что такое тахеометрический ход в геодезии
Тахеометрическая съёмка
В результате выполнения тахеометрической съёмки плановые координаты и высоты точек местности получают одновременно, при использовании одного и того же прибора.
В качестве приборов для указанной съёмки используют технические теодолиты типа Т30 и Т15, а также специальные тахеометры типа ТП, ТВ, ТА-2, Dahlta 020 и др., в отдельных случаях, при съёмке в равнинной местности, используют нивелиры, имеющие горизонтальный круг (НТ, НСК- 4, Ni030, NiB1 и др.). В настоящее время, как неоднократно указывалось выше, всё большее применение находят электронные тахеометры, использование которых позволяет значительно уменьшить объём полевых, а также и камеральных работ, связанных с вычислениями и графическим построением карт и планов. Тем более, что те же тахеометры используются и при создании съёмочного обоснования, при выполнении привязок теодолитных ходов, а также выполнения работ сравнительно высокой точности. Так что многие из перечисленных выше приборов, а то и все они, Вам в практической работе на производстве и не встретятся.
При тахеометрической съёмке с использованием оптико-механических приборов применяют стандартные нивелирные рейки с сантиметровыми или двухсантиметровыми делениями.
Плановое положение точек местности при тахеометрической съёмке получают в полярной системе координат, полюсом которой является точка съёмочного обоснования, полярной осью – направление на любую видимую с данной станции точку съёмочного обоснования либо другую точку, координаты которой являются известными. Полярный угол на снимаемую точку отсчитывается по часовой стрелке от исходного направления полярной оси. Расстояние до снимаемого пикета (в проекции – горизонтальное проложение) соответствует расстоянию от полюса до искомого пикета.
Если съёмка выполняется прибором, имеющим нитяный дальномер, то наклонное (дальномерное) расстояние до пикета определяют по формуле
D = kl + c (формула 8.1)
а горизонтальное проложение по формуле
d = D cos 2 ν = kl cos 2 ν (формула 8.2)
В приведенных формулах с – постоянная нитяного дальномера (для большинства приборов с = 0); k – коэффициент нитяного дальномера (для большинства приборов k = 100); l – число сантиметров по рейке между дальномерными нитями; ν – угол наклона.
При использовании тахеометров автоматов и полуавтоматов, а также электронных тахеометров, горизонтальное проложение получают автоматически.
Превышение съёмочного пикета определяют по формуле тригонометрического нивелирования при наведении на рейку на отсчёт, равный высоте прибора, или если наведение производится на отсчёт, не равный высоте прибора.
Предметами съёмки в зависимости от поставленных задач являются:
Работа на станции тахеометрической съёмки выполняется в указанной последовательности (на примере рис. «схема тахеометрической съёмки на станциях 6 и 7»).
Последовательность работ на станции тахеометрической съёмки
1. Установить теодолит в рабочее положение.
Центрирование теодолита может производиться с невысокой точностью, порядка 1-2 см.
2. Выбрать удалённую точку местности и определить по ней значение места нуля вертикального круга.
3. Измерить с точностью до 1 см высоту прибора на станции.
Высота прибора определяется от точки съёмочного обоснования до центра зрительной трубы прибора.
4. Установить положение «круг лево».
5. Выбрать направление полярной оси на соседнюю точку съёмочного обоснования либо на другую точку съёмочного обоснования, координаты которой известны и установить ноль горизонтального круга на эту точку.
Для этого необходимо найти и совместить нули горизонтального круга и алидады, закрепить колонку, ослабить зажимной винт подставки (теодолита Т30) и выполнить наведение на точку съёмочного обоснования, пользуясь наводящим устройством подставки. После этого зажимным и наводящим устройствами подставки не пользоваться, а использовать только зажимное и наводящее устройства колонки теодолита.
При использовании теодолита Т15 установку нуля горизонтального круга на точку съёмочного обоснования выполнятся с помощью куркового зажима и зажимного и наводящего устройств колонки.
В процессе измерений периодически необходимо проверять установку нуля в направлении полярной оси во избежание случайного его смещения.
6. Заготовить абрис тахеометрической съёмки (рис. «Абрис тахеометрической съёмки на станции 6 и 7») с примерной зарисовкой ситуации и рельефа.
7. Выполнить наведения и регистрацию отсчетов на съёмочные пикеты:
При хорошем навыке работы реечник может перемещаться на следующий съемочный пикет после взятия отсчёта по дальномеру.
Количество съёмочных пикетов зависит от характера снимаемой местности, количества контурных точек, сложности рельефа и т.п. В среднем расстояние между съёмочными пикетами должно быть равно 2 см в масштабе снимаемого плана. Так, при съёмке плана в масштабе 1:500 съемочные пикеты должны в среднем располагаться примерно на расстояниях 10 м друг от друга.
