Тахиметрична снимка

Тахиметричната снимка е метод за заснемане на земния релеф и създаване на графични оригинали за топографски планове и карти. Названието тахиметрия е заимствано от гръцки език и означава бързо мерене. Посредством този метод се изработват топографски планове в мащаби 1:500; 1:1000; 1:2000, топографски карти в мащаб 1:5000 и 1:10000, както и създаването на цифрови топографски модели.

Същност на тахиметричната снимка

Тахиметрията е геодезически метод за определяне положението на точки от земната повърхнина чрез полярни координати в двумерно пространство. Така ако са известни координатите x, y и надморската височина H на една опорна точка (например триангулачна или полигонова), може чрез пространствена координатна система да се определят радиус вектора, хоризонталния ъгъл и вертикалния ъгъл към визираната точка. Върху равнината на заснимания план или карта, действително измереното разстояние (радиус вектора), се заменя с хоризонталната проекция на този параметър. Така всяка точка от терена, заснета от една опорна точка, се определя със стойностите на хоризонталния ъгъл β, превишението h и хоризонталното разстояние D. Всяка работна опорна точка (полигонова точка, геодезическа засечка или триангулачна точка), наричана още работна станция, има своя координатна система и е координатно начало за определяне на подробните точки, както за характеризиране на земния релеф, така и за ситуацията върху терена. Ориентацията на работната станция се осъществява чрез визиране към друга известна опорна точка в същата приета координатна система.

Математически основи на тахиметричната снимка

Отсечка от геодезическа лата.
1. Средната нишка отчита височината (s) (1,256 m), на която е измерен вертикалния ъгъл.
2. Отчетът между двете крайни нишки определя разстоянието от работната станция до измерваната подробна точка - (при отчет от латата 1,356-1,158=0,198 m и при коефициент 1/100 на тръбата, то фактическото измерено разстояние е 19,8 m)

Преди да се пристъпи към тахиметричното заснемане, се създава снимачна геодезическа основа от точки. С това се определя координатната система, конкретните координати и височини на работните станции, а с това става възможно и да се осъществи и ориентацията им в процеса на работа. Така:

• Хоризонталният ъгъл β към една подробна точка се получава като разлика между отчетите по хоризонталния кръг на измервателния инструмент в посоките към известна точка за ориентиране (Р₂) и коя да е подробна точка от терена (i).

β = O_P2 – O_i

• Хоризонталното разстояние D между работната станция и подробната точка точка i се определя с формулата:

D = (KL c). cos²γ, където

К и c са константи на далекомерната зрителна тръба (наричани още константи на тахиметъра). Обикновено оптиката на тахиметъра „отсича“ от латата показание равно на 1/100 от действителното разстояние;

L е латовия отрез;

γ е вертикалния ъгъл.

• Разликата във височините (превишението) се изчислява по формулата;

h¹ = (KL c). sinγ. cosγ

Като се отчетат височината на инстумента и отчета по латата, то точния резултат ще бъде:

h = h¹ J – s, където

J – височина на инструмента;

s – отчет по средната нишка на латата

c = 0 при аналактична зрителна тръба, както например при теодолит Theo 030.

Принципа на измерване е както при тригометричната нивелация. Прилага се същия математически апарат, но поради малките разстояния не се внасят корекции от кривината на земята.

Работен екип

• Ръководител на снимачната група(крокист) – ръководи цялостната работа на групата. Определя мястото на подробните точки и създава ръчна окомерна скица (кроки);
• Оператор-топограф – работи с оптичния инструмент. Когато обекта е малък, той е ръководител на групата и изчертава ръчната скица;
• Карнетист – записва и проверява данните в тахиметричния карнет;
• Фигуранти – работници по укрепване и маркиране на опорните точки и работещи с латите.

Тотална станция Leica-tc1100-geodetic

Инструменти за тахиметрична снимка

Снимачната група е съоръжена с тахиметър с тринога или тотална измервателна станция, отвес, ролетка, 1-2 жалона, лати или отражател - съобразени с типа на тахиметъра, ръчни скици и твърда папка за тях, тахиметрични карнети, транспортир, мащабна линийка, моливи.

Тахиметърът е основният измерителен инструмент. В зависимост от начина на измерване на полярните координати на подробните точки, то инструментите се групират в три групи:

• обикновени тахиметри – теодолити – тахиметри;
• тахиметри – саморедуктори, които могат да бъдат диаграмни и двуобразни;
• електронни (електрно-оптични) тахиметри (тотални станции).

