Сущность и виды топографических съемок. Где применяется вертикальная съемка. Что такое топографический план

Во всех сферах деятельности материального производства и отношений между человеком и обществом. Эта популярность формируется широким спросом при оформлении земельных участков, организации любого нового строительства, изучении природных ресурсов, их разработкой, эксплуатацией и другими изменениями фактического их положения и юридическими взаимоотношениями.
Топографические съемки можно считать одновременно технологическим инструментом, производственным процессом и методом в получении точного отображения поверхности местности в необходимом масштабе. Такое изображение имеет название топографический план и содержит всю информацию, полученную в результате съемочных работ, в пространственной привязке к действующей системе координат . Основой для проведения топографических съемок служат пункты государственной геодезической опорной и съемочной сетей.

Основные этапы топографической съемки

В состав топографических съемок могут входить различные технологические процессы в зависимости от измерительного геодезического оборудования , применяемого для этого. Но структура действий и та последовательность операций, которая просматривается в проведении съемок, позволяет выделить общие основные этапы.
Первым из них считается подготовительный этап. В него входят все работы, выполняемые до начала непосредственно измерительного процесса. В нем, как правило, происходят организационные работы. В этот период происходят:
. получение технического задания;
. изучение местности;
. проектирования схемы и выбора методов съемки;
. организация и сбор архивных топографических планов, схем подземных сетей и инженерных коммуникаций;
. установление сметной стоимости;
. выполнение метрологических проверок приборов;
. подготовка выезда в район геодезических измерений.
Вторым этапом топографических съемок считаются полевые работы с привязкой к пунктам опорной сети , контрольными измерениями, предварительными вычислениями и оценкой точности в полевых условиях. К этому, пожалуй, основному этапу следует отнести все плановые и высотные, линейные и угловые геодезические измерения контуров всех капитальных строений, временных сооружений, рельефа местности и других физических параметров, предусмотренных технологией измерений.
Третий этап, под названием камеральные работы, включает окончательную вычислительную обработку и оформление топографической съемки в графическом или электронном виде с соблюдением требований по вычерчиванию условных знаков в выбранном масштабе. К этому этапу работ можно еще определить составление экспликаций по инженерным сетям, подземным коммуникациям, принадлежащих предприятиям водоканала, энерго поставляющих, телекоммуникационных, газо- и теплоснабжающих компаний. Согласования с ними на топографическом плане всех линейных сооружений, которые находятся на их балансе.
Четвертым, заключительным этапом работ можно считать этап завершения работ, составления технического отчета в нескольких экземплярах, каждый из которых сдается в соответствующие управления градостроительства и архитектуры, геодезического контроля и заказчику.

Сутью съемочных процессов в топографических работах , безусловно, является получение данных (координат) пространственного положения всех снимаемых точек относительно той геодезической основы, которая и формирует всю систему координат страны. И на основании этих работ вычерчивание топографических планов. При этом следует отметить два направления измерений съемочных элементов:
. съемку ситуации, представляющую собой определение координат всех точек контурных объектов;
. съемку рельефа, заключающуюся во множественном получении сведений (координат точек) о форме и содержании рельефа местности.
Съемка ситуации имеет своей задачей нахождение оптимального числа характерных точек для измерений и естественно строительства всего контура изображения.
Основными предметами съемок ситуации являются:
. все городские и сельские населенные пункты;
. отдельные строения в них;
. все виды наземных сооружений;
. водоемы и водные объекты;
. земельные участки всех видов и назначений;
. всевозможные границы городских районов, контуров и отводов для автомобильных, железнодорожных дорог, аэропортов и других замкнутых контуров промышленного, сельскохозяйственного, культурного и спортивного назначения.
Для съемки ситуации критериями оценки контуров всех элементов ее изображения на топографических планах считаются материалы, из которых они возведены. Они разделены на два вида контуров:
. твердые контуры, построенные из прочных материалов (железобетон, кирпич);
. нетвердые, созданные из непрочных материалов, и естественные контуры.
При определении контуров зданий правильной конфигурации производят измерения необходимого количества угловых точек, а линейными промерами рулеткой недостающие до замкнутого контура. При съемке строений неправильной геометрической формы выполняют измерения всех углов.
При съемке рельефа выполняется измерения высотных координат совместно с контурной съемкой на незастроенной территории. На плотно застроенных территориях обычно горизонтальные и вертикальные съемки выполняют отдельно друг от друга. С использованием современных технологий в топографических съемках эти процессы объединены.
Рельеф на топографических планах отображается изолиниями с одинаковыми высотными отметками (горизонталями). Как правило, для наилучшего отображения рельефа местности выбирается оптимальное количество съемочных точек. Для сплошных съемок разных масштабов расстояния между съемочными точками имеют различные значения и рекомендуются в соответствующих нормативных документах.
Для съемок и прорисовок рельефа используют такие характерные точки:
. вершины холмов и курганов;
. головки рельсовых путей;
. точки вдоль осей дорог;
. места сопряжений и откосов около мостов;
. вдоль контуров насыпей и выемок;
. у оснований сооружений и зданий;
. у колодцев подземных коммуникаций;
. многих других точек, характерных для описания рельефа местности.

