Топографическая съемка представляет собой комплекс работ по созданию подробных планов местности. В процессе съемки наносятся различные объекты - здания, дороги, линии электропередач и многое другое. Для обозначения этих объектов используется система условных знаков.
В топографии отображаемые объекты принято подразделять на восемь основных сегментов (классов):
- Рельеф
- Математическая основа
- Грунты и растительность
- Гидрография
- Дорожная сеть
- Промышленные предприятия
- Населенные пункты,
- Подписи и границы.
Сборники условных знаков для карт и топографических планов различных масштабов создают в соответствии с таким делением на объекты. Утвержденные гос. органами они являются едиными для всех топографических планов и обязательны при вычерчивании любых топогафических съемок (топосъемок).
Рассмотрим основные условные обозначения на топосъемке, их значение и правила применения.
Обозначение рельефа
Рельеф местности на топографических планах изображается горизонталями - линиями, соединяющими точки с одинаковой высотой над уровнем моря. Расстояние между горизонталями называется заложением и отражает крутизну склонов.
Кроме горизонталей, для обозначения форм рельефа используются условные значки - бергштрихи. Они представляют собой короткие линии, перпендикулярные склону, и показывают направление его падения.
Обозначение гидрографии
Водные объекты обозначаются на топосъемке с помощью условных значков. Реки и ручьи изображаются двумя линиями, между которыми ставятся береговые знаки. Озера и водохранилища закрашиваются голубым цветом, болота - зеленым.
Также наносятся характерные особенности водных объектов - пороги, водопады, острова. Глубина рек обозначается цифрами в метрах.
Обозначение растительного покрова
Растительность изображается на топографических планах условными значками или штриховкой зеленого цвета. Леса с преобладанием хвойных пород обозначаются темно-зеленым цветом, лиственных - светло-зеленым.
Отдельно стоящие деревья показываются значками, соответствующими породе. Кустарники изображаются мелкой растительностью. Также обозначаются виды травянистой растительности - луга, болота, моховые болота.
Обозначение дорожной сети и инженерных коммуникаций
На топографической съемке подробно изображается дорожная сеть с указанием типов дорожных покрытий. Автомобильные и железные дороги выделяются двойной линией. Пешеходные тропы обозначаются пунктиром.
Также наносятся линии электропередач, трубопроводы, колодцы и другие инженерные коммуникации. Каждый тип коммуникаций имеет свое графическое изображение.
Правила нанесения объектов местности
При создании топографических планов важно соблюдать основные правила:
- Масштабное изображение всех объектов.
- Соблюдение принятых условных знаков и обозначений.
- Достоверность и точность нанесения объектов.
- Четкость и ясность графического изображения.
- Отсутствие перекрытия условных знаков.
Следование этим правилам позволяет создавать качественные топографические планы, точно отображающие местность.
Подводя итог, следует отметить, что условные обозначения являются важным инструментом топографической съемки. Знание стандартных условных знаков и умение грамотно их применять - необходимые навыки для топографа.
История развития условных обозначений на топосъемке
Система условных знаков для топографических карт начала формироваться еще в XVIII веке. Первые общепринятые стандарты обозначений появились в России в конце XIX - начале XX века.
В 1928 году были утверждены "Условные знаки для топографических планов масштаба 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500". В дальнейшем система условных обозначений на топосъемке совершенствовалась и дополнялась.
Стандартизация условных обозначений
В настоящее время условные знаки для топографических карт и планов регламентируются государственными стандартами (ГОСТами).
В частности, ГОСТ 2.316-2008 устанавливает общие требования к условным обозначениям различных объектов на топографических картах. Другие стандарты детализируют обозначения отдельных объектов.
Современные технологии на топосъемке
Хотя традиционная символьная система условных обозначений актуальна и сегодня, она постепенно дополняется цифровыми методами.
Современные технологии позволяют с высокой точностью моделировать местность и наносить на цифровые топографические планы различные объекты.
Применение информации топосъемке
Данные топографической съемки широко используются в различных областях - градостроительстве, землеустройстве, изысканиях для проектирования и строительства.
Топографические планы позволяют решать задачи навигации, прокладки инженерных сетей, ландшафтного дизайна, оценки земель и многие другие.
Перспективы развития топосъемке
В перспективе ожидается дальнейшее совершенствование технологий топографической съемки, расширение использования цифровых методов.
При этом традиционная символьная система условных знаков будет по-прежнему играть важную роль, особенно на этапах полевых работ и камеральной обработки данных топосъемке.
Условные обозначения заборов на топосъемке
Заборы и ограждения также имеют свои условные изображения на топографических планах. Деревянные заборы обозначаются пунктиром, металлические - сплошной линией.
Если забор сетчатый, то на план наносится значок в виде мелкого пунктира. Каменные и бетонные заборы изображаются двойной линией.
Высота забора указывается рядом цифрой в метрах. Условное обозначение ворот или калитки - разрыв линии забора.
Условные обозначения трансформаторов на топосъемке
Трансформаторные подстанции также наносятся на топографические планы условными знаками. Различают открытые и закрытые трансформаторные подстанции.