Нумерация съемочных пикетов должна быть сквозной для всей снимаемой местности (без повторения номеров пикетов).
При съёмке ситуации должны быть сняты все контурные точки, определяющие плановое положение того или иного контура. Информация о контурах на топографическом плане должна иметь фактический характер.
Для построения рельефа должны быть сняты все его характерные точки и линии (вершины возвышенностей, дно котловин, точки седловин и перегибов рельефа, линии водоразделов и водосливов, подошвы и бровки и др.) – (рис. выбор съёмочных пикетов для съёмки рельефа). На абрисах тахеометрической съёмки выполняют не только примерную зарисовку рельефа, но и указывают направления однородных скатов в сторону понижения (стрелками между точками, расположенными на однородных скатах.
При съёмке твёрдых контуров до съёмочного пикета должно быть расстояние не более 60 м для плана масштаба 1:1000, не более 100 м для плана масштаба 1:2000 и не более 150 м для плана масштаба 1:5000. Съёмку твёрдых контуров в масштабе 1:500 выполняют способами теодолитной съёмки, однако и при тахеометрической съёмке для получения рельефа рейку устанавливают на тех же твёрдых контурах.
Максимальные расстояния до съёмочных пикетов должны быть не более 150 м при съёмке в масштабе 1:2000 и не более 250 м при съёмке в масштабе 1:5000.
Выбор съёмочных пикетов для съёмки рельефа
Если местность равнинная, то целесообразно визирную ось зрительной трубы установить горизонтально (на отсчёт места нуля), а вместо отсчёта по вертикальному кругу по рейке брать линейный отсчёт с округлением до 1 см. Высота съёмочного пикета в этом случае будет составлять
Теодолит Т30, например, имеет цилиндрический уровень при зрительной трубе. Если визирную ось зрительной трубы установить горизонтально, а затем юстировочными винтами цилиндрического уровня зрительной трубы привести пузырёк на середину, то при полученной установке теодолитом можно пользоваться как нивелиром.
Если при наведении на съёмочный пикет не видна высота прибора, то выполняют наведение на рейку на любой видимый отсчёт V, который записывают в примечаниях журнала.
Камеральная обработка журнала тахеометрической съёмки заключается в вычислении углов наклона для положения «круг лево», превышений и высот по формуле
Далее приведём пример производства тахеометрической съёмки местности с точек 6 и 7 съемочного обоснования рис. «схема тахеометрической съёмки на станциях 6 и 7». Абрисы на станциях 6 и 7 представлены на рис. «абрис тахеометрической съёмки на станции 6 и 7», журнал тахеометрической съёмки – в табл. «журнал тахеометрической съемки». Вычисления в примере приведены только для некоторых пикетов. Для других пикетов вы можете сами проверить получение того или иного результата.
Пример 8.1. Обработка результатов тахеометрической съёмки.
Исходные данные: схема тахеометрической съёмки (рис. «схема тахеометрической съёмки на станциях 6 и 7»); абрисы тахеометрической съёмки (рис. «абрис тахеометрической съёмки на станции 6 и 7»), журнал тахеометрической съёмки (табл. «журнал тахеометрической съемки»).
1. Вычисление углов наклона:
2. Вычисление горизонтальных проложений: формула (8.2).
3. Вычисление превышений
Схема тахеометрической съёмки на станциях 6 и 7
Абрис тахеометрической съёмки на станции 6
Абрис тахеометрической съёмки на станции 7
4. Вычисление высот пикетов: формула (8.4).
Н1 = Н6 + h1 = 79,78 + (- 0,45) = 79,33 м = 79,3 м
Н2 = Н6 + h2 = 79,78 + (- 2,04) = 77,74 м = 77,7 м
И т.д. до пикета 10 включительно.
Н11 = Н7 + h11 = 76,64 + (- 1,60) = 75,04 м = 75,0 м
Н12 = Н7 + h12 = 76,64 + (- 1,00) = 75,64 м = 75,6 м
И т.д. до пикета 17 включительно.
Оставьте свой отзыв, комментарий или задайте вопрос
Тахеометрическая съемка: все о съемке и методах ее проведения
Содержание
Тахеометрическая съемка – один из методов, применяемых в геодезических работах. Делают ее теодолитом и тахеометром. Специалист наводит прибор на рейку, при этом рассчитываются расстояние и углы. Одно из преимуществ этого способа топосъемки – скорость ее исполнения.
Особенность метода
Задача съемки – установить точки, позволяющие определить рельеф местности. Для каждой из них определяют направление и угол наклона. На основе этих данных подготавливают план местности.