Виды топографических съемок

В зависимости от используемого геодезического оборудования в различные периоды применяли, а некоторые из них до сегодняшнего времени и применяют, следующие топографические съемки:
. тахеометрическим способом, с использованием современных электронных тахеометров ;
. горизонтальные (теодолитные) и вертикальные (нивелирования) на застроенных участках местности;
. фототеодолитные;
. нивелирование поверхности по квадратам, различных размеров (200×200, 100×100) в зависимости от местности и масштабов съемки.
. съемки городских проездов и внутренниих кварталов в населенных пунктах с густой застройкой. В них ранее использовались высокоточные рулеточные измерения способом линейной засечки от характерных угловых точек зданий с привязкой к съемочному обоснованию. Могут также применяться и другие инструментальные способы измерений такие, как способ перпендикуляров, полярный способ, створов и комбинированный. Наиболее эффективным в городской черте можно считать самый современный способ лазерного сканирования. Особенно при создании цифровых моделей съемки местности.
. с использованием глобальной навигационной спутниковой системы и GPS-приемников в RTK режиме кинематики реального времени;
. мензульный способ может представлять в настоящее время разве, что только исторический интерес.
Каждый из этих видов имеет свою специфику измерительного процесса, различное геодезическое оборудование, дополнительные инструменты и принадлежности. Но все они служат главной задаче выполнения точных геодезических измерений для построения топографических планов земной поверхности и объектов, находящихся на ней. Они регламентируются соответствующими инструкциями, в которых установлены требования, определенные методологические принципы и технологические схемы их проведения.

Вертикальная съемка местности это комплекс геодезических работ, которые выполняются с целью получения значения высотных отметок заданных точек на местности. Данные высотные отметки необходимы для проектирования строительства различных сооружений, зданий, жилых комплексов, прокладке инженерных коммуникаций и в научных целях.

Высотная съемка

Топографическая съемка местности бывает:

  • плановая (горизонтальная) . Горизонтальная съемка местности позволяет создавать картографические материалы с изображением местности без горизонталей. Т.е. на такой карте (топоплане) будут видны контуры зданий, лесных насаждений, временных построек, водных объектов. Но рельеф местности на данном картографическом материале не будет изображен.
  • высотная (вертикальная) . Высотная съемка местности позволяет создавать картографические материалы, на которых отображён рельеф. Уклоны местности, перепады, овраги, котлованы, возвышенности, всё это отображается на высотном плане. Т.е. вертикальная съемка даёт возможность чёткого представления об особенностях рельефа заданного участка территории.
  • комбинированная съемка . Сочетает в себе как плановую, так и высотную съемку участка.

Что необходимо для высотной съемки

Вертикальная съемка местности, как правило, выполняется специализированными геодезическими компаниями. Данные компании имею соответствующее высокоточное оборудование (GPS – приёмники, электронные тахеометры, нивелиры). Ранее для выполнения съемки местности, в том числе и нивелирования, использовали оптические приборы (теодолиты типа Т-30, 2Т2, 2Т30, нивелиры Н-3, Н-10КЛ, Н-05).

В настоящее время, как правило, применяется современное геодезическое оборудование (приёмники спутникового сигнала от систем GPS и ГЛОНАСС (Topcon, Leica, Sokkia, Javad и пр), электронные и роботизированные тахеометры, лазерные нивелиры, ультразвуковые дальномеры и пр.).

Где применяется вертикальная съемка

В строительстве

Результаты вертикальной съёмки местности широко применяются в строительной сфере. Такая съемка позволяет точно рассчитать необходимый объем земляных работ. Выполнение высотной съемки даёт также возможность предусмотреть правильную планировку участка. Это позволяет в будущем избежать появления нежелательных луж и стоков на земельном участке.

На практике часто возникает ситуация когда владельцы земельных участков, на которых планируется строительство объекта (здание, сооружение), легкомысленно относятся к геодезическим работам. Это приводит к тому, что в будущем здание может оказаться неустойчивым и недолговечным. Поэтому пренебрегать качественной геодезической основой для строительства объекта не стоит.

В науке

Результаты высотной съемки используются во многих научных сферах. Среди них можно отметить следующие направления:

  • Тектонические исследования (геология);
  • Исследования деформации земной поверхности из-за влияния шахтных выработок;
  • Влияние оползней на деформацию зданий и сооружений;
  • Мониторинг вертикального смещения инженерных сооружений в результате влияния различных факторов.

На спортивных объектах

Применение высотной (вертикальной съемки) довольно актуально на спортивных объектах. Поля для футбола, регби, тенниса требуют практически идеальной точности в определении превышений и планировки участка. Качественная высотная съемка необходима в целях того чтобы добиться идеально ровной поверхности спортивной площадки.

В геологии

В зависимости от применяемых приборов и методов различают следующие виды съемок.

Нивелирование (вертикальная или высотная съемка) производится с целью определения высот точек земной поверхности.

Теодолитная съемка - это горизонтальная (плановая) съемка местности, выполняемая с помощью угломерного прибора - теодолита и стальной мерной ленты. При выполнении этой съемки измеряют горизонтальные углы и расстояния. В результате съемки получают ситуационный план местности с изображением контуров и местных предметов.

Мензульная съемка производится при помощи мензулы - горизонтального столика и кипрегеля - специального углоначертательного прибора, снабженного вертикальным кругом и дальномером. В процессе этой съемки топографический план местности составляется непосредственно в поле, что позволяет сопоставлять полученный план с изображаемой местностью, обеспечивая тем самым своевременный контроль измерений.

Тахеометрическая съемка выполняется тахеометрами, при этом на местности измеряют горизонтальные и вертикальные углы (или превышения) и расстояния до точек. По результатам измерений в камеральных условиях строится топографический план местности.

Наземная стереофотосъемка выполняется фототеодолитом, представляющим собой сочетание теодолита и фотокамеры. Путем фотографирования местности с двух точек линии (базиса) и последующей обработки фотоснимков на специальных фотограмметрических приборах получают топографический план снимаемого участка местности.

Аэро- и космическая фотосъемки проводятся специальными аэрофотоаппаратами, устанавливаемыми на летательных аппаратах (самолетах, спутниках, дельтапланах и т.д.). Для обеспечения этой съемки на местности выполняют определенные геодезические измерения, необходимые для планово-высотной привязки аэроснимков к опорным точкам местности.