Открытые ТП изображаются в виде значка трансформатора рядом с опорой линии электропередачи. Закрытые подстанции обозначаются прямоугольником с буквой "Т".
Новейшие технологии топографической съемки
В последние годы для топосъемки все чаще используются беспилотные летательные аппараты (дроны). Они позволяют оперативно получать подробные топографические данные.
Применяются также наземные и мобильные лазерные сканеры, способные за короткое время отсканировать большие территории и создать их 3D-модели.
Геоинформационные системы и топосъемка
Активно развиваются технологии сбора, хранения и обработки пространственных данных в геоинформационных системах (ГИС).
ГИС-технологии позволяют эффективно использовать результаты топографической съемки в самых разных областях деятельности.
Подготовка специалистов для топосъемке
В связи с развитием технологий растут требования к квалификации специалистов, занятых топографической съемкой.
В учебных заведениях постоянно совершенствуются программы подготовки топографов, геодезистов, картографов, оперирующих современным оборудованием и программным обеспечением.
Сравнение традиционных и цифровых методов топосъемки
Несмотря на активное внедрение новых технологий, традиционные методы все еще не потеряли своей актуальности при выполнении топографической съемки.
Традиционная съемка с использованием геодезических приборов отличается высокой точностью измерений. Однако она более трудоемка и менее оперативна.
Преимущества цифровых методов
Цифровые методы позволяют быстро получать большие массивы пространственных данных и оперативно обновлять топографические планы.
Они дают возможность автоматизировать процессы обработки и оцифровки данных, построения цифровых моделей местности.
Недостатки цифровых методов
Главный недостаток - более низкая точность по сравнению с традиционными геодезическими измерениями, особенно по высоте.
Также цифровые данные требуют тщательной проверки качества и верификации в связи с возможными ошибками.
Оптимальное сочетание методов
На практике зачастую применяется комбинированный подход, сочетающий традиционную съемку для получения опорных точек с цифровыми методами для покрытия больших площадей.
Это позволяет использовать преимущества обоих подходов и получить надежный результат при оптимальном соотношении затрат и качества.
Перспективы развития технологий
В будущем ожидается дальнейшее совершенствование цифровых технологий получения и обработки пространственных данных.
При этом сохранится потребность в высокоточных опорных геодезических измерениях, которые будут интегрироваться с цифровыми моделями.
Требования к картографической основе для топосъемки
Для проведения топографической съемки необходимо наличие качественной картографической основы. Обычно в качестве основы используются топографические карты крупных масштабов.
Картографическая основа должна иметь высокую точность, отображать все необходимые элементы ситуации, рельефа, гидрографии.
Составление программы топосъемочных работ
Перед началом полевых работ составляется программа топографической съемки, в которой определяются масштаб, методы съемки, требуемая точность и другие параметры.
Программа позволяет рационально спланировать объемы и сроки работ, потребность в оборудовании и персонале.
Полевой этап топосъемки
На этом этапе выполняются непосредственные работы на местности по съемке ситуации и рельефа, а также другие необходимые измерения и наблюдения.
Используются геодезические, фотограмметрические, лазерно-сканирующие и другие приборы и технологии.
Камеральная обработка материалов топосъемки
На этом этапе данные натурных измерений обрабатываются, увязываются, анализируются и используются для построения топографического плана.
Широко применяются автоматизированные средства обработки пространственных данных.
Оформление итоговых материалов топосъемки
По результатам камеральной обработки создается итоговый топографический план в цифровом и графическом виде с нанесением всех условных знаков.
Выполняются необходимые картографические работы по оформлению плана в соответствии с требованиями заказчика.
Способы изображения рельефа на топографических планах
Основной способ изображения рельефа на топографических планах - горизонтали. Горизонтали проводятся через равные промежутки высот и позволяют наглядно представить формы рельефа.
Для усиления выразительности рельефа дополнительно используются условные знаки - бергштрихи, отметки высот, подписи геоморфологических элементов.
Точность изображения рельефа на топопланах
Точность передачи рельефа определяется величиной сечения рельефа - вертикальным расстоянием между горизонталями. Чем оно меньше, тем выше точность.
Обычно на топографических планах сечение рельефа составляет 0,5-2 метра в зависимости от масштаба и сложности рельефа.
Способы определения высот точек на местности
Для определения высот точек при топографической съемке используются геодезические методы - геометрическое и тригонометрическое нивелирование, спутниковые определения.
Активно применяется лазерное сканирование, позволяющее за короткое время получить "облако точек" с высотными отметками.
Методы интерполяции рельефа
Для построения горизонталей в промежутках между точками с известными высотами используется интерполяция - математические методы оценки промежуточных значений.
Наиболее распространены линейная интерполяция, интерполяция по методу наименьших квадратов, интерполяция сплайнами.
3D-моделирование рельефа
Современные технологии позволяют создавать цифровые трехмерные модели местности, дающие реалистичное изображение всех форм рельефа.
3D-модели активно используются наряду с традиционными двухмерными топографическими планами.
