А. В. Виноградов, А. В. Войтенко

________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ

Омск 2012

1

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»

А. В. Виноградов А. В. Войтенко

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ

Учебное пособие

Омск СибАДИ

2012

2

УДК 528.3 ББК 38.2 В 65 В 35

Рецензенты: канд. техн. наук, доцент В. Л. Быков

ФГБОУ ВПО ОМГАУ канд. техн. наук, доцент А. Г. Малофеев

ФГБОУ ВПО «СибАДИ»

Работа одобрена редакционно-издательским советом академии в качестве учебного пособия для бакалавров и специалистов направлений в соответствии со стандартами ФГОС ВПО: 270800.62 «Строительство»; 120100.62 «Геодезия и дистанционное зондирование»; 271501.65 «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей»; 271101.65 «Строительство уникальных зданий и сооружений»; для специалистов и бакалавров в соответствии со стандартами ГОС ВПО: 270205 «Автомобильные дороги и аэродромы»; 270100.62 «Строительство».

Виноградов А. В., Войтенко А. В.

В 35 Современные технологии геодезических изысканий: учебное пособие / А. В. Виноградов, А. В. Войтенко. – Омск: СибАДИ, 2012. –111 с.

Учебное пособие по работе с электронными тахеометрами Nikon Nivo5.C и Trimble M3 для выполнения лабораторных работ и учебных практик.

Пособие содержит необходимые сведения по устройству электронных тахеометров и порядке их приведения в рабочее положение. Изложены способы измерения тахеометрами Nikon Nivo5.C и Trimble M3 при различных видах геодезических и съёмочных работ, рассмотрен порядок выноса проектных данных на местность. Табл. 7. Ил. 114. Библиогр.: 14 назв.

© ФГБОУ ВПО «СибАДИ», 2012

3

Введение В настоящее время при изысканиях в строительстве активно

применяются современные электронные приборы. Меняется технология полевых геодезических работ, а обработка полученных результатов производится на персональном компьютере (ПК) в раличных программных модулях. Процесс подготовки должен давать специалистам строительных специальностей навыки решения геодезических задач, возникающих при возведении зданий и инженерных сооружений, на основе использования новейших достижений в области геодезического приборостроения.

В научной и технической литературе приводятся теоретические основы функционирования электронных геодезических приборов. Описание работы их конкретных моделей предоставляется производителями. Нередки случаи, когда такое описание отсутствует, что затрудняет использование приобретенного оборудования. В учебной литературе вопросы применения в строительстве электронных тахеометров, наземных лазерных сканирующих систем и спутниковых навигационных приемников GPS и ГЛОНАСС недостаточно освещены.

Учебное пособие совмещает в себе описание возникновения и исторического развития электронных тахеометров, принципов измерения расстояний с помощью свойств электромагнитного излучения, а также выполнения топографической съемки и разбивочных работ электронными тахеометрами Nikon Nivo5.C и Trimble M3.

Пособие представляет несомненный интерес для широкого круга специалистов, связанных с работой с электронными тахеометрами вообще и с Nikon Nivo5.C и Trimble M3 в частности, при выполнении изысканий для трассирования автомобильных дорог и магистральных нефтепроводов, обустройства месторождений полезных ископаемых, строительства крупных инженерных сооружений и т.п.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТАХЕОМЕТРАХ

Тахеометр – в переводе с греческого означает «быстро

измеряющий». В геодезии «быстрые» измерения выполняют при топографической съемке местности, когда необходимо определить горизонтальные и вертикальные углы и линии для множества

4

съемочных точек относительно опорных. До 70-х годов прошлого века для этой цели использовался теодолит-тахеометр, рейка, мерная лента или рулетка. С развитием науки и техники были созданы светодальномеры, позволяющие определять расстояния с использованием свойств электромагнитного излучения. Светодальномер установили на теодолит, в результате чего получили новый прибор – оптический тахеометр. В процессе усовершенствования прибора оптическую систему отсчета углов заменили на электронную и таким образом создали электронный тахеометр.

Сегодня тахеометр – это геодезический прибор, предназначенный для измерения расстояний, горизонтальных и вертикальных углов. Современный тахеометр помимо элементов, присущих всем оптико-механическим приборам, содержит электронную угломерную и светодальномерную части, процессор для обработки измеряемых величин, дисплей для отображения информации и кнопочный блок управления.