Буссольная съемка производится с помощью буссоли и мерной ленты для получения ситуационного плана местности. В качестве самостоятельной буссольная съемка в настоящее время не применяется; иногда она используется для съемки

небольших участков местности (например в лесоустройстве и др.) как вспомогательная при других видах съемок.

Глазомерная съемка - контурная съемка местности, выполняемая на планшете с компасом при помощи визирной линейки. При сочетании глазомерной съемки с барометрическим нивелированием можно получить топографический план местности. Глазомерная съемка с самолета (вертолета) называется аэровизуальной. В инженерной практике данная съемка применяется при предварительном ознакомлении с местностью (рекогносцировке), а также при изысканиях в неисследованных районах.

Нивелирная съемка

Для отображения рельефа на топографических картах, планах и профилях необходимо знать высоты точек местности. С этой целью производят нивелирование (вертикальную съемку), под которым подразумевают полевые измерительные действия, в результате которых определяют превышения одних точек местности над другими. Затем по известным высотам исходных точек определяют высоты остальных точек относительно принятой уровненной поверхности.

Знание высот земной поверхности необходимо:

1).Для изучения вертикального движения земной поверхности.

Для высотного обоснования топографических съемок.

Для изображения рельефа местности на картах и планах.

Для проектирования и строительства.

5).Для сельскохозяйственных нужд (орошение и осушение).

В зависимости от метода и применяемых приборов различают следующие виды нивелирования:

  • 1) геометрическое, выполняемое с помощью нивелира, который обеспечивает горизонтальный луч визирования, и двух нивелирных реек. Можно выполнять двумя методами: «из середины» и «через ГП»;
  • 2) тригонометрическое, выполняемое наклонным визирным лучом;
  • 3) барометрическое, выполняемое с помощью барометров, действие которых основано на известной зависимости между атмосферным давлением и высотой над уровнем моря;
  • 4) гидростатическое, основанное на свойстве свободной поверхности жидкости в сообщающихся сосудах всегда находиться на одинаковом уровне независимо от высоты точек, на которых установлены эти сосуды;
  • 5) стереофотограмметрическое, выполняемое с помощью измерений на стереоскопических парах аэрофотоснимков;
  • 6) аэрорадионивелирование, осуществляемое с помощью радиовысотомеров, устанавливаемых на самолетах;
  • 7) механическое, производимое с помощью приборов, автоматически вычерчивающих профиль проходимого пути;
  • 8) GPS (глобальная система позиционирования).

Из перечисленных видов нивелирования наиболее точным и распространенным является геометрическое нивелирование.

Способы нивелирования:

1. Нивелирование вперед . При этом способе отметки получают, пользуясь высотой (горизонтом) инструмента.

h = Ги - b (1)

h= b - Ги, если b > Ги (2)

где b - отсчет по рейке.

2. Нивелирование из середины . Этот способ более точный, чем первый. Здесь инструмент ставится где-нибудь между точками, превышение которых следует определить. На самих точках ставится рейка. Превышение определяют как разность между отсчетами а и b:

h=a-b (3)

При нивелировании точно из середины, на равном расстоянии от точек, определение разности превышения получается точнее, т.к. в этом случае возможные отклонения визирной оси трубы нивелира от горизонтальною положения будут равны в двух отсчетах и как бы взаимоисключаются. Об этом следует помнить при нивелировании на максимальных расстояниях (порядка 100 м) и при нивелирных ходах .

Нивелир-геодезический инструмент для измерения превышения точек земной поверхности.

Основными частями нивелира являются: зрительная труба, цилиндрический или круговой уровень (необходим для установления нивелира в горизонтальное положение) и подставка с тремя регулирующими винтами.

Классифицируются нивелиры:

  • 1. По точности измерения: высокоточные; точные; технические.
  • 2. В зависимости от устройства привидения линии визирования горизонтальное положение: с уровнем при зрительной трубе; самоустанавливающиеся; с компенсатором.

Поверки нивелира:

  • 1. Поверки нивелиров с уровнем при зрительной трубе:
    • - ось цилиндрического уровня перпендикулярна оси вращения нивелира;
    • - вертикальная нить сетки параллельна оси вращения нивелира;
    • - визирная ось зрительной трубы параллельна оси цилиндрического уровня.

Поверки нивелира с компенсатором:

  • - ось кругового уровня параллельна оси вращения прибора;
  • - поверка исправности компенсатора.

Нивелирование трассы

Продольное нивелирование-нивелирование, которое ведут вдоль узкой полосы земли по заранее намеченному направлению. На основе продольного нивелирования вычисляют высоты и составляют профиль трассы. При продольном нивелировании на линии разбивают пикетаж, то есть на местности намечают, а также закрепляют через каждые 100 м точки, называемые пикетами.

Если скат между соседними пикетами имеет переломы, то между ними в характерных точках местности намечают плюсовые точки рельефа.

После закрепления точек приступают к нивелированию. При двусторонних рейках каждую пару соседних пикетных точек нивелируют по способу из середины по двум сторонам рейки. Плюсовые точки нивелируют только по рабочей стороне. Все отсчеты по рейкам записываются в журнал и отмечают на абрисе.

Нивелирная рейка предназначена для определения вертикальных расстояний от точки, на которой установлена рейка до луча визирования. Бывают складные и цельные рейки, а также с прямым и обратным изображением шкал.

На рейках сантиметровое деление. У реек одна сторона рабочая, с черным делением, а другая, с красным делением, дополнительная.

