Принципы организации съемочных работ доклад

Обновлено: 30.06.2024

Виды и методы съёмок. Принципы организации съёмочных работ. Основные геодезические задачи: вычисление дирекционных углов направлений, решение треугольников, прямая и обратная геодезические задачи (на плоскости). Методы определения планового положения точек на местности. Опорные геодезические сети. Съёмочная сеть. Обозначение и закрепление на местности пунктов съёмочной сети.

(1), с. 50-60; (2), с. 42-50.

(8), с. 19-22, 162-163, 303-318; (9), с. 19, 106 -107, 113 – 125, 165 – 166.

(10), с. 6 - 8, 21 - 22, 31 – 32, 113 - 120.

Методические указания

Изучая эту тему, Вы познакомитесь с видами съёмок, основными принципами выполнения съёмочных работ и опорными точками геодезических сетей.

Обратите особое внимание на решение основных геодезических задач и после ответа на контрольные вопросы учебника (1) на с. 63, решите задачи для закрепления материала и самоконтроля.

Задачи для самоконтроля

1. Вычислите дирекционный угол последующей линии, если дирекционный угол предыдущей линии 273º 14´, а правый угол между ними 108º 10´.

2. Определите длину стороны треугольника, если в результате возможного измерения остальные две стороны оказались длиной 148,37 м и 172,28 м, а угол между ними 87º 12´. Определите затем величины углов, прилежащих к неизвестной стороне.

3. Координаты первой точки X1 = + 124, 75 м Y1 = +231, 27 м направление на вторую точку ЮВ: 17º18´, расстояние между точками 178,23 м. Определите приращения координат, а затем координаты X 2 и Y2.

4. Координаты первой точки X1 = +318, 26 м, Y1= +124,19 м, координаты второй точки (X2 = +114,26 м, Y2 = +372,19 м). Определите расстояние между точками, а затем румб этого направления (вычислив тангенс румба, по таблице тангенсов обратным ходом определите величину угла).

Тема 1.3. Основные сведения из теории погрешностей

И техники вычислений

уметь:

- учитывать погрешности измерений;

- правильно вести вычисления;

знать:

- основные методы прямых измерений;

- способы исключения и учёта погрешностей;

- обработку результатов измерений;

- форму представления результатов измерений;

- основы обеспечения единства измерений.

Метрология и научно-технический прогресс.

Виды измерений. Измерения прямые, косвенные, совместные, совокупные. Основные методы прямых измерений и их характеристика.

Погрешности измерений, формы выражения измерений. Точность, правильность, сходимость и воспроизводимость измерений. Округление результатов измерений. Истинные и действительные измерения. Грубые систематические и случайные погрешности, причины их появления. Абсолютная и относительная погрешности. Способы исключения и учёта погрешностей.

Случайный характер результатов измерений. Случайные события, явления, величины. Законы случайных величин. Средняя квадратическая погрешность, вычисляемая по истинным и вероятнейшим ошибкам.

Обработка результатов измерений, содержащих случайные погрешности. Определение среднего арифметического значения и отклонений от среднего. Определение среднего квадратического отклонения результатов измерения. Формы представления результатов измерений.

Основы обеспечения единства измерений.

(1), с. 64 - 73; (2), с. 51 -58.

(8), с. 136 – 147; (9), с. 59 – 65, 68 - 69.

Методические указания

В процессе всех измерений получают приближённые результаты, поэтому необходимо изучить все возможные погрешности измерений, чтобы уметь правильно оценить точность результата, при необходимости выбрать прибор и методику работы для выполнения измерений с заданной точностью.

Приближённые величины получают и в процессе большинства вычислений. Чтобы производить вычисления достаточно точно и при наименьших усилиях, надо знать хотя бы основные правила вычислений.

Задачи для самоконтроля

1. Линия местности измерена 6 раз. Результаты измерения: 530,76 м; 530,92 м; 530, 74 м; 530,63 м; 530,94 м; 530,75 м. Вычислите вероятнейшее значение её длины, среднюю квадратическую погрешность одного измерения, предельные абсолютную и относительные погрешности, а также оцените точность определения среднего арифметического.

2. Вычислите верный ответ при сложении 35,189 + 742,3 + 127, 3182.

3. Вычислите верный ответ при умножении приближённых чисел 89,3 × 8,1836. Для убедительности умножьте

89,31 × 8,1836; 89,3 × 8,184 и сравните ответы.

4. Вычислите верный ответ при делении приближённых чисел

144,49:7,6. Для убедительности разделите 144,49:7,61; 144:7,6 и сравните ответы.

