что такое съемочное обоснование с какой целью создается
Структура съемочного обоснования
Геодезическое съемочное обоснование создается в соответствии с требованиями СП 11-104-97 «Инженерно-геодезические изыскания для строительства». Геодезическое съемочное обоснование подразделяется на плановое и высотное. Плановое съемочное обоснование создают теодолитными ходами, способом микротриангуляция, сетями четырехугольников без диагоналей, прямыми, обратными и комбинированными засечками, мензульными ходами. Высотное съемочное обоснование совмещается с пунктами планового обоснования. Высоты пунктов определяются методами геометрического (технического) и тригонометрического нивелирования.
Геодезическое съемочное обоснование создается для производства топографических съемок (теодолитных, тахеометрических, нивелирных, фототеодолитных, аэросъемок и наземно-космических съемок) и привязки отдельных объектов. Оно может служить основой при выносе в натуру отдельных инженерных сооружений.
В качестве планового обоснования съемок могут быть использованы государственные геодезические сети 1, 2, 3 и 4 классов, а в качестве высотного – государственные нивелирные сети I, II, III и IV классов.
Проектирование съемочных сетей. Проектирование геодезического обоснования топографических съемок производят по имеющимся топографическим картам на район производства работ с учетом назначения и масштаба предстоящих съемок. При выборе того или иного метода создания обоснования исходят из директивных сроков производства работ, наличного парка геодезического оборудования, физико-географических условий района, требуемой точности и плотности пунктов обоснования, долговременности сохранности пунктов вновь создаваемой сети, удобства линейных измерений (по дорогам, просекам, вдоль рек и т.д.). Самое главное, необходимо стремиться к наибольшему охвату местности в ходе съемки с одного пункта.
Рекогносцировка. В результате рекогносцировки на местности уточняют проект обоснования и, если необходимо, корректируют его.
Закрепление пунктов обоснования. Все пункты геодезического обоснования, в зависимости от назначения, закрепляют на местности капитальными или временными знаками.
Полевые геодезические работы. В результате выполнения полевых работ измеряют величины, необходимые для определения планового или планово-высотного положения всех пунктов обоснования.
Камеральные работы. Заключительным этапом создания съемочного обоснования является камеральное вычисление координат пунктов X, Y и высот H, определяющих положение пунктов съемочного обоснования в принятой системе координат и высот.
При проектировании съемочного обоснования должны рассматриваться следующие вопросы:
При составлении проекта съемочного обоснования должны соблюдаться следующие требования:
Съемочное обоснование создается в виде теодолитного хода. Для измерений в ходе выбирают электронный тахеометр или теодолит и светодальномер. При выборе метода определения координат с использованием геодезических спутниковых приемников следует обратит внимание на пригодность точек для наблюдений этими приемниками.
Теодолитный ход проектируют с учетом ряда требований:
При применении электронного тахеометра длины сторон хода принимают 500-700 метров (максимальное расстояние при работе с малым отражателем). Пункты хода по возможности совмещаю с поворотными пунктами землепользования. Поворотные точки, несовпадающие с пунктами теодолитного хода измеряют полярным способом с этих пунктов.
Съемочное обоснование создают электронным тахеометром (марка выбирается студентом) и составляется разбивочный чертеж.
Автоматизированная справочная система по вопросам построения опорной геодезической сети
Съемочное обоснование
Топографическую съемку выполняют с точек местности, положение которых в принятой системе координат известно. Такими точками служат пункты опорных государственных и инженерно-геодезических сетей. Однако их количества, приходящегося на площадь снимаемого участка, большей частью бывает недостаточно, поэтому геодезическая основа сгущается обоснованием, называемым съемочным.
Съемочные геодезические сети (геодезическое съемочное обоснование) создаются для сгущения геодезической сети до плотности, обеспечивающей выполнение топографической съемки. Плотность съемочных сетей определяется масштабом съемки, характером рельефа местности, а также необходимостью обеспечения инженерно-геодезических, маркшейдерских и других работ для целей изыскания, строительства и эксплуатации сооружений.