Теодолитная съемка

Теодолитная съемка - съемка ситуации. Применяется в основном застроенных участках при создании планов при масштабе 1:2000-1:500. Теодолитной она называется потому, что основным прибором, с помощью которого она выполняется, является теодолит, предназначенный для измерения горизонтальных углов и углов наклона.

Съемочной геодезической сетью при теодолитной съемке может быть сеть треугольников, сеть теодолитных полигонов, составляющих группу смежных многоугольников, или теодолитных ходов, представляющих систему ломаных линий. Концами этих линий должны быть точки (пункты более точной геодезической сети), положение которых уже определено и выражено координатами. При съемке небольших участков съемочная сеть может представлять один полигон или один ход. Ход, проложенный внутри полигона для съемки ситуации, называется диагональным.

Углы в теодолитных полигонах и ходах измеряют при помощи теодолитов с погрешностью не более 0,5".

Линии измеряются мерной лентой в прямом и обратном направлениях с предельными относительными ошибками и.

Цель проложения теодолитных ходов - получение на местности ряда пунктов, имеющих координаты.

Пункты на местности закрепляют (временными или постоянными знаками).

После проложения теодолитных ходов снимают контуры ситуаций внутри участка несколькими способами:

1).Способ обхода. Все контуры, которые пересекают створ измеряемых линий, фокусируется расстояние от предыдущей точки.

Способ прямоугольных координат (способ перпендикуляров). Используют для съемки точек, расположенных на открытой местности вблизи сторон теодолитного хода. Для определения положения углов здания достаточно опустить на линию теодолитного хода перпендикуляры измерить расстояния от твердой точки по линии теодолитного хода до оснований перпендикуляров и длины перпендикуляров .

3).Полярный способ. С точек теодолитного хода, принимаемых за полюс, положение каждой точки из контуров ситуации пределяют парой полярных координат, направление на точку и расстоянием до нее. Углы измеряют теодолитом, расстояние - дальномером.

Способ угловой засечки. Используют при съемке удаленных труднодоступных местных предметов (трубы, шпили, антенны и т.п.). Определяемая точка получается путем пересечения направлений из двух и более теодолитного хода (для контроля - не менее чем с трех направлений). Углы измеряют теодолитом, при этом угол при определенной точке должен быть в пределах 30-150° .

Способ линейной засечки. Используют для съемки точек путем измерения отрезков с точек. Точки на линии теодолитного хода выбирают так, чтобы угол засечки при определенной точке был в пределах 30-150°, отрезки не превышали 50 м. На плане сначала получают точки и из этих точек как из центров с некоторыми радиусами и в масштабе плана проводят дуги окружностей, пересечение которых дает положение точки на плане .

Обработка полевых материалов.

Обработку полевых материалов проводят в следующей последовательности.

  • 1. Проверяют все записи и вычисления в полевых журналах.
  • 2. Заполняют ведомости вычисления координат теодолитных ходов.

Составляют схематический чертеж теодолитных ходов с указанием на них средних углов и расстояния проложений.

Составляют схему при вязке теодолитных ходов к опорным пунктам геодезической сети, измеряя при этом угол полигона к опорной сети;

  • 5. Вычисляют координаты вершин теодолитного хода.
  • 6. Составляют план теодолитного хода.

Обработка ведомостей вычисления координат замкнутого теодолитного хода

  • 1. Определение и распределение угловой погрешности замкнутого полигона:
    • а). Определяют практическую сумму измеренных углов:

б). Определяют теоретическую сумму углов полигона:

где п - число углов теодолитного полигона

в). Находят угловую невязку:

г). Вычисляют допустимую угловую невязку:

Если невязка допустима, её распределяют с обратным знаком по всем углам. Сумма исправленных углов должна быть равна сумме теоретических.

2. Вычисляют дирекционные углы и румбы. По начальному дирекционному углу и исправленным внутренним углам находят дирекционные углы всех остальных сторон хода. Подсчет проводят последовательно.

Контролем правильности вычислений дирекционных углов является получение начального дирекционного угла.

  • 3. По дирекционным углам находят румбы (острый угол между северным или южным исходным направлением и данным направлением).
  • 4. Вычисление приращения координат:

Где d - горизонтальное проложение (10)

5. Увязка приращения координат:

Вследствие погрешности измерений горизонтальных углов и длин, суммы приращений координат не равны нулю, поэтому необходимо найти абсолютную линейную погрешность в периметре полигона:

Чтобы оценить точность линейных и угловых измерений вычисляют относительную погрешность:

Где Р - периметр (14)

При допустимой погрешности полученные приращения координат увязывают - находят поправки к приращениям координат:

Поправки со знаком плюс прибавляют к приращению с обратным знаком невязки:

6. По исправленным приращениям от точек с известными координатами последовательно находят координаты вершин теодолитного хода:

Мензульная съемка

Мензульная съёмка - совокупность действий при составлении подробного плана местности, с помощью мензулы и её принадлежностей. Мензульная съёмка производится для получения топографических планов небольших участков местности в масштабах 1:5000 - 1:500. когда отсутствуют материалы аэрофотосъёмки либо применение их является экономически нецелесообразным. В горном деле мензульная съёмка применяется на открытых горных разработках, при детальных геологоразведочных работах для съёмки обнажений горных пород, для съёмки промплощадок горных предприятий и т.д.

Эти действия подразделяются на два рода: определение отдельных опорных точек, или составление так называемой геометрической сети, и съёмка подробностей. Отдельные точки, преимущественно вершины гор и холмов, пересечения дорог и т.п. означаются на местности вехами; выбрав из этих точек две, расстояние между которыми может быть измерено непосредственно цепью (базис) и с которых открывается обширный кругозор, съёмщик устанавливает мензулу на одну из них и, визируя на все видимые другие точки, прочерчивает соответствующие направления; те же действия исполняются и на другой точке. Пересечения линий, прочерченных на те же окружающие точки, изобразят на мензульном планшете соответствующие точки местности в том масштабе, в каком нанесён был базис.