Для проведения съемки геодезист использует пункты геодезической сети. Чтобы во время работы можно было обеспечить тахеометрические ходы, ПОС уплотняют съемочными точками. Все точки, которые используют во время работ, можно разделить на несколько видов:
От того, насколько правильно будут выбраны пикеты, во многом зависит результат измерений и точность подготовленных топопланов. Рельеф местности всегда имеет характерные особенности, линии, точки. На них обязательно должны располагаться пикеты. Между двумя соседними точками не должно быть перегибов. Правильное определение пикетов позволяет:
Чем сложнее рельеф, тем больше должно быть пикетов.
В зависимости от того, для чего делают тахеометрическую съемку, она может быть площадной или маршрутной. Первый вид применяют, когда нужно сделать топосъемку определенного земельного участка. Второй вид – при строительстве линейных объектов.
Тахеометрическую съемку обычно выбирают, когда все работы должны быть выполнены в сжатые сроки. Так как тахеометры одновременно измеряют расстояния и углы, работа проходит быстрее, чем при использовании других методов. Современное роботизированное оборудование позволяет еще больше сократить время, необходимое для выполнения измерений.
Но есть у этого метода и существенный недостаток. Обработка результатов и подготовка плана местности проходит во время камерального этапа. Так как при нанесении объектов на план геодезист руководствуется только абрисами, есть риск пропустить некоторые из них. Увидеть ошибку можно только во время сравнения подготовленного плана с реальной ситуацией на местности.
Как избежать неточностей
Геодезист может допустить инструментальную ошибку. Например, во время перестановки прибора или его наведении на следующую точку. Но бывают ошибки и по естественным причинам. Так как для топосъемки критически важна точность, необходимо соблюдать меры предосторожности:
Этапы
Топографическая съемка тахеометром начинается с подготовительного этапа. В это время специалисты изучают имеющиеся материалы. Это могут быть:
Дальше следует полевой этап. На нем геодезисты ГЕОМЕР ГРУПП делают замеры на местности тахеометром или теодолитом. Все результаты записывают в специальный журнал. На их основе затем будут сделаны расчеты.
Завершающими являются камеральные работы:
Чем делают тахеометрическую съемку
Для тахеометрической съемки используют современные электронные тахеометры. В отличие от традиционных теодолитов, с их помощью можно измерять расстояния и углы. Результаты замеров сохраняются во внутренней памяти прибора. Так как современные тахеометры работают под управлением процессора, все данные для обработки можно выгрузить из памяти в компьютер.
Преимуществами электронных приборов перед традиционными можно считать:
Для того чтобы пользоваться всеми этими преимуществами, электронные тахеометры должны проходить регулярные поверки. В компании «Геомер групп» для проведения топосъемки используется собственное оборудование. Все инструменты обязательно проходят поверки, поэтому мы можем гарантировать точность получаемых данных.
Тахеометры отличаются по своей конструкции. По этому критерию их делят на несколько видов:
Высокую точность линейных измерений дают тахеометры, в которых дальномер совмещен с системой фокусировки зрительной трубы.
Последние модели электронных тахеометров оснащают сервоприводом. Это разновидность роботизированных приборов. К их преимуществам можно отнести:
Роботизированное оборудование эффективно при съемке движущихся объектов. В этом случае оператор находится на движущейся точке. Он подает с помощью радиоуправления команду. Прибор наводится на отражатель, делает измерения и сохраняет их в памяти. Хорошо подходят подобные системы в строительной геодезии. Например, с их помощью можно контролировать деформацию строительных конструкций.
Если понадобится помощь в тахеометрической съемке, можете оставить заявку на сайте или позвонить по телефону ☎ +7 (495) 481-49-21. Консультация и расчет стоимости услуг — бесплатны.
Что такое тахеометрический ход в геодезии
«Тахеометрия» в переводе с греческого означает «быстрое измерение». Цель ее – получение топографического плана местности (ситуация + рельеф). Основой ее являются теодолитно-нивелирные ходы: координаты вершин получают как в обычном теодолитном ходе, а отметки Н определяют путем геометрического нивелирования.
Так же, как и любая съемка, тахеометрическая содержит полевые и камеральные работы.
Отличительные особенности съемки:
1. Съемка контуров и рельефа с пунктов съемочного обоснования выполняется полярным способом. При этом горизонтальные углы измеряют при одном (основном) положении вертикального круга, а расстояния – нитяным дальномером.
2. Превышения и высоты съемочных точек определяют методом тригонометрического нивелирования, то есть измеряют угол наклона и расстояние до точки.
1. Рекогносцировка: закрепление точек съемочного обоснования.
2. Прокладка теодолитно-нивелирного хода: те же работы, что и выше.