Принцип определения расстояния тахеометром заключается в нахождении времени прохождения электромагнитным сигналом пути до отражателя и обратно. Принципиальная схема импульсного светодальномера представлена на рис. 1.

1 2

34

5

678

9

Рис. 1. Принципиальная схема импульсного светодальномера

В импульсном светодальномере лазерный источник излучения 3

под воздействием генератора импульсов 2 периодически посылает через объектив 4 световой импульс. Одновременно переключатель 7 запускает счётчик 8 временных импульсов, поступающих от высокочастотного генератора 1. Световой импульс, отразившись от отражателя 5, поступает на преобразователь 6, который через переключатель 7 останавливает счётчик 8. Число импульсов, сосчитанное счётчиком 8, пропорционально прошедшему времени и, следовательно, измеряемому расстоянию. Для повышения точности

5

измерения выполняются многократно, и результаты осредняются процессором 9. Измеренное расстояние высвечивается на дисплее.

В общем случае, для определения длины линии, обозначенной на местности двумя точками, над одной из них устанавливается тахеометр, над другой – отражатель, закрепленный на вешке или специальной подставке и состоящий из трипельпризмы. Современными электронными тахеометрами можно измерить расстояния без призмы (безпризменный режим). Во многих переводных изданиях этот режим называют «безотражательный». Этот термин не корректен. Отсутствие отражённого сигнала не позволит измерить расстояние. При измерении без призмы сигнал отражается непосредственно от объекта. Дальность измерений при этом будет зависеть от оптических свойств объекта. Предельные длины расстояний, измеренные до гладкой светлой поверхности с хорошими отражающими свойствами, в несколько раз превышают расстояния, измеренные до темной шероховатой поверхности.

Электромагнитное излучение, используемое в электронном тахеометре для определения расстояний, обладает высоким уровнем энергии, поэтому светодальномеры различаются в соответствии со стандартами лазерной безопасности. В большинстве геодезических инструментов используются лазеры Класса 1, Класса 2 и Класса 3R. Лазеры Класса 1 удовлетворяют высочайшим стандартам безопасности: прямое попадание излучения на кожу или в открытый глаз безвредно. Лазеры Класса 2 излучают видимый лазерный пучок, который может представлять опасность для глаз при прямом попадании. Лазеры Класса 2, как правило, безопасны для использования в публичных местах (где и ведутся съемочные работы) без специальных мер предосторожности, однако следует избегать прямого попадания луча в глаз. Лазерная энергия Класса 3R, используемая в геодезии, представляет опасность при попадании на сетчатку глаза.

2. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ

С ТАХЕОМЕТРОМ Тахеометры Nikon Nivo5.C и Trimble M3 являются лазерными

инструментами, относящимися к первому классу лазерной безопасности при измерении расстояний. При этих измерениях нельзя направлять зрительную трубу прибора на человека.

6

Нельзя разбирать и ремонтировать инструмент самостоятельно, так как можно получить электрический удар или ожог. При этом возможно возгорание прибора.

Во время зарядки батареи нельзя класть на мягкие или матерчатые предметы зарядное устройство, так как это может привести к перегреву. Нельзя заряжать батарею в сырых или пыльных местах, а также в местах, подверженных прямому попаданию солнечного света, или расположенных вблизи источников тепла. Нельзя заряжать сырую батарею, так как это приведёт к ее перегреву или возгоранию.

Нельзя допускать короткого замыкания выводов батареи, так как это может вызвать её возгорание.

Нельзя смотреть в зрительную трубу на Солнце – это приведёт к повреждению сетчатки глаза.

Наконечники ножек штатива острые. Необходимо аккуратно переносить и устанавливать штатив, чтобы не пораниться о его ножки. Не следует переносить инструмент, установленный на штативе.

3. РУКОВОДСТВО К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ

С ТАХЕОМЕТРОМ NIKON NIVO5.C

3.1. Знакомство с тахеометром Nikon Nivo5.C

Для выполнения лабораторных занятий по дисциплинам

«Современные технологии геодезических изысканий», «Инженерная геодезия и геоинформатика», «Основы аэрогеодезии. Инженерно-геодезические работы», «Прикладная геодезия», «Математическая обработка геодезических систем на ЭВМ», «Геоинформационные системы и технологии», «Автоматизация топографических съемок», «Современные методы съемок» будут применяться тахеометры Nikon Nivo5.C и Trimble M3. Основные характеристики Nikon Nivo5.C приведены в табл. 1, для Trimble M3 – в табл. 2.