Переходя последовательно на другие точки, съёмщик получит изображение и всех прочих точек местности, составляющих геометрическую сеть. При съёмке подробностей употребляются один из следующих четырёх способов:

Засечки, т.е. дальнейшее развитие геометрической сети.

Промеры с вехи на веху и с точки на веху цепью, замечая все точки пересечения промеряемой линии с контурами местности.

Инструментальный обход в местах закрытых, например, в лесах и в ущельях гор.

Из одной точки стояния.

Последний способ наиболее употребителен и удобен тем, что произволом съёмки не сопряжено с порчей огородов и полей: съёмщик рассылает по контурам реечников и все окружающие точки получает на 6yмаге дальномерным способом. Попутно со съёмкой подробностей зарисовываем и рельеф местности .

Тахеометрическая съемка

Тахеометрическая съемка - топографическая съемка, выполняемая с помощью теодолита или тахеометра и дальномерной репки (вехи с призмой), в результате которой получают план местности с изображением ситуации и рельефа. Тахеометрическая съемка выполняется самостоятельно для создания планов или цифровых моделей небольших участков местности в крупных масштабах (1: 500 - 1:5000) либо в сочетании с другими видами работ, когда выполнение стереотопографической или мензульной съемок экономически нецелесообразно или технически затруднительно. Её результаты используют при ведении земельного или городского кадастра, для планировки населенных пунктов, проектирования отводов земель, мелиоративных мероприятий и т.д. Особенно выгодно ее применение для съемки узких полос местности при изысканиях трасс каналов, железных и автомобильных дорог, линий электропередач, трубопроводов и других протяженных линейных объектов. 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 на рейку, установленную в этой точке. Тахеометрическая съемка выполняется обычно с помощью технических теодолитов или тахеометров. При использовании технических теодолитов сущность тахеометрической съемки сводится к определению пространственных полярных координат точек местности и последующему нанесению этих точек на план. При этом горизонтальный угол В между начальным направлением и направлением на снимаемую точку измеряется с помощью горизонтального круга, вертикальный угол v - вертикального круга теодолита, а расстояние до точки D - дальномером. Таким образом, плановое положение снимаемых точек определяется полярным способом (координатами в, d ), а превышения точек методом тригонометрического нивелирования.

Преимущества тахеометрической съемки по сравнению с другими видами топографических съемок заключаются в том, что она может выполняться при неблагоприятных погодных условиях, а камеральные работы могут выполняться другим исполнителем вслед за производством полевых измерений, что позволяет сократить сроки составления плана снимаемой местности. Кроме того, сам процесс съемки может быть автоматизирован путем использования электронных тахеометров, а составление плана или ЦММ - производить на базе ЭВМ и графопостроителей. Основным недостатком тахеометрической съемки является то, что составление плана местности выполняется в камеральных условиях на основании только результатов полевых измерений и зарисовок. При этом нельзя своевременно выявить допущенные промахи путем сличения плана с местностью .

При теодолитной съемке с каждой станции снимается горизонтальный угол до объекта, также нитяным дальномером одновременно устанавливается расстояние до объекта и также вертикальный угол до объекта.

Максимальное расстояние от тахеометра до рейки и между пикетами зависят от масштаба съемки и высоты сечения рельефа:

В полевых условиях кроме журнала тахеометрической съемки ведется абрис на отдельных листах для каждой станции.

Па абрисе указывается станция, а также предыдущая и последующая точка ходов.

Все пикеты, отмеченные точками с номерами должны быть одинаковы на абрисе и в журнале.

Стрелками, показывающими направление ската соединяют соседние пикеты, между которыми имеется равномерный уклон. При составлении плана по стрелкам судят о том, между какими пикетами можно интерполировать горизонтали.

Интерполирование - проведение горизонталей через точки на плане, имеющие одинаковую высоту.

Составление топографического плана по материалам тахеометрической съемки.

Для составления плана топографической съемки выполняют математическую обработку результатов полевых измерений, приведенных в журнале тахеометрической съемки. Для этого вычисляют место нуля и углы между станциями по сторонам тахеометрического хода по следующим формулам:

где КП и КЛ - отсчеты по лимбу теодолита при круге право и круге лево МО - место нуля.

Тахеометрическая съемка обычно выполняется при круге лево. Величину места нуля определяют перед выполнением съемки и при необходимости приводят к нулю.

В соответствующие графы журнала записывают расстояния D, горизонтальные проложения d и превышения h ", которые вычисляют с помощью тахеометрических таблиц или микрокалькуляторов по формулам:

где i -высота прибора;

v -высота наведения;

k -коэффициент нитяного дальномера;

1 -количество делений на рейке;

a -угол наклона.

Если углы наклона не превышают 2°, то измеренные линии принимают за горизонтальные проложения. Горизонтальные проложения вычисляют с округлением до 0.1 м, а превышения- с точностью до 0.01 м. Знаки превышения одинаковы со знаками углов наклона. Далее выполняют увязку высот тахеометрического хода.

После вычисления превышений на всех станциях их увязывают между станциями по тахеометрическому ходу. Для этого выписывают горизонтальные проложения между станциями, прямые и образные превышения.

