Материально-техническое обеспечение практики

Каждая бригада обеспечивается лабораторией кафедры космической и физической геодезии СГУГиТ следующими геодезическими приборами, инструментами и принадлежностями:

– электронный тахеометр со штативом к нему................ 1 шт.,

– отражатель для тахеометра............................................ 1 шт,

– трегер с адаптером........................................................... 1 шт.,

– вешка для отражателя...................................................... 1 шт.,

– нивелир с компенсатором................................................. 1 шт.,

– штатив под трегер с адаптером........................................ 1 шт.,

– лот-аппарат......................................................................... 1 шт.,

– штатив под нивелир с компенсатором.............................. 1 шт.,

– нивелирные рейки…............................................................ 2 шт.,

– башмаки под нивелирные рейки….................................... 2 шт.,

– небольшая кувалда для забивки дюбелей…..................... 1 шт.,

– рулетка 5 м.......................................................................... 1шт.,

– папка с материалами практики........................................... 1 шт.

Для обработки материалов учебной практики: исполнительской практики кафедра космической и физической геодезии СГУГиТ предоставляет

специализированную аудиторию с установленным специализированным лицензионным программным обеспечением для оформления окончательного отчёта.

Обучающиеся на каждую бригаду самостоятельно приобретают следующие материалы:

– дюбеля................................................................................... 20 шт.,

– баллон краски….................................................................. 1 шт.

Окончательный отчёт по учебной практике: исполнительской практике обучающиеся распечатывают за свой счёт.

В период прохождения учебной практики каждая бригада должна иметь следующую нормативно-техническую и методическую документацию:

– паспорта и инструкции на соответствующие геодезические приборы и инструменты;

– инструкцию по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500 [8];

– инструкцию о порядке контроля и приемки геодезических, топографических и картографических работ [9];

– инструкцию по проведению технологической поверки геодезических приборов [10];

– инструкцию по нивелированию I, II, III, IV классов [11];

– условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500 [23];

– практикум по геодезии [19];

– учебное пособие: полигонометрия 4 класс, 1 и 2 разрядов (Полевые работы) [5];

– учебно-методическое пособие: учебная практика: исполнительская практика.

Правила обращения с геодезическими приборами, рейками, вешками и штативами

Качество выполнения измерений напрямую зависит от состояния геодезических приборов, реек, вешек и штативов. При использовании приборов, которые имеют какой-либо дефект, значительно ухудшается качество измерений, уменьшается производительность работ, затрачивается дополнительное время на производство поверок и юстировок [10, 24].

Поэтому при обращении с геодезическими приборами, рейками, вешками и штативами необходимо соблюдать ряд правил:

– полученные приборы должны быть осмотрены с точки зрения их технического состояния. При обнаружении каких-либо неисправностей или некомплектности прибор должен быть возвращен на склад для его ремонта или замены [10, 12];

– перед установкой прибора на штатив необходимо убедиться в надежности крепления стопорных винтов на ножках штатива;

– прибор берут только за основание подставки;

– при установке на штатив прибор закрепляют становым винтом;

– при переходах необходимо проверять надежность закрепления прибора на штативе;

– при передвижении прибор должен находиться в вертикальном положении;

– у исправного прибора все части двигаются легко и плавно. Нельзя прилагать резкие усилия при вращении винтов или отдельных частей прибора;

– обучающимся запрещено производить разборку и ремонт приборов [2].

СВЕДЕНИЯ ИЗ КУРСА ГЕОДЕЗИИ НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ УЧЕБНОЙ ПРАКТИКИ: ИСПОЛНИТЕЛЬСКОЙ

ПРАКТИКИ

Общие сведения о геодезических сетях сгущения и

Съёмочных сетях

Для проведения крупномасштабных топографических съёмок, а также для решения различных инженерных задач выполняют сгущение¹ государственной геодезической сети (ГГС) с целью обеспечения необходимой плотности пунктов на снимаемой местности.

При выполнении топографических съёмок плотность геодезических пунктов зависит от масштаба съемки. Сгущение ГГС до необходимой плотности пунктов происходит поэтапно, по принципу от общего к частному. Классически технология сгущения ГГС наземными методами включает два основных этапа:

– создание геодезических сетей сгущения, которые состоят из плановой и высотной основы;

– создание съёмочных геодезических сетей.