Съемочное обоснование развивается от пунктов государственных геодезических сетей и геодезических сетей сгущения. Съемочные сети создаются построением съемочных триангуляционных сетей, продолжением теодолитных, тахеометрических и мензульных ходов, прямыми, обратными и комбинированными засечками. При развитии съемочного обоснования одновременно определяется, как правило, плановое и высотное положение точек. Высоты точек съемочных сетей определяются тригонометрическим нивелированием или геометрическим нивелированием горизонтальным лучом с помощью нивелира, а также теодолита либо кипрегеля с уровнем при трубе.
Съемочное обоснование развивается от пунктов плановых и высотных опорных сетей. На участках съемки площадью до 1 км 2 съемочное обоснование может быть создано в виде самостоятельной геодезической опорной сети.
При построении съемочного обоснования одновременно определяют положение точек в плане и по высоте. Плановое положение точек съемочного обоснования определяют проложением теодолитных и тахеометрических ходов, построением аналитических сетей из треугольников и различного рода засечками. Высоты точек съемочного обоснования чаще всего определяют геометрическим и тригонометрическим нивелированием.
Точки съемочного обоснования, как правило, закрепляют на местности временными знаками: деревянными кольями, столбами, металлическими штырями, трубами. Если эти точки предполагается использовать в дальнейшем для других целей, их закрепляют постоянными знаками.
Для составления топографических планов применяют аналитический, мензульный, тахеометрический, аэрофототопографический, фототеодолитный методы съемок, съемку нивелированием поверхности и с помощью спутниковых приемников. Применение того или иного метода зависит в основном от условий и масштаба съемки.
Тахеометрическая съемка – топографическая съемка, выполняемая с помощью теодолита или тахеометра и дальномерной рейки (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. Ее 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. Координаты снимаемых точек определяются в условной системе координат, началом которой являются точка, в которой находится тахеометр и нулевое направление, определяемое при установке прибора.
Чтобы привести съемку к реальной системе координат, мы должны знать координаты опорных точек. Для этого перед началом съемки необходимо привести к требуемой точности опорную съемочную сеть (координаты опорных точек были измерены высокоточными GPS-приемниками, а затем включены в теодолитные и нивелирные ходы).
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, 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. Для полевого контроля работ и для облегчения камеральной обработки результатов в процессе съемки делают абрисы – схематичные плановые изображения снимаемой местности.
Появление электронных тахеометров позволило значительно автоматизировать производство тахеометрической съемки. При съемке электронный тахеометр устанавливается на точках съемочной сети, а на пикетах – специальные вешки с отражателями (приборы последних модификаций имеют встроенный дальномер, позволяющий измерять расстояния без отражателя). При наведении на пикет в автоматическом режиме определяются горизонтальные вертикальные углы, а так же горизонтальные проложения линий.
С помощью микро-ЭВМ тахеометра производится обработка результатов измерений и получают приращения координат Δх, Δу и превышения h пикетов. При этом автоматически учитываются все поправки в измеряемые углы и расстояния. Результаты измерений вводятся в запоминающее устройство или записываются на дискету. Окончательную обработку результатов измерений, создание цифровой модели местности и составление плана выполняют на компьютере.
Создание геодезических сетей любого класса и разряда осуществляется по заранее разработанным и утвержденным проектам. В проекте должна быть составлена схема сети (схема размещения пунктов сети и их связей), обоснованы типы центров и знаков, определены объемы измерений и их точность, выбраны приборы для измерения углов, расстояний, превышений и разработана методика измерений. Проектирование триангуляции, трилатерации и сложных произвольных сетей выполняется, как правило, на ЭВМ по специальным программам.
Построение съёмочного обоснования спутниковыми методами
Съёмочное обоснование, как сказано выше, создают с целью сгущения плановой и высотной основы до плотности, обеспечивающей выполнение съёмки ситуации и рельефа тем или иным методом.