При вычислении средних превышений между станциями ставят знак прямого превышения. Теоретическая сумма превышений равна разности высот станций III и I:

[h] Т =H III - H I (28)

Невязку сравнивают с допустимой, которую вычисляют по формуле:

, S -средняя длина линий (29)

Если невязка допустима, то ее распределяют на каждое превышение с обратным знаком, пропорционально длинам линий. Высота II станции равна:

HII=HI+hI-II (30)

Высоты станций записывают на соответствующие страницы журнала, а вычисляют высоты пикетов по формуле:

На листе чертежной бумаги размером A3 строят сетку координат. Для того откладывают от левого края 6 см, снизу 5 см, относительно этой точки разбивают координатную сетку и наносят точки по координатам. Масштаб 1:2000. Укладывают основание транспортира по линии ориентирования, по его окружности откладывают углы на реечные точки, отмечают маленький черточкой, около которой подписывают номер направления. По этим направлениям откладывают измерители в масштабе плана расстояния. С правой стороны строго горизонтально подписывают отметки д.о 0.1 м. пользуясь отметками станций и реечных точек, методом графической интерполяции проводят на плане горизонтали с сечением рельефа через 1 м. При интерполировании пользуются адресом.

План оформляют тушью в соответствии с условными знаками данного масштаба. Горизонтали вычерчивают коричневой тушью. Горизонтали с отметками, кратными пяти метрам, утолщают и подписывают.

Мензула — это геодезический инструмент в виде приспособления, стоящего на штативе из трех или четырех ног. Мензула переводится с латинского "столик". Это приспособление или планшет, сделанный из доски, что стоит на штативе. Стол покрыт белым ватманом и крепится к штативу с помощью мензульной коробки. Снабжается планшет приспособления визирным прибором в виде кипрегеля или алидады, отвесом и компасом. Верхний корпус мензулы вращается на нижнем основании с помощью закрепительных и наводящих винтов. Кипрегелем визируют точки местности, будь то гора, река, перекресток или озеро и другие.

Понятие мензулы

Мензула оснащена уровнем для того, чтобы быть уверенным в ее горизонтальном расположении относительно местности. Помимо зрительной трубки, кипрегель состоит из медной линейки, с помощью которой можно рассчитать масштаб, длину, высоту измеряемого и фиксируемого объекта. О его строении мы поговорим отдельно.

Появилось это изобретение в Баварии в начале 17 века для составления топографического плана местности. Сегодня мензулу используют для изготовления карт на относительно небольших территориях с приблизительным масштабом от 1:5000 до 1:500. Недавно появились мензулы с полуавтоматическими механизмами кипрегелей. Они позволяют снимать масштаб местности 1:10000, что значительно автоматизирует процесс.

Общие понятия

Геодезические приборы измеряют углы, направление и расстояние. После съемки люди занимаются вычислением координат у себя в кабинете, записывают и вычерчивают результаты на готовый топографический план. Мензульную съемку как правильно проводить? Ее технологический процесс отличается от остальных тем, что все вычисления, построение и черчение - это работа по фиксированию местности. Она производится непосредственно в поле в ручном режиме.

Мензульная съемка - технологический вид геодезической который при минимальных затратах сил и времени дает возможность прямо на месте получить план территории, где отображается рельеф и прочие особенности в виде условных знаков. Это совокупность работ для составления графического плана. С помощью различных приспособлений наносятся точки, обозначающие какие-либо объекты, в соответствии с рассчитанным масштабом.

Строение мензулы

Мензула устанавливается в необходимом месте на устойчивом штативе. Коробка оснащена разными винтами. Она называется мензульной, и в ней находятся:

  • наводящие винты;
  • подъемные;
  • винты, закрепляющие мензулу и планшет.

Изготовленная обычно из липы, мензульная доска крепка, легка и очень долгое время не трескается. Она имеет идеально ровную поверхность толщиной в 3 см, а в длину и ширину по 60 см. Поверх этой доски устанавливают листы из алюминия или фанеры. На них, предварительно смочив в воде, наклеивают чертежную бумагу хорошего качества, которая после того, как высохнет, принимает идеально ровную форму. Приклеивая бумагу, необходимо разглаживать ее от центра к краю так, чтобы не оставалось клея или крахмала, а также пузырьков воздуха. Обычно в поле для мензульной доски носят большой зонт, для того чтобы бумага не выгорала, не попадала под дождь и не ослепляла глаза при сильном солнце.

Установка мензулы для проведения геодезических работ

Для того чтобы центрировать мензулу, посмотрите, находится ли изображаемый вами пункт сети на одной линии с выбранной вами точкой или объектом. Сориентировать прибор можно, поворачивая или вращая основание мензулы до совпадения с нужными вам объектами на местности. Проверить, правильно ли ваш геодезический пробор сориентирован, можно, приложив линейку и измерив расстояние от одной точки до других, наблюдая при этом, совпадают ли вехи в зрительной трубке с точками на бумаге.

В местах, где не живут люди, разрешается ориентировать мензулу по магнитному азимуту. Для этого некоторые специалисты используют ориентир-буссоль. Его применяют, чтобы сориентироваться относительно сторон горизонта. Уровень на линейке кипрегеля должен показывать пузырек на нуле. Это будет означать, что ваш прибор в правильном, горизонтальном положении.

Подготовительные работы

Помимо того чтобы правильно установить мензулу на местности, необходимо провести некоторые подготовительные работы. Перед осуществлением геодезических работ необходимо на планшет нанести пункты основы, сетку, углы рамки, сверху нанести чертежную бумагу, рубашку, а затем прорезать окна в местах расположения мензулы. Карандаш, которым наносятся обозначения и углы, должен быть твердым и всегда острым, при необходимости легко и быстро стирающимся резинкой-ластиком. Наколы, производимые с помощью измерителя, должны быть также очень тонкими, едва заметными. Все лишние карандашные линии должны быть стерты без промедления и пятен грязи.