Наиболее рациональным и массовым методом построения планового основы на застроенных территориях и промышленных площадках является городская полигонометрия, пункты которой опираются на два исходных пункта ГГС более высокого класса с двумя исходными дирекционными углами [22]. Инструкцией [8] в порядке исключения допускается проложение ходов полигонометрии между двумя исходными пунктами без угловой привязки на обоих пунктах.

 

¹ Сгущение государственной геодезической сети – это увеличение количества геодезических пунктов с известными координатами [24].

Плотность пунктов ГГС, сетей сгущения для производства крупномасштабных топографических съемок на застроенных территориях должна быть доведена до 4 пунктов на 1 км² [24].

Полигонометрические сети в городах состоят из ходов 4 класса, 1 и 2 разрядов, которые развиваются в соответствии со специальными требованиями, изложенными в инструкции [8]. В табл. 1 приведены основные характеристики полигонометрии 4 класса, 1 и 2 разрядов.

 

Таблица 1

Основные характеристики полигонометрии 4 класса, 1 и 2 разрядов

 

Показатели	4 класс		1 разряд	2 разряд
Предельная длина хода, км
отдельного		10,0	5,0	3,0
между исходной и узловой точками		7,0	3,0	2,0
между узловыми точками		5,0	2,0	1,5
Длина стороны хода, км^2
наименьшая		0,25	0,12		0,08
наибольшая		2,00	0,80		0,35
средняя		0,50	0,30		0,20
СКО измерения угла, вычисленная по невязкам в ходах		2,0"	5,0"		10,0"
Допустимая угловая невязка в ходе, fβ"		±5∙√𝑛	±10∙√𝑛		±20∙√𝑛
Относительная ошибка хода не более		1:25 000	1:10 000		1:5 000
СКО измерения длины стороны		до 500 м – ± 2 см, от 500 м до 1000 м – ± 3 см, свыше 1000 м – 1:40000	до 1 000 м – ± 3 см, свыше 1000 м – 1:30000		до 1 000 м – ± 5 см

 

 

2 При измерениях линий электронными тахеометрами предельные длины сторон не устанавливаются, однако следует избегать перехода от наименьших сторон хода к предельным [5].

В настоящее время для измерения углов и расстояний в полигонометрии применяют электронные тахеометры, которые удовлетворяют основным требованиям, изложенным в инструкции [8].

Для обеспечения плотности высотной основы на застроенных территориях и промышленных площадках выполняется сгущение государственной нивелирной сети (ГНС) с помощью нивелирования III, IV классов, а также с использованием технического и тригонометрического нивелирования.

В настоящее время при нивелировании III, IV класса применяют оптические нивелиры с компенсаторами или цифровые нивелиры.

Для производства съёмочных работ на местности необходимо создать ещё одно геодезическое построение – съёмочную геодезическую сеть или съёмочное обоснование. Съёмочная геодезическая сеть необходима для сгущения геодезической плановой и высотной основы до регламентируемой плотности пунктов, обеспечивающих выполнение тахеометрической съёмки. Создание классической съёмочной сети выполняется путем проложения тахеометрических ходов с привязкой к пунктам сети сгущения или пунктам ГГС [24].

 

Электронные тахеометры

Электронный тахеометр – геодезический прибор, объединяющий электронный теодолит, светодальномер, регистрирующие и вычислительные устройства, блок памяти и передачи информации [1]. Этим прибором можно измерять следующие величины:

–правые или левые горизонтальные углы (α);

– наклонные расстояния (S);

– зенитные расстояния (z) или углы наклона (ν).

Измеренные величины могут быть преобразованы в следующие значения: D – горизонтальное проложение, h – превышение, x, y – плановые координаты, H –отметка точки.

Преобразование измеренных величин в плановые координаты точки с отметкой H выполняется в электронном тахеометре по формуле

 

 

ý

x = D × cos a, ü  y = D × sin a, ï

 

(1)

þ

H = D × ctgz. ï

 

где α – дирекционный угол направления.

В формуле (1) D – горизонтальное проложение, которое определяется

Как

 

 

D = S × sin z = S × cos n .                                     (2)

 

 

В соответствии с ГОСТ Р51774-2001 электронные тахеометры делятся на высокоточные с ошибкой измерения горизонтального угла одним приёмом равной 2'', точные – с ошибкой 5'' и технические – с ошибкой 20'' [4].

Электронный тахеометр конструктивно состоит из двух основных частей: угломерной, которая выполняет функцию измерения горизонтальных и вертикальных углов, и дальномерной, которая предназначена для измерения расстояний.