7

Таблица 1 Основные характеристики тахеометра Nikon Nivo5.C

Дальность измерения расстояний по одной призме, м От 1,5 до 5000

Дальность измерения расстояний в безпризменном режиме, м 200–300 Минимальное измеряемое расстояние, м 1,5

Погрешность измерения расстояния по призме, мм 3+2 мм/км × D Погрешность измерения расстояния без призмы, мм 3+2 мм/км × D

Погрешность угловых узмерений по горизонтальному кругу, уг. с. 5

Увеличение зрительной трубы, кратн. 30 Диапазон рабочих температур, °C От –20 до +50

Лазерная безопасность при измерении расстояний Класс 1 Безопасность при использовании лазерного указателя Класс 2 Внешний вид тахеометра Nikon Nivo5.C с указанием основных

его элементов представлен в прил. 1, а Trimble M3 – в прил. 5. Для включения инструмента используется кнопка «Power»,

отмеченная на рис. 2.

Рис. 2. Кнопка для включения тахеометра Nikon Nivo5.C

Для выключения инструмента также используется кнопка

«Power». При этом после ее нажатия отображается окно «Power key», (рис. 3), в котором стилусом (компьютерным пером) нужно нажать кнопку «Standby».

8

Рис. 3. Выключение тахеометра Nikon Nivo5.C

Тахеометр серии Nivo имеет два режима измерения расстояний:

на призму и без нее. Смена режимов производится при помощи нажатия на одну секунду клавиш «MSR1» или «MSR2».

При измерении малых расстояний по призме (до 20 м) необходимо её наклонять в пределах 15–30°, как это проиллюстрировано на рис. 4, чтобы уменьшить интенсивность отражённого от призмы светового потока.

Рис. 4. Схемы установки призмы при измерениях малых расстояний

3.2. Запуск программы «SurveyPro» Запуск программы тахеометра – двойной щелчок стилусом по

ярлыку «Программа SurveyPro» (рис. 5).

Правильное положение призмы Неправильное положение призмы

Призма отклонена от направления на тахеометр Призма направлена на тахеометр

< 30°

9

Рис. 5. Запуск программы «SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C

Прибор не имеет механического цилиндрического уровня,

поэтому при каждом запуске программы «SurveyPro» отображается окно электронных уровней горизонтального круга – цилиндрических и круглого. В этом окне пользователь может включить или выключить компенсатор. По умолчанию всегда стоит галочка, соответствующая режиму включенного компенсатора (рис. 6).

Рис. 6. Окно уровней горизонтального круга в программе «SurveyPro» тахеометра

Nikon Nivo5.C Центрирование тахеометра выполняется с помощью

оптического центрира. Для этого над точкой устанавливается штатив таким образом, чтобы его головка была горизонтальна. К головке

10

становым винтом крепится трегер тахеометра. Вращением подъемных винтов концентрические окружности оптического центрира совмещаются с точкой. После этого круглый уровень приводится в нуль-пункт ножками штатива. Если точка сместилась от центра концентрических окружностей, то операции центрировки повторяются.

Порядок действий по приведению вертикальной оси тахеометра в отвесное положение не отличается от известного. Особенностью является то, что изображение цилиндрического уровня на экране приводится в двух перепендикулярных плоскостях. Установив верхнее изображение цилиндрического уровня по направлению двух подъемных винтов трегера, нужно привести пузырек этого изображения в нуль-пункт. После этого поворачивать прибор на 90° не обязательно. Третим подъемным винтом приводится в нуль-пункт изображение пузырька второго цилиндрического уровня. В двух взаимно-перпендикулярных полях в окне уровня отображаются числовые значения отклонения изображений пузырьков цилиндрических уровней от нуль-пунктов в угловой мере.

По своим техническим характеристикам тахеометры Nikon Nivo5.C и Trimble M3 соответствуют точным теодолитам типа Т5, и при горизонтировании отклонение их уровней от нуль-пунктов не должно превышать 30".

