3. Тахеометрическая съемка местности

3.1. Суть тахеометрической съемки и ее назначение

Тахеометрическая съемка является основным видом съемки для создания планов небольших незастроенных или малозастроенных участков, а также узких полос местности вдоль линий будущих дорог, трубопроводов и других коммуникаций. Ее результаты используются при ведении земельного и городского кадастров, для планировки населенных пунктов, проектирования отводов земель, мелиоративных мероприятий и т. п.

Основными масштабами для производства тахеометрических съемок: 1 : 500, 1 : 1000 и 1 : 2000. При этом масштаб съемки принимают в зависимости от ее назначения, стадии проектирования, ожидаемых размеров проектируемого объекта в плане, а также от рельефа и ситуационных особенностей местности.

Слово «тахеометрия» в переводе с греческого означает «быстрое измерение». Быстрота измерений при тахеометрической съемке достигается тем, что положение снимаемой точки местности в плане и по высоте определяется одним наведением трубы прибора – теодолита (тахеометра) – на рейку или веху с отражателем, установленную в этой точке. При этом положение снимаемой точки местности на плане определяется с помощью полярных координат: измеряется горизонтальный угол между направлениями на одну из соседних точек съемочного обоснования и снимаемую точку и расстояние до точки нитяным дальномером теодолита или светодальномером электронного тахеометра.

Высотное положение снимаемой точки определяется методом тригонометрического нивелирования (рис. 5) [16]:

горизонтальная проекция расстояния

; (3.1)

превышение

, (3.2)

где – наклонная дальность (C – коэффициент дальномера; n – разность отсчетов по дальномерным штрихам сетки нитей);  – угол наклона; i – высота инструмента над опорной точкой; l – высота наведения.

Рис. 5. Схема тригонометрического нивелирования

В большинстве случаев для съемки прокладывают тахеометрические ходы, отличающиеся тем, что все элементы хода (углы, длины линий, превышения) определяют теодолитом или электронным тахеометром. При этом одновременно с прокладыванием тахеометрического хода производят съемку. В этом главное отличие тахеометрической съемки от других видов топографических съемок.

Полевым работам при проведении тахеометрической съемки должно предшествовать выполнение проекта, включающего в себя выбор пунктов планово-высотного обоснования и способа создания съемочной сети в зависимости от объекта съемки, ее масштаба и имеющихся в наличии приборов. Полевые работы при тахеометрической съемке включают в себя рекогносцировку местности, создание сети съемочного обоснования и съемку ситуации и рельефа.

3.2. Приборы, используемые для тахеометрической съемки

При производстве тахеометрической съемки могут использоваться технические теодолиты типов Т30, Т15 и электронные теодолиты, имеющие горизонтальный и вертикальный круги и нитяной дальномер. При работе с теодолитом требуются также шашечная нивелирная рейка (складная либо телескопическая) и рулетка.

В настоящее время при тахеометрической съемке широкое применение находят электронные тахеометры. Это приборы, сочетающие в себе угломерное устройство (теодолит) со светодальномером. Непременным элементом электронных тахеометров является встроенная ЭВМ, позволяющая автоматизировать процесс измерений и вычислений по заложенным в ней программам. Предназначены эти приборы для измерения горизонтальных и вертикальных углов с ошибкой 1–5 и расстояний с погрешностью 1–10 мм. В комплект прибора входит отражатель, но многие таехеометры могут работать и в безотражательном режиме. Микропроцессоры и запоминающие устройства, которыми они обеспечены, позволяют решать ряд инженерных геодезических задач непосредственно в поле, автоматизировать запись результатов измерений и промежуточных данных. Наличие дисплея и клавиатуры дает возможность вести работу с прибором в диалоговом режиме.

Использование этих приборов позволяет создать автоматизированную технологическую цепочку: электронный тахеометр – регистратор информации – ЭВМ – графопостроитель, которая обеспечивает получение готовых топографических планов в автоматическом режиме и сводит к минимуму личные ошибки исполнителей.

При автоматизации процессов составления планов и карт, проектировании объектов строительства необходимо топографическую информацию представить в виде ЦММ, предполагающей в качестве одной из ее составляющих массив трех прямоугольных координат точек местности. Электронные тахеометры вычисляют указанные координаты на основании измеренных горизонтальных и вертикальных углов, а также наклонного расстояния от прибора до визирной цели. Самые совершенные из них отличаются полной автоматизацией процессов: наведение на цель; определение углов и расстояний; предварительная обработка информации до получения координат точек или других величин; выдача результатов на дисплей и в накопитель либо транслирование их в назначенные места; введение различных поправок, в частности из-за метеоусловий, и др.

Наибольшее распространение в нашей стране получили приборы фирм УОМЗ, Leica, Sokkia, Trimble, Nikon, Pentax.

В качестве примера на рис. 6 приведен внешний вид электронного тахеометра Pentax R325, а на рис. 7 – его дисплей и клавиатура [3].

Рис. 6. Внешний вид тахеометра Pentax (вид спереди):

1 – оптический визир; 2 – регулировочные винты; 3 – окуляр; 4 – круглый уровень; 5 – дисплей; 6 – клавиатура; 7 – подъемные винты; 8 – фокусировочное кольцо; 9 – клавиша автофокуса; 10 – индикатор лазерного излучения; 11 – отметка высоты инструмента; 12 – закрепительный винт батареи; 13 – батарея; 14 – наводящий винт вертикального круга; 15 – закрепительный винт вертикального круга; 16 – закрепительный винт горизонтального круга; 17 – наводящий винт горизонтального круга; 18 – стопорный винт треггера; 19 – базовая пластина

Рис. 7. Дисплей и клавиатура:

1 – включение/выключение прибора; 2 – функциональные клавиши; 3 – клавиша подсветки; 4 – клавиша ESCAPE; 5 – включение центрира и электронного уровня; 6 – клавиша ENTER; 7 – алфавитно-цифровые клавиши

Существенным недостатком электронных тахеометров является их высокая стоимость, причем она значительно повышается с увеличением точности прибора.