На рис. 1 и 2 приведены основные конструктивные элементы электронного тахеометра Topcon GTS 239N [18].

 

Рис. 1 – Конструктивные элементы электронного тахеометра (вид спереди)

 

 

 

Рис. 2 – Конструктивные элементы электронного тахеометра (вид сзади)

 

 

Встроенное программное обеспечение большинства электронных тахеометров позволяет решать целый ряд геодезических задач. Так, тахеометр

фирмы Topcon серия GTS 230 (Япония) имеет следующие встроенные программы:

– измерение горизонтальных углов методом повторений;

–вынос в натуру точек по углу и расстоянию, по координатам, по створу между двумя точками на задаваемую вертикальную или наклонную плоскость;

– измерение недоступных высот, неприступных расстояний;

– определение координаты H (высоты) пункта наблюдения;

– вычисление площади и другие программы.

Электронные тахеометры выпускают и поставляют на российский рынок многие ведущие приборостроительные компании мира: Trimble, Sokkia, Leica, Nikon, Topcon, Pentax и другие. В табл. 2 приведены технические характеристики некоторых электронных тахеометров.

 

Таблица 2

Технические характеристики некоторых электронных тахеометров

 

Тип прибора	Увеличение зрительной трубы, крат	СКО измерений углов, сек	СКО измерений расстояний, мм
Topcon GTS-239N	30	6	±2 мм + 2 мм/км
Leica TS 02 power	30	5	±2 мм + 2 мм/км
Sokkia FX-105	30	5	±2 мм + 2 мм/км
Nikon DTM-821	33	3	±2 мм + 2 мм/км
Pentax R326EX	30	6	±3 мм + 2 мм/км
Trimble S8	30	1	±1,5 мм + 2 мм/км

 

В рабочий комплект электронного тахеометра чаще всего входит следующее оборудование [1]:

– кабель для передачи исходной информации с компьютера в память прибора, а файлов измерений – с тахеометра на компьютер или принтер;

– отражательная призма с визирной маркой, набор призм;

– крепление для системы призм;

– трегер (подставка), оптический центрир или адаптер трегера с оптическим центриром;

– комплект пленочных отражателей;

– штативы;

– вехи с уровнем для установки призмы, подпорки для вехи (бипод);

– зарядное устройство для аккумуляторов;

– кабель для подключения к внешним источникам питания.

 

 

Нивелиры с компенсаторами

Нивелир – геодезический прибор, предназначенный для определения превышения между двумя точками физической поверхности. В соответствии с ГОСТ 19528-90 нивелиры делятся на:

– высокоточные – с СКО определения превышения на 1 км двойного хода от 0,3 до 0,5 мм;

– точные – с СКО определения превышения на 1 км двойного хода от 2 до 3 мм;

– технические – с СКО определения превышения на 1 км двойного хода от 5 до 10 мм [3].

В зависимости от способа приведения линии визирования прибора в горизонтальное положение различают уровенные нивелиры, имеющие цилиндрический уровень и элевационный винт, с помощью которого добиваются горизонтальности визирного луча при нивелировании. Другой тип нивелиров – нивелиры с компенсатором, у которых линия визирования занимает горизонтальное положение автоматически после приведения оси прибора в отвесное положение [2].

Согласно ГОСТ 19528-90 шифр каждого прибора состоит из буквенного обозначения, цифра после неё указывает СКО определения превышения на 1 км двойного хода. Если нивелир снабжен компенсатором или лимбом

горизонтального круга, то в маркировку добавляется соответственно буква К и (или) Л. Модификация прибора указывается перед буквой Н (нивелир). Пример: 3Н-5Л, 3Н-3КЛ [3].

Современные оптические нивелиры практически все оснащены компенсатором, при этом устройство таких нивелиров практически у всех производителей одинаково.

На рис. 3 показан внешний вид оптического нивелира с компенсатором фирмы GEOBOX [16].

 

 

 

 

1 – объектив, 2 – визир, 3 – круглый уровень, 4 – юстировочные винты круглого уровня, 5 – подъёмные винты, 6 – подставка, 7 – фокусирующий винт, 8 – винт точного

наведения, 9 – окуляр, 10 – кожух юстировочных винтов сетки нитей, 11 – горизонтальный круг, 12 – индекс горизонтального круга, 13 – призма

Рис. 3 – Внешний вид оптического нивелира с компенсатором фирмы

GEOBOX