Раздел 2. ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ СЪЁМКИ

Тема 2.1. Линейные измерения

уметь:

- обрабатывать результаты линейных измерений;

знать:

- назначение и устройство геодезических приборов и инструментов для производства линейных измерений;

- порядок измерения линий;

- обработку результатов измерений.

Приборы непосредственного измерения расстояния, их устройство и компарирование. Подготовка линий к измерению, особенности провешивания линий в лесу. Порядок измерения линий. Погрешности и точность измерений. Вычисление горизонтальных проложений. Эклиметр, его устройство и поверки. Введение поправки за наклон в ходовую линию, разбиваемую на крутом скате. Дальномеры, принцип их действия. Нитяной дальномер, его устройство и точность. Приведение к горизонту расстояния, измеренного нитяным дальномером. Понятие о дальномерах двойного изображения и светодальномерах.

(1), с. 74 - 86; (2), с. 67 - 77.

(8), с. 40 – 49, 104 - 135; (9), с. 21 – 30, 33 – 46.

Методические указания

Измерение линий – один из основных моментов, от которого во многом зависит качество съёмки. При изучении данной темы особое внимание обратите на подготовку линий и технологию измерения. Хорошо освойте порядок приведения наклонных линий к горизонту и решение обратной задачи.

Задачи для самоконтроля

1. Рабочая лента при сравнении с контрольной оказалась длиной в 20,02 м. Определите поправку за компарирование и действительную длину линии, если при измерении рабочей лентой средняя длина линии получилась 381,44 м.

2. Какой длины должна быть линия на склоне крутизной в 10º, чтобы горизонтальное проложение её было равно 100 м? Задачу решите через косинус угла наклона.

3. Определите горизонтальное проложение, если нитяной дальномер на склоне в 5º показал 193,0 м.

Тема 2.2. Съёмка буссолью

уметь:

- подготовить буссоль, эклиметр к работе;

- проводить измерения и обрабатывать их;

- составлять план участка местности;

знать:

- устройство и поверки буссоли, порядок работы;

- порядок составления плана по материалам буссольной съёмки.

Назначение и устройство буссоли.

Измерение румбов, азимутов линий, внутренних углов.

Полевые работы при буссольной съёмке. Привязка.

Способы съёмки ситуации. Применение эккера.

Составление плана по материалам буссольной съёмки.

(1), с. 86 - 97; (2), с. 77 - 89.

(8), с. 49 - 52, 57 - 60; (9), с. 107 – 112; (10), с. 62 – 66.

Методические указания

В практической деятельности работники лесного хозяйства при отводе участков применяют буссольную съёмку, что требует основательного изучения.

Правила измерения румбов, азимутов линий. Внутренних углов буссолями БГ – 1, БК – 20.

1. Для измерения румбов линии:

Привести прибор в рабочее положение (установить буссоль на штативе над вершиной угла; проверить горизонтальность лимба, ориентируясь по концам освобождённой стрелки; поднять диоптры.)

Не совмещая нули визировать по данному направлению, вращая алидаду.

Прочитать величину румба по тому концу стрелки, который ближе к предметному диоптру (можно снять показания по двум концам стрелки и вычислить среднее арифметическое).

Название четверти определить по расположению предметного диоптра относительно магнитной стрелки.

2. Для измерения азимута линии:

Привести прибор в рабочее положение.

Сориентировать лимб по магнитному меридиану (открепить винт лимба, совместить нуль верньера предметного диоптра с нулём лимба и установить предметный диоптр на север, при этом концы магнитной стрелки должны находиться напротив нулей градусного кольца).

Закрепить винт втулки.

Визировать на заданное направление, вращая только алидаду.

Прочитать величину азимута по верньеру предметного диоптра.

При появлении определённых навыков в обращении с прибором азимуты можно измерять следующим образом: совместить нуль верньера с нулём лимба и повернуть прибор до совпадения нулевого диаметра буссольного кольца с направлением магнитной стрелки; нуль лимба при этом должен быть против южного конца стрелки. Отсчёт снимают по верньеру глазного диоптра.

3. Для измерения внутреннего (горизонтального) угла:

Привести прибор в рабочее положение.

Закрепить магнитную стрелку.

Закрепить винт втулки.

Визировать на заднюю (правую точку, если стать лицом к внутреннему углу) вешку и по верньеру предметного диоптра прочитать отсчёт.

Визировать на переднюю (левую точку, если стать лицом к внутреннему углу) вешку и по верньеру предметного диоптра прочитать отсчёт.

Разность отсчётов (отсчёт на заднюю точку минус отсчёт на переднюю точку) даст величину угла.