В случае, если на объекте предполагается проведение съёмки ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии, создание геодезических сетей сгущения, съёмочного обоснования и его сгущения не требуется, поскольку методы спутниковых определений по дальности и точности принципиально обеспечивают возможность проведения съёмочных работ непосредственно на основе государственной геодезической и нивелирной сети, имеющей соответствующую плотность. При этом на пунктах этой сети должны отсутствовать факторы, понижающие точность спутниковых определений.
Съёмочное обоснование развивают от пунктов государственных геодезических сетей, геодезических сетей сгущения 1 и 2 разрядов и технического нивелирования.
Плотность и расположение пунктов съёмочного обоснования устанавливают в техническом проекте в зависимости от выбранного метода ведения съёмки ситуации и рельефа.
При стереотоиографическом методе съёмки расположение точек съёмочного обоснования определяется выбранной технологией съёмки, высотой фотографирования и масштабом аэрофотосъёмки.
Плановые координаты и высоты пунктов съёмочного обоснования с применением глобальных навигационных спутниковых систем определяют построением съёмочных сетей или методом висячих пунктов.
Пункты съёмочного обоснования закрепляют на местности долговременными знаками с таким расчётом, чтобы на каждом съёмочном планшете имелось не менее трёх точек при съёмке в масштабе 1:5000 и двух точек при съёмке в масштабе 1:2000. Плотность закрепления пунктов съёмочного обоснования при съёмке в масштабах 1:1000 и 1:500 определяется техническим проектом.
На территории населённых пунктов и промышленных площадок все точки съёмочного обоснования (в том числе планово-высотные опознаки) закрепляют знаками долговременного закрепления. Типы знаков долговременного и временного закрепления показаны на рис. 5.4.
Проектирование съёмочного обоснования должно производиться с учётом требований Инструкции [18, 19] в зависимости от масштаба и метода предстоящей съёмки. При этом должны быть также учтены специальные требования к геодезическим сетям проектных и других организаций. Проектированию предшествуют следующие работы:
В процессе проектировочных работ необходимо выполнить общие требования по проектированию, изложенные ранее в разделе 2.
При создании съёмочного обоснования с применением спутниковой аппаратуры следует придерживаться ряда нижеследующих специфических требований:
Таблица 5.8. Рекомендации по применению методов развития съёмочного обоснования
Планово-высотное или высотное обоснование
метод развития съёмочного обоснования с использованием спутниковой технологии
метод развития съёмочного обоснования с использованием спутниковой технологии
Быстрый статический или рсоккупация
Быстрый статический или рсоккупация
Быстрый статический или реоккупация
Быстрый статический или реоккупация
Быстрый статический или реоккупация
1:2000, 1:1000, 1:500; 0,5 м
Быстрый статический или рсоккупация
Рис. 5.1. Схемы построения съёмочного обоснования сетевым методом
При проектировании съемочного обоснования для съёмки конкретного объекта в
Рис. 5.2. Схемы построения съёмочного обоснования лучевым методом
Указания по выбору метода развития съёмочного обоснования и метода спутниковых определений в зависимости от масштаба съёмки и высоты сечения рельефа содержатся в табл. 5.8.
Метод развития съёмочного обоснования определением висячих пунктов (лучевым методом) рекомендовано применять при подготовке съёмочной геодезической основы относительно мелких масштабов с высотами сечения рельефа 1 м, 2 м и более, то есть в тех случаях, когда не требуется получения материалов высокой точности.
Метод развития съёмочного обоснования построением сети рекомендован к применению для получения наиболее точных плановых координат и высот пунктов, необходимых при производстве съёмок наиболее крупных масштабов со всеми регламентированными значениями высоты сечения рельефа (от 0,5 м до 5 м).
Быстрый статический метод спутниковых определений при производстве работ по развитию съёмочного обоснования является основным. Он позволяет производить определение плановых координат пунктов и их высоты с достаточной точностью и высокой оперативностью для большей части масштабного ряда и высот сечения рельефа.
