геометричним (на рівній місцевості) нівелюванням характерних точок. Їх називають пікетами.

При зніманні рейка встановлюється на пікет, візирна вісь зорової труби наводиться на мітку висоти приладу на рейку, беруть відліки по горизонтальному і вертикальному кругам та відстань до пікету. Відліки записуються в журнал.

Електронне тахеометричне знімання

Тахеометричне знімання виконують електронними тахеометрами.

Електронні тахеометри дозволяють автоматизувати взяття відліків, обробку результатів вимірів і складання планів та цифрових моделей рельєфа. Основним способом є спосіб полярних координат з визначенням кута нахилу візирного променя та відстані до пікетів.

Технологія автоматизованої обробки інформації виконується в такому порядку:

• · розрахунок і вирівнювання координат і висот точок знімальної основи;
• · розрахунок координат і висот знімальних пікетів;
• · підготовка цифрових моделей місцевості;
• · складання топографічного плану на графопобудовувачі.

Електронний тахеометр Leica Smart Station (TPS i GPS) (рис. 9.15) має приставку GPS. Це дозволяє практично відмовитись від створення знімальної основи та закріплення точок. Координати і висоти точок знімальної основи визначають безпосередньо на точці знімання приймачем GPS і виконують знімання місцевості.

Рис. 9.15 Електронний тахеометр TPS i GPS (Leica)

Найбільш сучасними високопродуктивними приладами є наземні лазерні сканери.

Лазерні сканери вимірюють координати Х, Y, H точок ділянки місцевості або споруди за допомогою імпульсного безвідбиткового віддалеміра, який по горизонталі і вертикалі сканує всю поверхню місцевості або інженерної споруди.

За результатами роботи лазерного сканера (рис. 9.16) визначається множина просторових координат точок (пікселей). Їх число може сягати від сотень, тисяч до декількох мільйонів.

Застосування лазерних сканерів високоефективне не тільки при зніманнях місцевості, а і при зніманні складних інженерних об'єктів, автодоріг, залізниць, дорожніх розв’язок, при архітектурних обмірах будинків, виконавчих зніманнях при зведені споруд, розробці корисних копалин і т.д.