Задачи для самоконтроля

Составьте план по румбам. Определите и распределите невязку в учебных целях. Масштаб плана 1:5000.

Геодезические измерения сводятся к определению взаимного положения точек на земной поверхности. Чтобы ослабить влияние ошибок измерений и не допустить их накопления при геодезической съемке участков местности, принято за правило вести работу от общего к частному. Для этого из множества определяемых точек участка земной поверхности выделяют наиболее характерные и определяют в первую очередь их положение. Такие точки называютопорными. Эти точки образуют геодезическую опорную сеть (геодезическое основание), т.е. составляют как бы общую канву, на основе которой с необходимой, хотя и более низкой точностью производится дальнейшая съемка.

Для того, чтобы результаты съемок были надежны, все важнейшие геодезические действия должны выполняться с контролем. Поэтому в основе качества геодезических работ лежит принцип ни одного шага вперед без контроля предыдущих действий.

8.2. Назначение и виды государственных геодезических сетей

С 1919 года в нашей стране было положено начало научно-обоснованной организации всех топографо-геодезических работ. Исполнительные, контрольные, разрешительные и надзорные функции при их производстве были объединены в Высшем геодезическом управлении (ВГУ). В последствии оно было преобразовано в Главное управление геодезии и картографии. С 1 марта 2009 года эти функции переданы Федеральной службе государственной регистрации, кадастра и картографии.

Одной из важнейших задач данного государственного органа является создание государственной геодезической сети (ГГС) на территории нашей страны.

Государственной геодезической сетью является совокупность опорных геодезических пунктов, прочно закрепленных на местности, взаимное расположение которых точно определено в единой государственной системе координат и высот.

Геодезические сети подразделяются на государственную геодезическую сеть, геодезическую сеть сгущения и съемочную геодезическую сеть.

Государственная геодезическая сеть является исходной для других геодезических сетей. Она делится на плановую и высотную.

Плановая государственная геодезическая сеть создается астрономическим или геодезическим методами.

При астрономическом методе плановое положение каждого из отдельных пунктов сети определяется независимо друг от друга из астрономических наблюдений.

Геодезический метод состоит в том, что для определения координат точек находят из астрономических наблюдений координаты только нескольких точек,называемых исходными. Дальнейшее определения планового положения точек производят путем геодезических измерений на местности.

Высотная государственная геодезическая сеть создается методом геометрического нивелирования.

8.3. Плановые государственные геодезические сети. Методы их создания

Основными методами создания государственной геодезической сети являются триангуляция, трилатерация, полигонометрия и спутниковые координатные определения.

Триангуляция (рис. 68, а) представляет собой цепь прилегающих друг к другу треугольников, в каждом из которых измеряют высокоточными теодолитами все углы. Кроме того, измеряю длины сторон в начале и конце цепи.


Рис. 68. Схема триангуляции (а) и полигонометрии (б).

В сети триангуляции известными являются базис L и координаты пунктов А и В. Для определения координат остальных пунктов сети измеряют в треугольниках горизонтальные углы.

Триангуляция делится на классы 1, 2, 3, 4. Треугольники разных классов различаются длинами сторон и точностью измерения углов и базисов.

Пункты государственной геодезической сети закрепляются на местности центрами. Для обеспечения взаимной видимости между пунктами над центрами устанавливают геодезические знаки деревянные или металлические. Они имеют приспособление для установки прибора, платформу для наблюдателя и визирное устройство.

В зависимости от конструкции, наземные геодезические знаки подразделяются на пирамиды и простые и сложные сигналы.

В настоящее время широко используют радиотехнические средства для определения расстояний между пунктами сети с относительными ошибками 1:100 000 – 1:1 000 000. Это дает возможность строить геодезические сети методом трилатерации, при которой в сетях треугольников производится только измерение сторон. Величины углов вычисляют тригонометрическим способом.

Метод полигонометрии(рис. 68, б) состоит в том, что опорные геодезические пункты связывают между собой ходами, называемыми полигонометрическими. В них измеряют расстояния и справа лежащие углы.

Спутниковые методы создания геодезических сетей подразделяются на геометрические и динамические. В геометрическом методе искусственный спутник Земли используют как высокую визирную цель, в динамическом – ИСЗ является носителем координат.

Топографическая съемка - один из самых популярных видов геодезических работ 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.

Содержание топографических съемок

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.