Центрирование над необходимой точкой можно проводить мензульной вилкой. Особенно если масштабы крупнее 1:2000. Если параметр меньше, то его можно проводить на глаз. Новые полуавтоматические кипрегели позволяют наносить точки на план, не перемещая его по местности. Их колонки оснащены вертикальным кругом, цилиндрическим уровнем, позволяющим установить прибор горизонтально, и трубой с 30-кратным увеличителем.

Порядок работы и применяемые приборы

Для правильного построения плана местности необходимо не только провести подготовительные работы, но и соблюсти ряд условий при составлении карты.

Применяемые при мензульной съемке приборы и порядок выполнения:

  • Установите мензулу над определенной ранее точкой.
  • Ценрализируйте и ориентируйте с помощью мензульной вилки и уровня.
  • Нивелируйте, смотря на уровень на линейке и используя подъемные винты.
  • Сориентируйте по магнитному меридиану или линиям на плане.
  • Обозначьте начальную кривую, используя трубу кипрегеля.
  • Рассчитайте расстояние от начальной кривой до новой точки.
  • Получите высоту точки по соответствующей формуле.
  • Прибавив высоту новой точки к основной, получите новую отметку, которую можно зафиксировать на планшете.
  • Обозначьте направление на точку на полях вашего планшета тонкой линией.

Если измерить углы между сделанными линиями, то можно получить примерную высоту того или иного отображаемого объекта. Но это еще не все. С помощью измеренной высоты на карте местности можно отобразить и рельеф. Если участок измеряемой местности большой, свыше 15 кв. км, нужно построить опорную геодезическую сеть и дополнить ее пунктами съёмочной, аналитической сетки и цепями. Для масштаба до 1:5000 допускается проводить съемку на 1 съемочной сети.

Сети мензульной съемки

Точки, с которых проводится мензульная съемка и топографическая съемка, особенности которых зависят от рельефа и вида местности, зовутся опорными пунктами при геодезической съемке или сетями. Координаты этих точек либо уже известны, либо они получаются с помощью расчетов аналитически. Они создаются за счет разных методов, но итог их и результат одинаков. Хотя условия расчетов могут быть разными. Различные методы служат для точного определения всех измерений. Допустим, при площади 2500 га нужно, чтобы на плане было примерно 120-130 опорных точек, если масштаб 1:10000.

Принцип выполнения

За счет правильных графических построений можно выполнить фототриангуляцию, в зависимости от условий съемки. Для этого существуют различные методы, в которых реализованы принципы выполнения мензульной съемки:

  • Прямой засечки (с двух известных точек).
  • Боковой засечки (с одной известной и другой недоступной точки, используя расчеты).
  • Обратной засечки задачи Потенота.
  • Обратной засечки по методу Болотова.

Мензульная съемка: сущность м етода

Расставив правильно точки объектов, можно составить топографический план, не перемещаясь с одного места на другое. Эта съемка создается полярным способом в зависимости от ориентировки планшета.

Для мензульной топографической съемки выбирают точки, которые закреплены на местности. При этом они имеют как координаты, так и высоты. Существует несколько видов ходов топографической съемки. Мензульные ходы строят по направлениям, измеряют линейкой и нитяным дальномером.

Мензула должна быть устойчивой, поверхность чистой и плоской, расположенной правильно, двигающейся легко. Кипрегель должен быть исправен, работать плавно, его линейка должна быть ровной. Зрительная труба перпендикулярна оси вращения и вертикальной нити сетки. Можно обосновать графическим и аналитическим способом плановую мензульную съемку.

Бумага перед проведением мензульной съемки должна быть расчерчена координатной сеткой. Прибор установлен над основной точкой, допустим «А». Она должна совпадать с той, что в планшете, и с той, что на местности. Отвес поможет провести центрирование, линейка кипрегеля предназначена для проведения ориентирования. Расстояние определяется дальномером и циркулем-измерителем в нужном масштабе. Тахеометрические таблицы и вертикальные углы линий предназначены для расчета высоты возвышения, или наоборот. При обозначении точки высчитанный объект записывают рядом с наколом точки.

В завершение работы, когда все точки местности перенесены на планшет, рассчитаны все возвышенности, координаты и учтены все углы, начинают вычерчивать план местности. При этом условными обозначениями наносят рельеф. После непосредственной сверки план несут дорабатывать в кабинетных условиях, обводя чернилами и внося оставшиеся обозначения.

Преимущества методики

Можно выделить ряд достоинств мензульной съемки местности:

  • Недорогостоящий способ снятия плана местности.
  • Проводится на месте, поэтому обладает высокой точностью.
  • Не очень громоздкое оборудование, которое можно перевезти с одной точки на другую.
  • Некая эстетическая составляющая от близкого контакта с местностью.
  • Минимум трудовых ресурсов. Сделать все может один человек.

Недостатки технологии

Есть и недостатки, из-за которых такой вид съемки стал не очень востребован. Сегодня его заменяют более автоматизированные методы составления геодезических планов местности. К недостаткам стоит отнести:

  • Зависимость от погодных условий.
  • Долгий процесс съемки, а также расчет данных и доведение плана до разумного заключения, которые проводятся практически в устном порядке.
  • Тяжелая, трудоемкая деятельность.
  • Этот процесс не автоматизирован, и поэтому, прежде чем увидеть результат в электронном виде, необходимо изрядно потрудиться. И лишь затем его можно сканировать или сфотографировать.

Находится на рынке геодезических услуг с 2000 года. Наши специалисты выполнят качественно и быстро инженерно-геодезические изыскания для изготовления топографического плана земельного участка любых масштабов. Если у Вас возникли какие-то вопросы по составлению технического задания, или по цене на наши услуги — звоните, и Мы поможем Вам сориентироваться.