3. Съемка ситуации и рельефа:
а) приведение теодолита (тахеометра) в рабочее положение: центрирование и горизонтирование;
б) определение МО, измерение высоты инструмента i;
в) ориентирование 0° лимба горизонтального круга вдоль одной из сторон хода, откладывание i на рейке;
Документы, получаемые в результате полевых работ: журналы тахеометрической съемки, абрисы съемки. Абрисы составляют в масштабе съемки в виде круговых диаграмм или в горизонталях. Снятые точки сразу наносят полярным способом на абрис без использования линейки и транспортира, поскольку окружности на круговых диаграммах проводят обычно через 1 см и разбивают заранее через каждые 20°. Абрис является полевым контролем определения планового положения съемочных точек и контролем нанесения их на план при составлении плана съемки.
1. Контроль полевых документов.
2. Вычисление Х, У, Н точек съемочного обоснования.
V + h = hиз табл. + i; h = hиз табл.+ i – V; hиз табл = d·tg?; h = d·tg? + i – V, где i – высота инструмента, V – высота наведения, h – превышение, hиз табл – табличное превышение. Н = Нст.+h, Нст. – отметка станции, точки стояния теодолита, Н – отметка реечной точки.
Рис. 1. Схема измерения реечной точки на станции тахеометрической съемки
4. Нанесение съемочных точек с помощью транспортира и линейки или тахеографа (совмещает в себе оба инструмента) способом полярных координат.
5. Вычерчивание ситуации и рельефа.
6. Оформление плана в соответствии с условными знаками.
При работе с электронным тахеометром камеральные работы заключаются в передаче данных в компьютер при помощи кабеля USB, съемной карты памяти или Bluetooth, а затем обработки полученной информации. Вычисление координат и высот реечных точек и построение топографического плана получают как программные продукты обработки материалов измерений. Используют компьютерные программы CREDO, AutoCAD и др.
Сущность тахеометрической съемки. Приборы. Тахеометрические ходы
В названии «тахеометрическая» подчеркивается высокая производительность труда при этом виде съемки: «tachys» означает быстрый.
Съемку выполняют либо теодолитом, либо тахеометром-автоматом; в комплект приборов для съемки еще входит рейка.
Съемочное обоснование для тахеометрической съемки создают, прокладывая теодолитные ходы, ходы технического нивелирования, высотные или тахеометрические ходы.
Уравнивание тахеометрического хода выполняют отдельно для координат (как в теодолитном ходе) и превышений (как в высотном ходе). Допустимые невязки вычисляют по следующим формулам:
(7.8)
(7.9)
(7.10)
Тахеометрическая съемка выполняется с пунктом съемочного обоснования в полярной системе координат. Теодолит центрируют над пунктом А, горизонтируют, приводят трубу в рабочее положение и ориентируют на соседний пункт В съемочного обоснования, т.е. устанавливают на лимбе отсчет 0 o 0′ при наведении трубы на этот пункт. Другими словами, полюсом полярной местной системы координат является пункт А, а направление полярной оси совмещается с направлением АВ.
Трубу теодолита наводят на рейку, установленную в какой-либо точке местности и измеряют три величины, определяющие положение снимаемой точки в плане и по высоте: горизонтальный полярный угол, угол наклона и дальномерное расстояние. Затем вычисляют превышение и горизонтальное проложение.
Точка установки рейки называется пикетом; различают высотные и плановые пикеты.
Чем больше высотных пикетов, тем легче рисовать рельефа на плане, но не надо забывать, что объем выполненной работы определяется не числом пикетов, а заснятой площадью в гектарах или в квадратных километрах. Поэтому пикетов надо набирать столько, сколько требуется для правильной рисовки рельефа.
Плановые пикеты располагают на контурах и объектах местности; иногда плановые пикеты называют реечными точками. При замене криволинейных контуров ломаными линиями ошибка спрямления не должна превышать 0.5 мм в масштабе плана.
Требуемая точность измерения горизонтальных углов и расстояний при тахеометрической съемке такая же, как и при горизонтальной съемке:
Расчитаем допустимую ошибку измерения угла наклона. Для этого возьмем формулу тригонометрического нивелирования:
и продифференцируем ее по измеряемым элементам:
m 2 h = (S/cos 2 ν) 2 * m ν 2 / ρ 2 + tg 2 ν.m 2 s. (7.12)
Поскольку требования к точности измерений при тахеометрической съемке невысокие, то измерения при съемке пикетов выполняют по упрощенной методике:
горизонтальные углы измеряют при одном положении круга;
расстояния, измеряемые по нитяному дальномеру, округляют до целых метров при съемке в масштабах 1:2 000 или 1:5 000;
углы наклона измеряют при одном положении круга, установив место нуля близким или равным нулю; при этом отсчет по вертикальному кругу будет равен углу наклона, если съемку выполнять при основном положении круга.
Для сравнения напишем формулы для вычисления превышения и горизонтального проложения для обычного нитяного дальномера:
S = (C * l + c) * Cos 2 ν, (7.15)
h’ = 0.5 * (C * l + c) Sin 2 ν. (7.16)
Теория тахеометра-автомата заключается в выводе формул:
В тахеометре-автомате расстояние между дальномерными нитями сетки должно автоматически изменяться с изменением угла наклона трубы, причем дальномерная нить горизонтальных проложений и дальномерная нить превышений не совпадают. Конструктивно это делается так: в поле зрения трубы передается та часть номограммы, которая соответствует данному углу наклона трубы.
ν = 30 o pS = 2.27 мм и т.д.
Номограмму строят либо на призме, либо на боковой поверхности либма вертикального круга; в поле зрения трубы изображение номограммы передается с помощью оптических деталей.
Из-за ошибок построения номограммы значения коэффициентов C и K могут отличаться от проектных. Фактические значения коэффициентов определяют, измеряя многократно известное расстояние S0 и известное превышение h0:
В настоящее время для тахеометрической съемки применяются также электронные тахеометры, представляющие собой комбинацию точного теодолита и точного светодальномера. Результаты измерений можно кодировать на перфоленту или дискету; обработка таких измерений производится на ЭВМ.
Что такое тахеометр
Тахеометры относятся к геодезическим измерительным приборам. С помощью прибора измеряют дальние расстояния, высоты и углы в линейных плоскостях. Работа основывается на зрительном контакте. Устройство применяется в исследованиях (топография, геодезия, археология). А также в таких сферах как инженерия, строительство, прокладка дорог, разработка природных ресурсов. Инструмент из-за высокой цены редко встречается у рядовых пользователей, обычно аппарат имеют на вооружении предприятия и исследовательские учреждения. Рассмотрим, что такое тахеометр, виды, устройство, возможности, правила применения, как проводить измерения и читать показатели.
Понятие тахеометров
Под тахеометрами (ТМ) подразумевают измерительные приборы для получения данных об углах (вертикальных, горизонтальных), расстояниях, превышениях определенных геометрических параметров. Данный прибор работает одновременно как теодолит и светодальномер, фактически является совокупностью этих измерителей. Тахеометр позволяет проводить измерения при наличии препятствий наподобие веток, листьев деревьев, в условиях с плохой видимостью, чрезмерной освещенностью.
Для тахеометра для постановки пикетов (установки точек) надо использовать мерную рейку, поэтому команда состоит из 2 чел. С роботизированными устройствами может управиться 1 чел.
Задачи, что измеряют
Измерителем определяют отклонения положений, оценивают размещение строения и его элементов на местности по отношению к другим объектам, наклоны, усадку и прочее.
В основном тахеометр применяют для определения координатных точек местностей, полученные данные используются для постройки планов с графикой рельефа, для топографических съемок. Цель — упростить, ускорить геодезические работы по сравнению с другими инструментами.
Одним из методов съемок с помощью тахеометра является тригонометрическое нивелирование (нивелировка тахеометром), приведем выдержку о нем:
Где применяются
Основная область использования — для определения координат, превышений отметок географических локаций, строительных объектов.
Более подробно, для чего применяется ТМ:
Как появились тахеометры
Первые ТМ собрали в 70-х годах 20 века, они напоминали современные приборы лишь отдаленно, ими было сложно пользоваться, так как все вычисления делались почти что вручную. Такие тахеометры были полуэлектронными, в большей мере аналоговыми. Электроника там была лишь в своих зачатках, с крайне ограниченными возможностями.
После создания компактных светодальномеров таковые стали устанавливаться на теодолиты, постепенно такое сотрудничество совершенствовалось, начали собирать приборы в одном корпусе с опцией введения значений углов. Первая электронная модель создана в Швеции в 80-х, она называлась AGA — 136 и стала прорывом в геодезии.
Современный тахеометр геодезический — это измеритель с электронной технологией оценки углов, длины линий, превышений, которая заменила оптическую, что автоматизировало деятельность геодезистов. Данные поступают в цифровой форме, исчисления, поправки делает процессор и выводит в удобном виде на дисплей. Такое устройство также во многом расширяет возможности прибора, можно проводить сравнивание, сопоставление различной информации комфортно и быстро. Современные изделия имеют электронные узлы для задания определенных настроек, управления замерами. Есть кнопочные органы контроля или сенсорный дисплей, позволяющие вводить значения углов и другую информацию.
