Тахеометричне знімання

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

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

В основі тахеометричного знімання лежить ідея визначення просторового положення точки місцевості одним наведенням зорової труби приладу на рейку, встановлену в цій точці. Точка над якою встановлений прилад називається станцією, а точка положення якої визначається під час знімання – рейковою (пікетною) точкою.

Суть тахеометричного знімання полягає в тому, що зі станції, просторові координати якої відомі, визначають положення рейкових точок способом полярних координат – за кутом  між орієнтирним напрямком і вибраною точкою та відстанню D від станції до цієї точки.

Положення рейкових точок при тахеометричному зніманні

Перевищення h та горизонтальне прокладання d визначають за виміряною відстанню D та виміряним вертикальним кутом ν. Всі польові вимірювання заносять в журнали відповідної форми. Одночасно з цим ведуть абрис, на який наносять контури місцевості, а також наближене розташування на місцевості всіх рейкових точок. В результаті тахеометричного знімання складають топографічний план місцевості із зображенням на ньому ситуації та рельєфу.

Тахеометричне знімання виконували таким чином:

1. Встановили теодоліт над точкою знімальної основи і привели його в робоче положення.

2. Нуль лімба горизонтального круга орієнтували (встановили) на початковий напрямок, тобто на іншу точку знімальної основи.

3. Виміряли висоту приладу (і) з точністю до 1 см (від верху закріпленої точки на місцевості, над якою встановлений теодоліт, до візирної осі труби теодоліта) і в журналі записали: номер точки стояння, номер точки початкового напряму, висоту приладу (і) і відлік по горизонтальному кругу на початковий напрямок 0^о00. Визначили місце нуля вертикального круга (МО). На рейці позначають висоту прилада – і.

На кроках тахеометричного знімання (абрисах) намічали і нумерували характерні точки ситуації.

При зніманні рейку встановлювали на пікет, візирну вісь зорової труби наводили на мітку висоти приладу на рейку, брали відліки по горизонтальному і вертикальному кругам та відстань до пікету. Відліки записали в журнал.

Обрахунки результатів вимірювань проводили за наступною послідовністю:

1. обчислили кут нахилу ν;

2. обчислили горизонтальну проекцію віддалі d до рейкової точки;

3. обчислили попередні перевищення h';

4. обчислили кінцеві перевищення h та висоти рейкових точок H;

5. виконали побудову топографічного плану.

Технічне нівелювання

Геометричне нівелювання, яке виконується для вирішення будь-яких інженерно-технічних задач, називається технічним нівелюванням. Часто технічне нівелювання виконують при побудові поздовжніх профілів осей лінійних об’єктів: автодоріг, ліній електропередач і зв’язку, каналів, траншей і т. ін.

Нівелірний хід повинен прокладатися між двома найближчими висотними пунктами-реперами з відомими відмітками. Нівелювання виконується способом з середини, з допустимою розбіжністю відстаней до задньої і передньої рейок (не більше 10 м). Довжина візирного променя не повинна перевищувати 120 м, а в добрих умовах - 200 м. Розбіжність перевищень, визначених за чорними та червоними відліками задньої і передньої рейок допускається 5 мм. Відліки знімають тільки з середньої нитки.

Спостереження на станціях виконували в такій послідовності:

а) встановили нівелір в робоче положення на визначеному місці;

б) навели зорову трубу на задню рейку і, з’єднавши кінці бульбашки циліндричного рівня елеваційним гвинтом, зняли відлік з чорного боку рейки;

в) навели зорову трубу на передню рейку і зняли відліки з чорного та червоного боків рейки;

г) навели зорову трубу на задню рейку і зняли відлік з червоного боку рейки;

д) у випадку проміжних точок задню рейку послідовно ставили на ці точки і знімали відліки з чорного боку.

Схема технічного нівелювання

Всі результати спостережень записали в журналі технічного нівелювання.

Записавши в журналі всі відліки, обчислили різниці нулів («п’ятки»), для чого від відліків з червоного боку рейки віднімали відлік з чорного боку цієї ж рейки. Значення «п’ятки» контролює правильність зняття відліків з рейок.

Значення перевищень h обчислили як різницю відліків по задній і передній рейках з чорних і червоних боків рейок.

Якщо розбіжність між перевищеннями не перевищує 5 мм, то обчислюють їх середнє значення, яке заокруглюють до цілого числа. Якщо значення перевищень відрізняються більше як на 5 мм, то всі записи в журналі закреслюють, а вимірювання повторюють.

На наступній станції вимірювання записи і їх контроль виконали в такій же послідовності. В подальшій обробці обчислення в журналі контролювали посторінково. На кожній сторінці обчислили суми відліків з задніха і передніх b рейок, а також суми перевищень.

Розбіжність допускається на 1-2 мм за рахунок округлення середніх перевищень.

Перед обчисленням висот точок середні перевищення h_с врівноважили. Для цього обчислили нев’язку  і розподілили її з оберненим знаком пропорціонально числу перевищень з точністю до 1мм так, щоб сума поправок дорівнювала величині нев’язки з оберненим знаком. Сума теоретичних перевищень h_т дорівнює нулю, коли нівелірний хід замкнутий, і різниці висот кінцевого та початкового реперів, коли хід розімкнутий.

Висоти передніх точок обчислили шляхом алгебраїчного складання висоти задньої точки з виправленим перевищенням:

.

Контролем такого обчислення буде одержання висоти вихідної точки в замкнутому ході або кінцевої точки в розімкненому ході.

Висоти проміжних точок обчислили за горизонтом приладу, використовуючи формулу:

.

де с - відлік з рейки в проміжній точці, а ГП - значення горизонту приладу, який знаходять як суму висоти задньої точки H_a і відліку а з чорного боку рейки на цій точці:

.

Провели всі необхідні розрахунки та перевірки.