Топографическая съемка, которую иногда называют геоподосновой, необходима не только для проектирования при строительстве зданий и сооружений, но и для экономического обоснования инвестирования в строительство, для прокладки коммуникаций, для создания генерального плана застройки территории, для работ по вертикальной планировке.
Инженерно-геодезические изыскания в строительстве являются необходимой частью предпроектных работ, а топографическая съемка для объекта строительства, равносильна свидетельству о рождении для человека. В результате проведения топографической съемки получается .

Что такое топографическая съемка земельного участка?

Существует множество определений этого процесса. Но в этих определениях часто теряется суть сказанного, потому что апеллируют к техническими терминам техническим же языком. Говоря проще, топографическая съемка- это совокупность полевых измерений местности и их камеральной обработки. В результате этих работ оформляется и ЦММ (цифровая модель местности). В зависимости от вида и масштаба целевое использование топосъемки поистине разнообразно.

Зачем нужна топографическая съемка?

Основное назначение топосъемки- это предоставление исходных данных об участке местности для последующего проектирования в целях строительства или благоустройства. Под исходными данными понимается подготовка инженерно-топографического плана с указанием всех коммуникаций и значимых наземных объектов. Иногда используется для кадастровых целей при постановке на учет участков и зданий и получения . Обо всем этом написана целая .

Виды топографической съемки

Топографическая съемка местности при инженерно-геодезических изысканиях делится на большое количество видов. Там работают с различными приборами и методиками. Их различия обуславливаются точностью, сферой использования и актуальностью использования. Ниже мы просто перечислим разновидности. Подробнее о них можно узнать .

—теодолитная съемка

—тахеометрическая съемка

—мензульная съемка

—нивелирование

—наземная фототопографическая съемка

—стереотопографическая или аэрофотосъемка

—комбинированная аэрофототопографическая съемка

—спутниковая съемка

—лазерное сканирование

Масштабы топографической съемки

Одной из важнейших характеристик топографической съемки является ее масштаб. Чем крупнее масштаб- тем подробнее будет отображаться рельеф и ситуация на объекте. Самые востребованные масштабы- 1:5000- 1:100. Для каждого существуют свои допуски и точность определения местоположения объектов. Различны и преследуемые цели работы. Если масштаб 1:100 используется для съемки прецизиозных (высокоточных) сооружений, то масштаб 1:5000 скорее станет обзорной картой района. Подробнее с масштабами можно ознакомиться .

Порядок проведения топографо-геодезических работ

Топографо-геодезические работы (инженерно-геодезические изыскания) делятся на три основных этапа выполнения:

Подготовительный этап:

1. Подготовка Заказчиком Технического задания на геодезические изыскания. Достаточно заполнить на бланке заявки данные по объекту,а наши специалисты уже подготовят и согласуют с Вами Техническое задание и договорную документацию на работы Для физлиц техзадание не обязательно.
2. Получение разрешения (регистрация) на производство топографо-геодезических работ в местном Управлении Архитектуры и градостроительства. В Москве разрешение получается в ГУП «Мосгоргеотрест». Для физлиц разрешение не получается.
3. Сбор и анализ материалов и данных на заданную территорию, получение данных о подземных коммуникациях, проходящих на объекте, приобретение координат и высот геодезических пунктов.
4. Подготовка программы топографо-геодезических работ с учетом требований технического задания Заказчика. Для физлиц программа работ не оформляется.

Полевой этап:

1. Рекогносцировка и обследование района работ
2. Выполнение комплекса топографо-геодезических работ (создание опорной геодезической сети, топографическая съемка, полевой контроль измерений)

Камеральный этап:

1. Обработка полевых материалов, оценка точности полевых измерений
2. Создание цифровой модели местности
3. Составление топографического плана, нанесение подземных коммуникаций

4. Согласование полноты и правильности нанесения подземных коммуникаций с эксплуатирующими организациями и корректировка топографического плана. Физлица обычно согласовывают самостоятельно.
5. Сдача 1 экземпляра отчета и топографического плана в архив местного Управления Архитектуры или ГУП « Мосгоргеотрест».
6. Передача Заказчику технического отчета о проведенных геодезических изысканиях на объекте, оригиналов топографических планов с печатями эксплуатирующих организаций и цифровую модель местности в формате DWG. Физлица получают только топоплан.

Результат топографической съемки

Что же в итоге получает заказчик? Здесь следует все же разделить топосъемку для юридического и физического лица.

Для юридического лица в результате выполненных геодезических инженерно-изыскательских работ формируется подробный документальный технический отчет, содержащий схемы планово-высотных геодезических сетей, материалы полевых измерений, уравнивания и оценки точности, каталоги координат и высот в требуемых системах координат, кроки на каждый пункт с описанием его типа и местоположения на местности. Копия отчета с приложением необходимого количества экземпляров инженерно-топографического плана (с нанесенными подземными коммуникациями, если необходимо) и цифровая модель местности в электронном виде (формат DWG). В обязательном порядке проводится полевой контроль и приемка материалов геодезических работ специалистами Заказчика. Один экземпляр технического отчета согласовывается и сдается в местный орган архитектуры и градостроительства.

Для физического лица все намного проще. Под физическим лицом мы понимаем владельца частного земельного участка, который и является объектом съемки. Подготовка и согласование отчета в архитектуре занимает много времени и средств, в чем часто нет смысла. По сути Заказчику отчет не нужен- ему необходим главный «продукт»- на бумажном и цифровом носителе. Именно его требуют ландшафтные дизайнеры, газовые, водоснабжающие и другие службы. Помимо самого топоплана часто нужна копия от подрядной организации. То есть в результате топосъемки Вам будет выдан топографический план и свидетельство.

Loading...Loading...