Схема электронного тахеометра может быть чрезвычайно сложной с множеством линз, электронных частей:
Приступая к изучению тахеометра, специалисты рекомендуют сначала приобрести навыки работы с теодолитом, причем именно с оптической технологией (без электроники) для глубокого понимания природы измерений, физического их смысла. Научиться делать основы: центрирование, горизонтирование, наведение на точку. К тому же такое устройство дешевле. Теодолит предназначен для замеров именно углов, оно известное еще со времен развития мореплавания для ориентирования по звездам.
Производители
Признанные авторитетные бренды: Geodimetr, GeoMax (Швеция), Sokkia, Topcon (Японии), Leica (Швейцария), Trimble (США), которому принадлежит Nikon, Spectra Precision. Есть также весьма качественная продукция иных фирм, так как современный рынок развивается стремительно. Если подбор производится в этом сегменте, то особенно рекомендовано читать реальные отзывы пользователей и интересоваться гарантией, поскольку стоимость приборов чрезвычайно высокая.
Устройство тахеометров
Тахеометр устанавливается на специальной регулируемой треноге (трегере) с надежной фиксацией, минимизирующей вибрации, колебания, такая подставка требуется для ровного позиционирования, охвата исследуемой локации.
Большинство ТМ имеют компенсирующие элементы, которые взаимосвязаны и создают систему автоматического выравнивания инструмента при отклонениях его положения от базового уровня горизонтали.
Чтобы понять именно механику работы тахеометра, надо знать, что такое лимб и алидада. Рассмотрим их на примере теодолита, так как принцип аналогичный, данный прибор, по сути — большая часть ТМ:
Комплект тахеометра состоит из самого аппарата, треноги, кабеля для подсоединения к ПК, батареи и зарядного устройства к ней. Обычно также есть рейка с градуировкой и отражателем, она же дальномерная планка, веха с призмой, могут также быть различного рода измерительные планки. Указанные расходники, периферию можно докупить отдельно.
Сертификат обязательный, так как прибор относится к измерительным и если это одобренная модель, то такой документ должен быть утвержден госорганами. Измеритель должен быть внесенным в ГРСИ РФ. Только в этом случае результаты измерений будут иметь официальную силу. Наличие свидетельства — гарантия качества, подтверждение соблюдения всех стандартов и нормативов.
Рейка служит для упрощения выставления высоты, по ней устанавливаются точки, пикеты. Такой инструмент также применяют для облегчения ориентации на местности и/или когда есть какие-либо преграды для луча ТМ (направляют призму-отражатель в сторону измерителя).
Ниже приведем более подробное отображение конструкции с помощью рисунков:
Интерфейс может быть с клавиатурой или ввод данных и прочие манипуляции могут осуществляться посредством сенсорного табло (со стилусом или прочее). Дорогие особо совершенные модели оснащены сервомоторчиками, есть опция c автоматическим отслеживанием.
Достоинства и недостатки
Достоинства прибора нет смысла рассматривать, так как он для своих целей полностью подходит. Можно лишь говорить о минусах тех или иных конкретных моделей. Устаревшие устройства с оптическим принципом, без хорошей электроники мы не будем рассматривать — они применялись с самого начала изобретения и были распространенные вплоть до конца 90-х годов. Теперь подобные аппараты применяются преимущественно только в образовательных учреждениях в ходе специальных практических, лабораторных занятий.
В современных условиях используются электронные цифровые модели, которые, несомненно, намного ускорили процесс исследований. Часть исчислений и обработки данных берет на себя программная база, например, ГИС ГЕОМИК. Информацию можно сохранять в памяти устройства, передавать на ПК (есть специальные кабели, порты COM, USB).
Недостаток, пожалуй, один — чрезвычайно высокая цена (самая дешевая модель около 500 тыс. руб. за прибор с базовыми функциями) самого аппарата, запчастей, расходников к нему.
Как функционирует тахеометр
Подробно раскрыть устройство, сделать описание тахеометра поможет его принцип работы. Таковой базируется на выпускании и принятии отраженного оптического луча.
Есть два принципа работы тахеометра:
Виды, классификация
По сферам применения:
По типу функционирования:
По конструктивному аспекту:
Возможности и характерные особенности работы тахеометров
Режимы работы можно разделить на такие группы:
Есть много нюансов, поскольку дальность изысканий зависит от отражающей способности исследуемой поверхности. Гладкие и светлые объекты могут увеличивать дальность, темные и рельефные — уменьшать.
Приведем отрывок из научной работы по учебной дисциплине по тахеометрам, ярко описывающий нюансы применения:
Тахеометрия означает «измерение в ускоренном темпе» (с греческого). Быстрота достигается одним наведением трубы на мерную рейку, установленной в исследуемой точке для получения ее положения, плана и высоты.
Теодолит в составе тахеометра выполняет следующее:
То есть в тахеометре собраны все преимущества теодолитов, дальномеров.
Достоинство съемки ТМ перед другими топографическими ее видами в возможности выполняться при неблагоприятной погоде, сам процесс может быть автоматизирован с электронными ТМ, составление планов, ЦММ можно делать посредством ЭВМ, графостроителями. Основной же недостаток — составление схемы местности осуществляется в камеральных (кабинетных) условиях на основании лишь результатов полевых изысканий, зарисовок. То есть нельзя выявить недостатки такого плана непосредственно на месте путем сравнения с местностью.
Как проводить измерения тахеометром
Для начала приведем пример, как пользоваться тахеометром с уклоном на работы с его меню. Изображение дисплея прибора несколько размытое, но описание подробно разъяснит манипуляции. Сам аппарат немного устаревший — 3Та5 выпуска начала 2000-х. Данный материал выбран из-за краткого и четкого объяснения базовых основ, после которых можно перейти к более сложным устройствам.
Первый этап: установка станции и пикета. Выполняем центрирование:
Выбор высоты осуществляется произвольно, но лучше применить пикет. На корпусе ТМ есть специальная точка, выставление проводится по ней.
Мерная планка у нас показывает 159 см. Данный инструмент будет также использоваться в процессе работы. Сопоставление с определенной отметкой этой планки называется «выставлением по реечной точке».
Включаем. Высвечивается режим, который был выставлен раньше, в нашем случае — координаты углов, проекция (D0) и превышение. Нажимаем меню: появляется начальный экран выбора режимов с подпунктами (установки и прочее). Для начала отметим, чтобы не повторятся в дальнейшем: каждая манипуляция подтверждается кнопкой «ввод».
Для выбора пунктов есть кнопки со стрелочками (конфигурация, карта памяти, режим, калибровки).
Первое, что мы делаем — тест. Нажимаем меню и выбираем этот пункт, дальше — «аккумулятор». Так мы узнаем об уровне заряда. Если аккумулятор разряжен, то это 6 Ма и ниже (нужно читать инструкцию конкретной модели), нормальный заряд — 7.8 и выше.
Батарея в данной модели прикручена сбоку (ее можно снять/вставить), зарядное устройство есть в комплекте станции.
Чтобы выйти, снова нажимаем «меню», заходим в пункт «установки». Первая позиция — заголовок станции, заходим, устанавливаем номер станции, например, N1, снова ввод.
Дальше прибор ждет установки высоты инструмента, мы ее уже определили. Прописываем кнопками с числовыми значениями цифру: в нашем примере на табло выставляем 1.590, (затем и всегда в дальнейшем — «ввод»). Прибор запрашивает установки даты. Можно прописать, но не обязательно.
Выставление координат (X, Y, H). Можно прописать таковые для конкретной точки, процедура аналогично как описано — кнопками с цифровыми значениями + enter. Это нужно лишь для того, чтобы сам пользователь знал такие данные. Но можно и не выставлять их, если, например, есть уже другая станция с такой информацией. Следующий пункт — установки пикета. Тут под таковым считаются 100-метровые деления, но данный пункт важно разъяснить.
В нашем случае тахеометр применяют для дорожных работ. Подразумевается, что дорога разбивается на 100-метровые пикеты. Но чаще, например, для геодезистов пикет это то, что мы называем «реечной точкой», означает установку по ней. Последнее понимание более распространенное: выставление по такой отметке необходимо, например, когда какой-либо кустарник мешает отражению — тогда человек ходит туда-сюда с планкой, поднимает ее и таким образом преодолеваются преграды для луча. А также можно определить высоту, это и есть пикет в данном случае, которому присваивается номер. Таких точек может быть много.
Итак, enter — номер точки: 1 — enter — высота 1.590 — enter. Все — пикет установлен. Высота и этот пункт — две главные установки, мы их сделали.
Дальше выбираем режим, в меню кнопками со стрелками, есть такие их варианты:
Расстояние и H будут, когда трубу наведут на точку и нажмут на «измер.». Последний этап, если надо завершить работу, — обнуление. Операция производится выбором в меню соответствующего пункта.
Более краткое объяснение работы
Рассмотрим тахеометр, характеристики, что это такое с акцентом на работе с точками, засечками.
Регулируя винтами треногу, инструмент выводится в рабочее положение горизонтально земной поверхности. Для этого есть пузырьки уровня в двух плоскостях, некоторые модели с электронным уровнем.
В приборе есть система компенсаторов, выравнивающих устройство при неточной центрировке. Если прибор установлен неточно или в процессе возникло отклонение от горизонтальности, автоматика прекратит набирать отсчеты, выдаст предупреждающий сигнал.
Емкости аккумулятора обычно хватает на 6 ч. непрерывной работы.