Метод реоккупации заменяет быстрый статический метод в тех случаях, когда по условиям проведения работ выгодно осуществить два кратковременных приёма наблюдений спутников, разнесённых во времени, вместо одного длительного приёма.
Статический метод спутниковых определений из-за сравнительно невысокой оперативности выполнения работ может быть применён в тех случаях, когда при высоте сечения рельефа 0,5 м для получения высотной съёмочной основы и технически, и экономически целесообразно проводить не нивелирные работы, а спутниковые определения.
При проектировании развития съёмочного обоснования методом построения сети программа полевых работ на объекте должна быть составлена так, чтобы все линии сети были определены независимо друг от друга, включая линии, опирающиеся на пункты геодезической основы. При этом необходимо запроектировать определение линий от каждого вновь определяемого пункта съёмочного обоснования не менее чем до 3 пунктов.
В случае применения 2 приёмников для наблюдений спутников выполнение отмеченных указаний не вызывает затруднений. Однако если на объекте планируют использование более 2 приёмников и проектируют ведение работ сеансами, включающими наблюдения на 3 и более пунктах, то при составлении программы полевых работ необходимо намечать для каждого сеанса в качестве независимо определяемых такие линии, ломаная из соединения которых не пересекает сама себя в точках соединения линий и не замыкается.
Рис. 5.3. Схема независимого определения 3 линий из сеанса, выполняемого на 4 пунктах
Ь качестве примера на рис. Р.З показана схема, иллюстрирующая проект независимого определения 3 линий из сеанса, выполняемого на 4 пунктах. Как видно на рис. 5.3, ломаная, составленная из линий 1-2, 2-3, 3-4 не пересекает сама себя в точках соединения линий и не замыкается. Для независимого определения линий 1-3, 1-4, 2-4 необходимо выполнить ещё один сеанс на этих пунктах. Как видно на рисунке, и в этом случае ломаная из соединения этих линий не пересекает сама себя в точках соединения линий и не замыкается.
При планировании развития съёмочного обоснования методом определения висячих пунктов необходимо запроектировать определение линий от каждого пункта съёмочного обоснования до ближайшего к нему пункта геодезической основы, а также между соседними пунктами геодезической основы (как показано на рис. 5.2 а). Если это целесообразно, необходимо запроектировать определение линий от пунктов съёмочного обоснования до нескольких ближайших пунктов геодезической основы (рис. 5.2 б, в), получая, таким образом, засечки. При этом во всех случаях геодезическое построение должно включать необходимое количество пунктов геодезической основы.
При проектировании вычислительной обработки результатов наблюдений спутников предусматривают применение IBM-совместимых ЭВМ и использование специализированных программных пакетов, входящих в комплекты запланированной для использования спутниковой аппаратуры.
Рекогносцировку и закрепление пунктов съёмочного обоснования на местности проводят в соответствии с указаниями раздела 6 инструкции [18]. При этом, учитывают особенности спутниковой технологии в процессе рекогносцировки, а также решают ещё и следующие задачи.
Обследуют пункты геодезической основы и устанавливают их фактическую пригодность для производства наблюдений спутников. Пункты, непригодные для производства работ, должны быть отбракованы. Взамен непригодных для спутниковых определений пунктов выбирают новые.
В процессе рекогносцировки необходимо вести журнал, в котором для каждого пункта должны фиксироваться азимуты и высоты границ нахождения препятствий, если высота препятствий над горизонтом более 15°. При этом высота препятствий над горизонтом должна определяться с учётом вероятной высоты
Рис. 5.4. Типы знаков долговременного закрепления
расположения антенны приёмника.
Пункты съёмочного обоснования должны быть закреплены на местности знаками, обеспечивающими долговременную сохранность пунктов и временными знаками, с расчётом на сохранность точек на время съёмочных работ (рис 5.4, рис. 5.5).