Горные выработки разделяются на подготовительные и очистные. К подготовительным выработкам относят вскрывающие (стволы шахт, квер­шлаги, уклоны, штольни, капитальные гезенки) и нарезные (штреки, печи, просеки, орты, рудоспуски, восстающие и др.). В практике принято все выработки, проводимые в процессе нарезных работ, называть нарезными. Назначение подготовительных и нарезных выработок - обес­печить подготовку лав, блоков, панелей для добычи полезного ископаемо­го.

В результате выемки полезного ископаемого и в зависимости от физи­ко-механических свойств горных пород в недрах земли образуются пусто­ты, которые являются также горными выработками. Пустоты, как объекты съемки, делятся на три вида:

- пустоты, в которых возможно нахождение наблюдателя с инструмен­тами (камеры при камерно-столбовой системе разработки, тоннели боль­шого сечения, подземные сооружения - станции метро и т.п.);

- пустоты, в которых можно поместить (через выработки, скважины) только съемочные инструменты автоматического и полуавтоматического принципа действия (камеры выщелачивания, рудоспуски, подземные ем­кости для хранения нефтепродуктов и газа, бункера и т.п.);

- пустоты, в которые невозможен доступ для наблюдателей и инстру­ментов (пустоты, образующиеся при системах разработки с обрушением вмещающих пород).

Объектами маркшейдерской съемки являются все горные выработки, элементы геологического строения месторождения и вмещающих пород, а также сдвижения горных пород и проявления горного давления.

Кроме контуров и сечений горных выработок съемке подлежат пара­метры управления кровлей при выемке полезных ископаемых (бутовые полосы, контуры закладки); водоотливные, вентиляционные и противопо­жарные устройства и сооружения; транспортные пути.

По результатам маркшейдерских работ, проводимых в подготовитель­ных, нарезных и очистных выработках, решаются следующие горно­технические задачи:

- планирование развития горных работ;

- перенесение проектного положения выработок в натуру и задание им направлений для проходки;

- контроль правильности проведения горных выработок согласно про­екту, определение объемов выполненных работ, объемов добычи полезного ископаемого;

- определение размеров потерь и разубоживания (засорения) полезно­го ископаемого при добыче;

- контроль за состоянием горных выработок при их эксплуатации;

- определение объемов пустот и контроль за полнотой их погашения (закладки) и др.

Методы съемочных работ, технические средства и их организация за­висят от сложности конфигурации, вида и назначения горных выработок, способа их проведения, возможности доступа в них, состояния рудничной атмосферы, применяемых систем разработки и требований по точности выполнения отдельных видов работ для решения возникающих горно­технических задач.

Съемку всех подготовительных и очистных выработок выполняют сис­тематически в установленные сроки. Это делают, обычно, на первое число каждого месяца, но и в течение месяца производят контрольные съемки (обычно подекадно) или съемку по завершению проходки горной выра­ботки. Нарезные и очистные выработки имеют небольшую длину, поэто­му их съемка может быть произведена с пониженной точностью путем прокладки съемочных буссольных и угломерных ходов, а также линейным способом - рулеточным замером. Исходными пунктами для таких ходов служат пункты съемочных сетей.

Камеральная обработка съемочного хода аналогична теодолитным хо­дам. Если точки съемочной сети наносятся на план графически, то доста­точно иметь дирекционные углы линии этого хода и горизонтальную их длину.

В выработках большого сечения, камерах, а также в недоступных пус­тотах, контуры которых невозможно снять обычными маркшейдерскими инструментами, съемку производят фотограмметрическим, тахеометриче­ским, звуколокационным методами.

Точность съемочных работ зависит от цели, назначения и вида вырабо­ток. Под точностью здесь подразумевают величины погрешностей поло­жения контуров горных выработок по отношению к пунктам съемочной сети.

Необходимую и достаточную точность определяют следующие факто­ры:

- обеспечение прохождения выработок встречными забоями в преде­лах очистного блока или выемочного участка в горизонтальной плоскости с точностью 0,5 м при скреперной доставке и 1,0 м при рельсовом транс­порте, в вертикальной плоскости с точностью 0,15 м;

- определение по результатам съемки основных параметров горных выработок с погрешностью, не превышающей 1:100;

- отклонение осей скважин при буровзрывных работах в горизонталь­ной и вертикальной плоскостях не должно быть более 30', а глубину скважин следует измерять с точностью 0,2 м;

- замерять подготовительные выработки следует на уровне их средне­го сечения с точностью до 10 см вчерне и 5 см - в свету.

Все детали съемки отражают на эскизах в специальных журналах. По результатам съемки обычно строят планы и разрезы. Эти графические материалы, выполняемые в необходимом масштабе, являются основой для решения разнообразных горно-технических задач.

Читайте также: