Мензульная съемка

Размещено на http://www.allbest.ru/

Мензульная съемка

Мензульная съемка - топографическая съемка местности, выполняемая с помощью мензулы и кипригеля и дальномерной рейки.

Мензула и кипрегель представляют собой своего рода тахеометр, позволяющий не только проводить съемку местности, но и вычерчивать план непосредственно в поле. Горизонтальные углы при мензульной съемке не измеряются, а получаются графическим построением, поэтому мензульную съемку называют углоначертательной.

Мензульная съемка производится для получения топографических планов небольших участков местности в масштабах 1: 5000 - 1: 500, когда отсутствуют материалы аэрофотосъемки либо применение их является экономически нецелесообразным. Недостатки мензульной съемки заключаются в том, что она в значительной степени зависит от погоды, план местности можно составить только в одном, заранее выбранном масштабе, затруднено разделение труда, так как измерения и вычерчивание плана выполняются одним исполнителем. Все это в известной степени снижает производительность съемочных работ и повышает их стоимость. Основное преимущество мензульной съемки по сравнению с другими видами съемок обусловлено тем, что план местности строится непосредственно в поле. Это позволяет свести к минимуму объем камеральных работ, дает возможность сопоставить получаемое на плане изображение с натурой и тем самым достичь более полного соответствия между планом и местностью. Стоит отметить, что в настоящее время мензульная съемка практически утратила свое значение. С появлением электронных тахеометров и обработки топографических съемок при помощи ЭВМ использовать мензулу и кипрегель стало экономически невыгодно.

Принцип выполнения мензульной съемки

мензульная съемка кипрегель мензула

Мензулу устанавливают над точкой А местности (см. рис.) и ориентируют по данной на мензуле линии ab на точку В. При помощи кипрегеля проводят на мензуле линии ad и ac, соединяющие точки D и С. Дальномером измеряют расстояния до этих точек и в соответствующем масштабе откладывают на мензуле отрезки ad и ac. Если при этом измерить углы наклона отрезков AD и AC, то можно определить относительные высоты точек D и С, что даёт возможность изобразить на плане или карте рельеф местности.

Расстояния до точек В и С определяют дальномером и откладывают на планшете их горизонтальные проекции в принятом масштабе; превышения точек определяют методом тригонометрического нивелирования, осуществляемого с помощью наклонного луча визирования.

Принцип тригонометрического нивелирования заключается в следующем. Пусть требуется определить превышение точки В над точкой А. Над точкой А устанавливается в рабочем положении мензульный комплект или теодолит, а в точке В отвесно устанавливается рейка. Измеряют высоту прибора i и зрительной трубой теодолита визируют на верх рейки (вехи), имеющей длину V. С помощью вертикального круга измеряют вертикальный угол v, а дальномером - наклонное расстояние D либо его горизонтальную проекцию d. Превышение между точками в общем случае будет равно:

Для мензульной съемки больших участков местности должна быть построена опорная геодезическая сеть, которая дополняется пунктами съемочной сети, создаваемой либо аналитическими (теодолитные высотные и тахеометрические ходы, а также аналитические сети и цепи), либо графическими (геометрическая сеть и мензульные ходы) способами. Съёмка небольших районов (10-15 км2 для масштаба 1: 5000 и 2-4 км2 для масштаба 1: 2000) может быть поставлена на одной съёмочной сети.

Мензула

Мензула (от лат. mensula - столик) - полевой чертежный столик, состоящий из планшета, штатива и скрепляющей их подставки. На мензулу устанавливают кипригель.

Подставка служит для соединения планшета со штативом и обеспечивает центрирование, горизонтирование и ориентирование планшета. Подставка соединяется с головкой штатива становым винтом. Универсальная металлическая подставка типа МУ (см. рис.) состоит из двух частей: верхней и нижней. Верхняя вращающаяся часть 1 имеет три винта 5 для закрепления на ней планшета и снабжена зажимным (закрепительным) 4 и наводящим винтами 2. Нижняя неподвижная часть подставки, на которой укреплена ось вращения мензулы, имеет три подъемных винта 3 для горизонтирования планшета, проходящих через пластинчатую пружину.

Планшет чаще всего представляет собой деревянную трехслойную доску размером 60x60x3 см, изготавливаемую из сухой выдержанной ели или липы. На доске медными гвоздями закрепляют лист фанеры или алюминия с приклеенным к нему листом высококачественной чертежной бумаги. Иногда бумагу наклеивают непосредственно на мензульную доску. При переноске планшет заворачивают в клеенку и укладывают в брезентовый чехол с фланелевой подкладкой. Для установки мензулы в рабочее положение служат уровень, центрировочная вилка с отвесом и ориентир-буссоль. Цилиндрический уровень, служащий для приведения плоскости планшета в горизонтальное положение с помощью подъемных винтов подставки, обычно закрепляется на линейке кипрегеля. Центрировочная вилка с отвесом используется для центрирования планшета над точкой местности. Ориентир-буссоль служит для предварительного ориентирования планшета относительно сторон света.