При закреплении пунктов съёмочного обоснования знаками долговременного типа руководствуются следующим.
В качестве знаков долговременного закрепления применяют:
Знаки долговременного типа должны быть окопаны канавой в виде квадрата со стороной 1,5 м, глубиной 0,3 м, шириной 0,2 м в нижней части и 0,5 м в верхней части. Вокруг знака должна быть сделана насыпь грунта высотой 0,10 м. В районах болот, залесённой местности и многолетней мерзлоты насыпь заменяют срубом (1,0 х 1,0 х 0,3 м), заполненным грунтом. При этом знак не окапывают.
Типы знаков временного закрепления пунктов съёмочного обоснования
Во всех случаях знаки долговременного типа устанавливают в местах, обеспечивающих их сохранность, технику безопасности и удобство использования при топографической съёмке, изысканиях и строительстве, а также при последующей эксплуатации построенного объекта. Не разрешается производить закладку долговременных знаков на пахотных землях и болотах, проезжей части дорог, вблизи размываемых бровок русел рек и берегов водохранилищ и в других местах, где может нарушиться сохранность знака и где сам знак может явиться помехой хозяйственной деятельности.
При закреплении пунктов съёмочного обоснования временными знаками необходимо придерживаться следующих рекомендаций.
Временные знаки окапывают канавой по окружности диаметром 0,8 м
Центр временного знака обозначают гвоздём, вбитым в верхний срез кола (столба), или насечкой на металле. В залесённой местности для облегчения нахождения знака в случае необходимости делают отметки на деревьях краской.
Каждому знаку съёмочного обоснования присваивают порядковый номер с таким расчётом, чтобы на объекте не было знаков с одинаковыми номерами.
При включении в состав съёмочного обоснования знаков, принадлежащих ранее созданным геодезическим построениям, номера этих знаков изменять не разрешается.
Подготовительные работы при применении спутниковой аппаратуры для построения съёмочного обоснования складываются из следующим образом:
Выполнение требований эксплуатационной документации по подготовке аппаратуры к работе при развитии съёмочного обоснования должно вестись в соответствии с инструкциями по эксплуатации аппаратуры (или заменяющими их документами, входящими в комплект аппаратуры).
Исходными данными для прогнозирования спутникового созвездия являются координаты объекта работ и эфемеридная информация о спутниках. В случае, если в районе расположения пунктов геодезической основы, съёмочного обоснования или топографических съёмок имеются предметы или сооружения, препятствующие прохождению радиосигналов от спутников, то в качестве исходной информации при прогнозировании необходимо использовать также значения высот и азимутов границ нахождения препятствий.
В качестве исходных координат объекта работ используют географические координаты, взятые с точностью до Г.
Эфемеридную информацию в виде файла, называемого в эксплуатационной документации альманахом, получают либо из специально для этого выполняемых спутниковых определений, либо используют эфемеридную информацию, образовавшуюся в процессе каких-либо ранее выполненных спутниковых определений. В любом случае спутниковые определения для получения альманаха должны быть выполнены в дату, отстоящую не более чем на 30 суток от даты, на которую выполняют прогнозирование. Если для получения альманаха специально проводят спутниковые определения, то их выполняют одним приёмником в течение 5 минут, руководствуясь эксплуатационной документацией.
Для объекта работ или его части, где препятствия прохождению радиосигналов, передаваемых спутниками, отсутствуют, прогнозирование выполняют сразу для всех пунктов и снимаемых участков объекта.
В случае, если на объекте работ имеются препятствия, прогнозирование должно быть выполнено с учётом этого обстоятельства. Оно должно быть осуществлено в отдельности для каждого пункта, если выполняют подготовку к производству работ по развитию съёмочного обоснования, или в отдельности для каждого участка съёмки, в пределах которого условия прохождения радиосигналов можно принять одинаковыми, если производят подготовку к выполнению съёмки. 11ри этом используют высоту и азимут объектов, препятствующих прохождению радиосигналов от спутников.
