Теодолитная съемка - это контурная съемка местности, которая выполняется с помощью теодолита

Теодолитная съемка - распространенный метод получения контурных планов участков местности. Давайте разберемся, что это такое, с помощью какого оборудования она выполняется и какие результаты можно получить.

Сущность теодолитной съемки

Теодолитная съемка - это горизонтальная геодезическая съемка местности , выполняемая для получения ее контурного плана (без высот). Она называется теодолитной, потому что основным измерительным прибором здесь является теодолит - специальный оптический инструмент для измерения горизонтальных и вертикальных углов.

Целью теодолитной съемки является определение конфигурации ситуации на местности и положения различных объектов относительно друг друга. По ее данным составляют топографические планы в масштабе 1:500 - 1:2000.

Теодолитную съемку чаще всего применяют:

• При создании и обновлении планов землепользований
• Для съемки населенных пунктов и городских территорий
• На участках со слабопересеченным рельефом
• Для съемки промышленных объектов, вокзалов, аэродромов и других инженерных сооружений

От других видов горизонтальной съемки теодолитная отличается тем, что:

1. Измерения проводятся теодолитом и дополнительными приборами (рулетки, нивелиры)
2. Результаты обрабатываются и план составляется в камеральных условиях

К основным преимуществам теодолитной съемки относят высокую точность определения координат точек. К недостаткам - большой объем полевых и камеральных работ.

Оборудование для теодолитной съемки

Для выполнения теодолитной съемки используется следующее оборудование:

• Теодолиты (угломерные приборы)
• Мерные приборы (рулетки, мерные ленты)
• Вспомогательные инструменты (вехи, отвесы, буссоли)

Теодолит предназначен для измерения горизонтальных и вертикальных углов с высокой точностью (до 1"). Он имеет зрительную трубу с сеткой нитей, горизонтальный круг (лимб) и вертикальный круг для отсчета углов, уровни для выставления в рабочее положение.

Мерные приборы, такие как рулетки, мерные ленты или электронные дальномеры используются при теодолитной съемке для линейных измерений - определения длин сторон теодолитного хода или расстояний до различных объектов.

К вспомогательным инструментам относятся вехи, рейки, отвесы, буссоли. Они применяются для разметки точек на местности, выставления визирных целей, ориентирования линий съемочного обоснования.

Все измерительные приборы должны пройти поверку и иметь свидетельство о годности к эксплуатации. Перед началом работ также выполняется их проверка и юстировка.

Этапы теодолитной съемки

Теодолитную съемку выполняют в несколько последовательных этапов:

1. Подготовительные работы
2. Прокладка теодолитного хода
3. Съемка ситуации (подробностей)
4. Камеральная обработка результатов
5. Составление топографического плана

На первом этапе проводят изучение имеющихся материалов по участку, рекогносцировку местности, закрепление точек теодолитного хода.

Затем выполняют непосредственные геодезические измерения при помощи теодолита и других приборов с регистрацией результатов в абрисе и журнале.

После камеральной обработки данных измерений строят топографический план участка в заданном масштабе с соблюдением условных топографических знаков.

Более подробно технологию теодолитной съемки и используемые методы рассмотрим в следующих разделах.

Прокладка теодолитных ходов

Основой теодолитной съемки является съемочное обоснование в виде системы теодолитных ходов. Теодолитный ход представляет собой ломаную линию, состоящую из отдельных прямолинейных участков.

Прокладка теодолитных ходов

Основой теодолитной съемки является съемочное обоснование в виде системы теодолитных ходов. Теодолитный ход представляет собой ломаную линию, состоящую из отдельных прямолинейных участков.

При прокладке теодолитных ходов на местности выполняют следующие операции:

1. Разбивка и закрепление точек хода
2. Измерение горизонтальных углов
3. Измерение длин сторон
4. Определение магнитных азимутов линий хода

Точки хода закрепляют деревянными колышками, металлическими стержнями или специальными геодезическими знаками. На станциях устанавливают вехи для визирования.

Измерение углов теодолитным ходам

Горизонтальные углы в теодолитных ходах измеряют при помощи теодолита одним полным приемом, что позволяет повысить точность. Средняя квадратическая погрешность при этом не превышает 1′′.

Порядок измерения угла теодолитом таков:

1. Установка и центрирование теодолита
2. Наведение на левую точку (1-й полуприем)
3. Отсчет по горизонтальному кругу
4. Наведение на правую точку (2-й полуприем)
5. Отсчет по горизонтальному кругу
6. Вычисление угла как разности отсчетов

Результаты измерения углов заносятся в журнал и абрис.