Включаем аппарат, выставляем и центрируем над точкой посредством оптического окуляра отвеса. Визируем цель с помощью оптики зрительной трубки. Зажимными винтами фиксируем корпус.
Делаем отсчет. В моделях с клавиатурой к каждой отметке можно давать пояснительные комментарии.
ТМ – старший брат теодолита, поэтому почти всегда у всех моделей первый режим – угловые измерения. Чтобы замерить угол между 2 точками наводим центр сетки нитей окуляра на первую из них, обнуляем угол специальной кнопкой. Затем – наводим на вторую точку – на экран выводятся градусы и кнопкой записываем значение в память.
Выше описан принцип работы, так как бы мы работали только с теодолитом. Но ТМ съемка включает и вычисление расстояний между точками, то есть применять аппарат только в качестве указанного устройства не совсем рационально. Тут уже будет применяться геодезическая мерная веха. На ее отражатель наводят окуляр, также такая планка служит для визуализации точек, она имеет пузырьковый уровень. Обычно может выдвигаться на высоту 2.6 м.
Перед началом работы инструмент программируют — вводят высоту его самого (определяется, прислонив веху к отметке уровня на корпусе прибора) и координаты известных точек. Приблизительно мы описали выше этот процесс.
Получить координаты исследуемой точки можно, опираясь на 2 исходные. Есть 2 способа начала работы с ТМ и определения его местоположения: стояние на отметке с известными координатами или установка измерителя между точками с таковыми, это обратная засечка (ниже на рис.2 схема).
При последней угол установки инструмента должен отличаться от 180°. И если это несколько точек, они должны быть примерно на одинаковых расстояниях. Снимаем их и дальше вопрос, как пользоваться ТМ отступает на второй план — исчисления делает электроника, рассчитывающая положение инструмента. В случае недопустимых измерений, ошибок система блокирует работу, поэтому ошибиться с электронным тахиометром весьма сложно.
Принцип на примере со спутниками:
После установки аппарата и ввода его высоты начинают набор пикетов — съемку точек. Если с одной локации невозможно снять весь участок, инструмент переносят на одну из пикетажных отметок — работу продолжают. Если их больше 2, есть смысл проконтролировать тахеометрический ход, взяв отсчет на отметку с известными координатами. Программное обеспечение вычислит неувязку, сравнит ее с допустимой и, если все в порядке, самостоятельно введет допустимые поправки в полученные величины координат и высот.
Для ведения съемки обычно потребуется 2 чел.: один — за инструментом берет отсчет, второй — с вехой двигается по участку, ведя абрис (схематический план) полевых изысканий. Результаты вносятся в память измерителя и в журнал (N точки, координаты X, Y, Z, расстояние или проекция D и пояснение).
ТМ может подсоединяться к ПК через порты COM, USB полученные файлы можно сохранять там и работать любыми способами с ними (строить векторными графическими редакторами планы и так далее). При обработке значений на ПК точки соединяются условными знаками, что на выходе дает схему участка.
Как на практике производится тахеометрическая съемка
Официально организованная работа с тахеометром на предприятиях и в учебных заведениях предполагает создание рабочей группы, наличие письменного обоснования и постановки задач изысканий с исходными данными. Процедура документируется.
Вычисления превышений и горизонтальных проложений — самые времязатратные манипуляции. За один день изысканий обычно делают 400–500 пикетов, высококвалифицированные пользователи — до 1000. Обработка занимает несколько часов, разного рода погрешности неизбежны, поэтому их исключают путем выбора превышений и горизонтальных проложений из табличных форм данных во вторую руку. Пользуются также программируемым калькулятором.
Инструкция для съемок обычно гласит: «ТМ съемка делается, как правило, тахеометрами-автоматами, как исключение, теодолитом-тахеометром».
Итак, основываясь на материалах ТМ съемки, составляется план, отображающий ситуации и рельеф локаций. Быстрота полевых работ — характерная особенность, но схему делают в камеральных условиях.
Отсчеты делают в следующей очередности, по таким пунктам (в скобках точность):
Результаты заносят в журнал, номер реечных отметок и абрис должны совпадать. После окончания отсчета по вертикальной окружности дают сигнал (рукой и так далее) переместится на следующую точку. По завершению работ делают контроль: снова визирование на начальном направлении и запись отсчета по горизонтальному кругу. Отклонения от такой позиции не должно быть большим, чем учетверенная точность аппарата. При превышении изыскания повторяют.
Надо понимать, что мы рассмотрели только лишь крайне поверхностные основы тахеометрической съемки, но этих данных достаточно, чтобы сориентировать читателя по теме. Если описывать полностью процедуру, то надо посвятить ей обширную статью, так как есть много нюансов, а также формул для вычисления углов, превышений, высот.