Прогнозирование спутникового созвездия выполняют на ЭВМ с помощью программного пакета, входящего в комплект спутниковой аппаратуры, как описано в прилагаемой эксплуатационной документации.
При прогнозировании для каждого пункта геодезической основы или съёмочного обоснования, или участка съёмки в функции времени суток получают график числа доступных для наблюдения спутников и график значений PDOP (GDOP) на каждую дату предстоящих работ. Данная информация выводится на дисплей ЭВМ или может быть напечатана как в графической форме, так и в форме таблиц. Кроме того, может быть составлена диаграмма видимых положений спутников на небесной сфере в некоторый задаваемый интервал времени.
По полученным графикам и таблицам находят периоды, оптимальные для наблюдения спутников на пунктах геодезической основы или съёмочного обоснования, или участках съёмки, которые используются для планирования сеансов наблюдений.
При выборе значения интервала регистрации необходимо руководствоваться эксплуатационной документацией используемого типа приёмника с учётом применяемого метода спутниковых определений. Значение интервала регистрации должно быть одинаковым для всех приёмников, используемых в сеансе.
Высоту антенны необходимо определять на каждом пункте и пикете. При этом следует руководствоваться эксплуатационной документацией комплекта приёмника. Во избежание ошибок рекомендуется производить измерения в метрической мере и в дюймах.
При работе со спутниковой аппаратурой необходимо соблюдать следующие правила:
Следить за индицируемым на дисплее значением свободного объёма запоминающего устройства приёмника и вовремя принимать меры по передаче накопившейся информации в ЭВМ.
Во избежание утраты данных спутниковых определений по окончании каждого рабочего дня копировать полученные данные на дискету (РС-карту).
Всегда отражать в полевом журнале (или его электронном аналоге) ход выполнения работ: время начала и конца приёма, инициализации, потери связи и т.п.
Не допускать образования толстого снежного покрова на поверхности антенны приёмника и её обледенения.
Беречь антенну от попадания разряда молнии.
11о окончании рабочего дня упаковывать комплект спутниковой аппаратуры в транспортировочные ящики во избежание механических повреждений или воздействия метеофакторов.
Состав комплекта аппаратуры и оборудования, необходимого для выполнения полевых работ, зависит от метода спутниковых определений, способов и технологических приёмов выполнения работ и других обстоятельств.
Общие указания по выполнению спутниковых определений. В продолжение приёма необходимо непрерывно наблюдать как базовой, так и подвижной станциями не менее 4 спутников одновременно; при применении динамических методов, и особенно кинематического метода, рекомендуется наблюдать не менее чем 5 спутников. Состав спутников в продолжение приёма может меняться.
При применении любого из методов спутниковых определений для осуществления приёма на каждом пункте необходимо выполнить следующие операции, руководствуясь эксплуатационной документацией применяемого типа приёмника:
В заключение работ на объекте следует выполнить вычислительную обработку
данных наблюдений спутников.
Вычислительная обработка производится но следующим этапам:
точек в системе координат глобальной навигационной спутниковой системы и
В качестве программного обеспечения для производства вычислительной обработки следует использовать программные пакеты, прилагаемые к спутниковой аппаратуре, применявшейся для производства полевых работ. Примерами таких наиболее распространённых программных пакетов являются: BL-L1 (Землемер Л1), SKI (WILD GPS System200, Leica SR-9400, Leica SR-9500), GPSurvey (Trimble 4000SSE, Trimble 4000SSi), PRISM (Ashtech Z-12, Ashtech Z-Surveyor).
Для производства вычислений необходимо использовать /ВМ-совместимые ЭВМ, технические характеристики которых удовлетворяют требованиям, изложенным в эксплуатационной документации, прилагаемой к программному пакету.
При осуществлении вычислительных работ в качестве руководства должна использоваться эксплуатационная документация, прилагаемая к каждому программному пакету.
В результате проведения вычислительной обработки должен быть составлен каталог координат и высот пунктов съёмочного обоснования.