В тахеометре Nikon Nivo5.C перемещение изображения пузырьков электронных цилиндрических и круглого уровней происходит с запаздыванием относительно вращения подъемных винтов трегера, поэтому после прекращения вращения винтов надо убедиться в правильности положения уровней относительно нуль-пункта.

После того, как тахеометр был отцентрирован над точкой стояния, а его вертикальная ось заняла отвесное положение, надо закрыть окно электронного уровня, нажав стилусом кнопку . После этого появится окно «Быстрое измерение» (рис. 7).

11

Рис. 7. Окно «Быстрое измерение» в программе «SurveyPro» тахеометра

Nikon Nivo5.C В окне программы на рис. 7 ГК – отсчет по горизонтальному

кругу; ПРЛ – вычисленное горизонтальное проложение; ПРВ – вычисленное превышение; ВВ – высота визирования; – кнопка включения лазерного указателя цели; – кнопка вызова изображения уровня заряда батарей, при ее нажатии появляется окно, приведенное на рис. 8.

Рис. 8. Окно уровня заряда батарей в программе «SurveyPro» тахеометра

Nikon Nivo5.C

12

При нажатии стилусом в окне, изображенном на рис. 7, кнопки появится окно встроенной справки (рис. 9). Здесь можно получить

информацию о свойствах команд меню проекта.

Рис. 9. Окно справки в программе «SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C

Кнопка в окне программы на рис. 7 служит для вызова окна

первоначальных настроек проекта (рис. 10).

Рис. 10. Окно первоначальных настроек проекта в программе «SurveyPro»

тахеометра Nikon Nivo5.C В окне программы на рис. 10 в закладке «Инст.» можно

регулировать подстветку сетки нитей зрительной трубы, а также включить или выключить лазерный указатель.

13

В закладке «PPM» при вводе значений температуры окражающей среды и атмосферного давления вычисляется поправка в измеренное расстояние, как показано на рис. 11, которая может быть использована в процессе работы.

Рис. 11. Окно программы «SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C, в котором вычисляется поправка в измеренное

расстояние с использованием данных о температуре окружающей среды и

атмосферном давлении Закладка с названием МПО окна настроек проекта дает

возможность посмотреть версию программного обеспечения, используемого в данном тахеометре (рис. 12).

14

Рис. 12. Окно программы «SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C с указанием

названия тахеометра, его серийного номера и версии программного обеспечения

Ознакомиться с расширенными настройками или поменять их

можно, нажав кнопку окна программы тахеометра (см. рис. 7). Появится окно, изображенное на рис. 13.

Рис. 13. Окно расширенных настроек программы «SurveyPro» тахеометра

Nikon Nivo5.C В закладке «Единицы» окна настроек (рис. 13) можно указать, в

каких единицах будет вестись запись в память прибора и изображение измеряемых и вычисляемых величин на дисплее, а также порядок отсчета азимута и порядок отображения координат.

15

В закладке «Формат» этого же окна можно установить наиболее подходящий для конкретных геодезических работ вид отображения различной информации (рис. 14).

Рис. 14. Закладка «Формат» окна расширенных настроек программы

«SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C Закладка с названием «Quick Shot» служит для настройки

отображения на экране состава измеряемой и вычисляемой информации, а также для расширенной настройки действий, выполняемых программным обеспечением электронного тахеометра при нажатии пользователем кнопки MSR (рис. 15).

Рис. 15. Закладка «Quick Shot» окна расширенных настроек программы

«SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C

16

При необходимости повторного вызова окна цилиндрического и круглого уровней горизонтального круга тахеометра нужно нажать кнопку окна, показанного на рис. 7.

Рис. 16. Повторный вызов окна уровня горизонтального круга тахеометра

Nikon Nivo5.C Для того, чтобы выйти в окно Windows, достаточно нажать

кнопку . Окно быстрого измерения будет закрыто (рис. 17).

Рис. 17. Выход из программы тахеометра Nikon Nivo5.C «SurveyPro»

После включения программы тахеометра «SurveyPro» и

появления окна, изображение которого приведено на рис. 7, прибор готов к измерению расстояний и направлений. Перед началом работ

17

Приемопередатчик(электронный тахеометр)

Отражатель

рекомендуется обнулить отсчет по горизонтальному кругу тахеометра в нужном направлении с помощью кнопки . В этом же окне можно выбрать режим измерений расстояния с помощью кнопки

, который может быть безпризменным или с использованием призмы.