Измерение длин линий хода

Длины сторон теодолитных ходов определяют при помощи мерных приборов – рулеток, мерных лент, электронных дальномеров. Измерения выполняются в прямом и обратном направлениях для исключения систематических ошибок.

Если угол наклона линии превышает 1,5°, то вводится поправка на приведение измеренного расстояния к горизонту.

Контроль измерений в ходах

Для контроля результатов угловых измерений вычисляют невязки теодолитного хода, которые не должны превышать допустимых значений.

Также определяют избыточные магнитные азимуты или румбы направлений теодолитного хода. Это позволяет выявить грубые ошибки при измерениях.

Способы съемки ситуации

Съемка ситуации при теодолитной съемке заключается в определении координат и очертаний различных контурных точек местности для последующего нанесения их на контурную карту.

Для этого применяются следующие основные способы:

1. Способ полярных координат
2. Способ прямоугольных координат
3. Способы засечек (угловой и линейной)

Съемка полярным способом

При полярном способе координаты определяют из измеренных расстояний и направлений от точек теодолитного хода до снимаемых точек.

Измерения производятся электронными тахеометрами, которые автоматически вычисляют координаты.

Способ прямоугольных координат

Этот способ заключается в перпендикулярном примыкании от теодолитного хода и измерении расстояний до определяемой точки от двух станций хода.

По измеренным расстояниям вычисляются координаты точки относительно станций хода.

Абрис теодолитной съемки

Абрис представляет собой черновой чертеж, составляемый непосредственно в полевых условиях при выполнении теодолитной съемки. На абрис наносятся результаты измерений и очертания ситуации.

Абрис должен удовлетворять ряду требований:

• Быть ориентирован относительно сторон горизонта
• Иметь обозначение всех измерений и объектов
• Быть наглядным и аккуратным

Абрис составляется в карандаше с использованием условных топографических знаков. По окончании полевых работ данные с абриса переносятся в журнал.

Обработка результатов теодолитной съемки

Обработка результатов теодолитной съемки включает следующие операции:

1. Проверка измерений на ошибки
2. Вычисление координат точек
3. Уравнивание теодолитного хода
4. Оценка точности съемки

При обнаружении грубых ошибок измерения повторяют. Если ошибки в допустимых пределах, вычисляют углы, длины, координаты.

Для повышения точности проводят уравнивание теодолитного хода методом углов или линейно-угловым методом.

По величине остаточных невязок делается вывод о качестве съемки в целом.

Обработка результатов теодолитной съемки

Обработка результатов теодолитной съемки включает следующие операции:

1. Проверка измерений на ошибки
2. Вычисление координат точек
3. Уравнивание теодолитного хода
4. Оценка точности съемки

Проверка измерений

На этапе проверки анализируются результаты угловых и линейных измерений с целью обнаружения возможных ошибок.

Рассчитываются невязки теодолитного хода по углам и приращениям координат. Сравниваются со значениями допусков.

При превышении допусков выявляются причины ошибок, принимается решение о необходимости повторных измерений.

Вычисление координат

Если измерения в допустимых пределах, выполняется вычисление координат точек теодолитного хода и ситуации относительно начала системы координат.

Координаты x и y определяются по измеренным горизонтальным проложениям линий и углам между ними с использованием аналитических формул.

Уравнивание хода

Для повышения точности координат проводится уравнивание теодолитного хода способом углов или комбинированным способом.

В результате уравнивания рассчитываются уточненные значения углов и координат, а также средние квадратические ошибки.

Оценка точности съемки

По остаточным невязкам после уравнивания хода делается заключение о достигнутой точности измерений.

Точность съемки ситуации оценивают по величине средней квадратической погрешности положения контуров на местности.

Если точность недостаточна, вносятся исправления в измерения или назначается дополнительная съемка.

Построение съемочного обоснования

По координатам точек теодолитного хода вычерчивается его ситуационный план, представляющий собой систему сомкнутых и разомкнутых полигонов.

Строится съемочное обоснование в масштабе топографического плана для последующего нанесения ситуации.

Нанесение ситуации

На основе абриса производится нанесение на план контуров местности, объектов, сооружений с использованием условных топографических знаков.

Вычерчиваются характерные точки, линии, контуры в соответствии с их натурными очертаниями и положением относительно съемочного обоснования.

Оформление плана

На заключительном этапе выполняется оформление топографического плана в соответствии с действующими инструкциями.

Наносятся необходимые надписи, условные знаки, рамки, масштаб, дополнительные данные о составлении плана.