Работа на станция

Преди заснемането на земния релеф, за различните мащаби на картите се определят с правилник-инструкция и условията, при които ще се извърши тази дейност. Отчитат и се нормират:

• – сложността на ситуацията и релефа на терена;
• – предварително зададената височина за изчертаване на хоризонталите;
• – от горните две условия се задава норма за разстоянията между подробните точки в зависимост от мащаба;
• – далечина на визираните подробни точки;
• – възможността да се работи от работни станции, извън включените в разработената опорна мрежа. Правят се геодезически засечки или се създават т. нар. латови точки. Тези допълнителни станции се стабилизират с колче и се използват за опорни точки при спазване на изискваните условия за точност. Използват се когато няма видимост или има други непреодолими пречки за цялостно заснемане на терена.

Ръчна скица на тахиметричната снимка

При непосредствено заснемане на терена се изработва ръчна окомерна скица, наричана кроки. Мащабът ѝ трябва да е по-голям от този на плана или картата. Изчертава се от ръководителя на екипа, като се маркира мястото и номера на работната станция, номерата на подробните точки в съответствие със записа в карнета. Изчертава се ситуацията с необходимата информация (мера, гора, височина на дърветата, мочурище, скали, път и неговата характеристика и т.н.), както и характерни линии от терена – водосливни линии, характерни земни форми и от това специфичната форма на някои хоризонтали. Всички тези ръчно изработени окомерни скици на работните станции са база при бъдещото изчертаване на оригинала.

Ако снимката се прави в населени места, където преди това за ситуацията е направена ортогонална снимка, се заснема само релефа.

Операторска работа

Тахиметричната снимка се извършва от опорните точки създадени, стабилизирани с колче и с известни или изчислени координати и височини. Ръководителят на снимачния екип или оператора обхожда околния на станцията район, определя обектите на заснемане и окомерно или с помощ на информативно замерени характерни точки изчертава подробности в ръчното кроки. Тахиметърът се центрира на работната станция, ориентира се към снимачната мрежа с визиране към други опорни точки и фигурантите, по указания, поставят латите на съответните места. В карнета се записват всички данни – номера на станцията, височина на инструмента, номер на подробната точка, хоризонтален и вертикален ъгъл, отчетите от латата за съответния вертикален ъгъл и отсечката за разстоянието. Вписват се датата на снимката, имената на оператора и карнетиста, вида на инструмента и неговия фабричен номер. Със създаването на ръчната скица и данните от карнета приключва т. нар. полска работа.

Изработка на топографския план

Изработването на графичния оригинал е част от т. нар. канцеларска работа, която включва:

• – изчисление на основната геодезическа мрежа;
• – изчисление на данните от карнета за определяне на редуцираното разстояние в хоризонталната равнина на картния лист;
• – изчисление на превишението и надморската височина на подробните точки;
• – разграфяване на картния лист с координатната мрежа и нанасяне точките от опорната геодезическа мрежа;
• – нанасянето на подробните точки чрез използването на транспортир – полукръг. В геодезията при работа на тахиметрични снимки е прието да се работи не с градуси (360 ъглови градуса за пълен кръг), а с измерител 400 града за пълния кръг. При тази основна единица измерването се записва като десетична дроб. Така на 45⁰ ъглови градуси, отговарят 50^g, измерено с хоризонталния кръг на тахиметъра.

Графичният оригинал подлежи на проверка по изчисленията и проверка на терена със сравняване на изчертаните и съществуващите земни форми. Прави се и контролно измерване проверка от някои опорни точки за съответствието между релефа и създадения графичен оригинал. След проверката от „контролния инженер“ и евентуални корекции, оригиналът се изчертава с туш и предава за съхранение или по-нататъшна обработка.

Вижте също

• Мензулна снимка
• Тригонометрична нивелация
• Топографска карта
• Геодезически полигон

Източници

• Пеевски, проф. инж. Васил Ц., проф. д-р инж. Михаил Ив. Венедиков, Геодезия, Държавно издателство „Техника“, София, 1966
• Бакалов, доц. к.т.н. инж. Паско М. и др., Ръководство за упражнения по геодезия, Държавно издателство „Техника“, София, 1991