Мензула часто использовалась в 19-20 вв. при мензульной и глазомерной съемках. Сейчас применяется при особых видах геодезических работ (определение элементов приведения и т.п.).

Кипрегель

Кипрегель (от нем. kippregel, от kippen - опрокидывать и regel - линейка] - геодезический прибор, применяемый вместе с мензулой при мензульной съемке, служащий для визирования на точки местности, прочерчивания направлений на планшете, определения расстояний и превышений по дальномерной рейке.

Кипрегель состоит из линейки 1 для прочерчивания прямых на мензульном планшете 2, колонки 3, несущей на горизонтальной оси зрительную трубу 4 с дальномерными нитями и вертикальный круг 5 с градусными делениями для определения углов наклона.

В последние годы при топографических съемках на чистой основе и фотопланах применяются преимущественно кипрегели с номограммным преобразователем типов КА-2 и КН. В нашей стране с 1976 г. серийно выпускается номограммный кипрегель в двух вариантах: КН с уровнем при вертикальном круге и КН-К с компенсатором. Выпуск кипрегеля КА-2 прекращен, однако он еще используется в производстве. Основным отличием КН-К от КН является наличие оптического компенсатора вертикального круга с диапазоном действия 10' и погрешностью самоустановки 5".

Тахеометр - геодезический прибор для измерения расстояний, горизонтальных и вертикальных углов, превышений, решения инженерных задач.

По сути тахеометр представляет собой комплекс состоящий из теодолита, светодальномера и ЭВМ.

Первые модели прототипов тахеометра появились в 70-е годы 20 века. Тогда были созданы первые полуэлектронные приборы, где оптический теодолит был оснащен светодальномером (SM-41, Zeiss West Germany; EOТ-2000, Karl Zeiss Iena). Затем УOМЗ создал Та-5 который имел общий для теодолита и дальномера корпус, а также был оснащен панелью управления для ввода значений углов. Это устройство позволяло прямо в поле определять превышения, проложения, приращения. Но все равно это требовало дополнительных усилий и не особенно ускоряло процесс полевых работ. Мощным толчком в геодезическом приборостроении был выпуск электронного тахеометра AGA-136 (Швеция), в котором оптическая система отсчета углов была заменена на электронную. Открылись широкие возможности автоматизации работы геодезистов. Ведь при электронном угловом отсчете информация о значении углов поступает в процессор в виде sin и cos угла. Туда же поступает информация о длине измеренной линии. Все вычисления производятся в процессоре и на индикатор S (наклонная дальность), D (горизонтальное проложение), h (превышение), DX,DY (приращения координат) поступают в виде измеренных величин. В 80-х годах шведская фирма Geodimetr стала лидером по выпуску электронных тахеометров. После, уже в 90-е на рынок пришли японские Sokkia, Topcon, Nikon, швейцарская Leica, американский Trimble.

Ранее тахеометры различались по принципу: были круговые (повторительные теодолиты с цилиндрическим уровнем при алидаде вертикального круга и нитяным дальномером), номограммные и авторедукционные (позволяющие определять h и горизонтальные проложения s соответственно по вертикальной рейке и номограмме, видимой в поле зрения трубы, и по горизонтальной рейке при помощи дальномера двойного изображения) и внутрибазные с базой при приборе (для определения горизонтального проложения s непосредственно и h по измеренному углу v). Все названные тахеометры можно отнести к оптическим. В настоящее время выпускаются только электронные тахеометры, различающиеся по точности, встроенному дальномеру и своей функциональности, но принцип действия в них один и тот же.

С 90-х годов 20 века электронный тахеометр - самый распространенный геодезический прибор. Это связано впервую очередь с его универсальностью. Тахеометр используется для вычисления координат и высот точек местности при топографической съемке местности, при разбивочных работах, выносе в натуру проектных решений и т. п.

В электронных тахеометрах расстояния измеряются по времени прохождения луча лазера до отражателя и обратно, а так же, в некоторых моделях, уточняется по сдвигу фаз. Дальность измерения зависит от технических возможностей модели тахеометра, а также от многих внешних параметров: температура, давление, влажность и т.п. Диапазон измерения расстояний зависит так же от режима работы тахеометра:отражательный или безотражательный. Для режима с отражателем (призмой) - до 5 километров (при нескольких призмах еще дальше); для безотражательного режима - до 1,5 километров. Модели тахеометров, которые имеют безотражательный режим могут измерять расстояния практически до любой поверхности. Однако, следует с осторожностью относиться к результатам измерений, проводимым сквозь ветки, листья, потому как неизвестно, от чего отразится луч, и, соответственно, расстояние до чего он промеряет. Точность угловых измерений современным тахеометром достигает одной угловой секунды (0°00'01), расстояний - до 1 миллиметра.

Дальномеры дают ошибку в безотражательном режиме 8 мм. На "марку" 6мм. На призму 2мм. Точность измерений можно достичь только в безветренную погоду при отсутствии солнца, а также при отсутствии вибраций от работающих механизмов.

Размещено на Allbest.ru