В светодальномерную запросную систему входит приемопередатчик, испускающий и принимающий электромагнитный сигнал, и отражатель или отражающая поверхность. Отражатель состоит из одной или нескольких трипельпризм, смонтированных в корпусе, имеющем устройство крепления к вехе или трегеру. Схема светодальномерных измерений представлена на рис. 18.

Рис. 18. Схема измерения расстояния электронным тахеометром

При измерениях расстояний по призме следует учитывать её постоянную. Значение постоянной зависит от длины пути, который проходит электронная волна внутри призмы. Для каждой призмы эта величина индивидуальна и зависит от ее геометрических размеров и оптических свойств. Численное значение постояной призмы указывается на корпусе отражателя. Ее следует учитывать при обработке результатов измерений.

Имеется несколько видов призменных отражателей. В прил. 2, а изображен однопризменный стандартный отражатель с маркой и металлическим адаптером для крепления на веху или трегер, б – однопризменный отражатель с подсветкой для работы в ночное время, в – трехпризменный отражатель для измерения сверхдлинных расстояний (до 7500 м).

Для выполнения специальных геодезических задач используются отражатели особой конструкции. К ним относятся мини-призмы и пленочные отражатели (прил. 2, г, д, е), а также отражатели, способные возвращать электромагнитное излучение к

18

источнику, вне зависимости от того, где находится последний (прил. 2, ж, з).

Мини-призмы используются для измерения расстояний небольшой длины, например при геодезической привязке хода полигонометрии к системе стенных знаков.

Пленочный отражатель чаще всего используется при геодезическом сопровождении строительства. Он состоит из трехслойной полимерной гибкой пластины толщиной 0,3 – 0,4 мм. Ее первый (лицевой) слой – самый толстый и выполнен из прозрачного полимера с включением стеклянных микросфер, которые служат для возврата светового луча в сторону его источника. Фрагмент пленочного отражателя представлен на рис. 19.

Рис. 19. Увеличенный фрагмент пленочного отражателя

Чтобы увеличить интенсивность отраженного света и свести к

минимуму нежелательную светопроницаемость, под микросферами располагается тонкий серебристый светоотражающий слой. Третий же, нижний слой, является высококачественной самоклеящейся пленкой со сроком службы до 5 лет при использовании на открытом воздухе. Такой отражатель может быть приклеен к стенам строящегося объекта и в дальнейшем способен служить для определения деформаций возводимого объекта. Кроме того, пленочный отражатель может быть приклеен к металлической пластине, которую удобно устанавливать в недоступных для стандартного отражателя местах, например вплотную к стене.

19

Отражатели, изображенные в прил. 2, ж, з в основном используются в комплексе с роботизированными тахеометрами. К таким отражателям может быть сверху навинчена антенна спутникового приемника для совмещения наземных методов топографической съемки со спутниковыми.

В тахеометре Nikon Nivo5.C постоянная призмы вводится перед началом измерений, например в окне «Быстрое измерение», по нажатию кнопки с указанием параметров цели (рис. 20). В эти параметры входит постоянная призмы и высота отражателя над целью. Указанные характеристики будут использоваться для всех последующих измеряемых точек.

Рис. 20. Выбор типа призмы в программе «SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C

Изменение параметров цели в программе «SurveyPro» или

создание нового типа цели выполняется по выбору пункта «Управление интеллектуальными целями», при этом появится окно «Управление интеллектуальными целями» (рис. 21).

20

Рис. 21. Окно «Управление интеллектуальными целями» в программе «SurveyPro»

тахеометра Nikon Nivo5.C Для изменения параметров цели используется кнопка «Правка»,

при этом появится окно «Изменение интеллектуальной цели» (рис. 22).

Рис. 22. Окно «Изменение интеллектуальной цели» в программе «SurveyPro»

тахеометра Nikon Nivo5.C В окне программы, изображенном на рис. 22 можно изменить

название цели, высоту отражателя над съемочной точкой, а так же указать постоянную призмы. В нашем примере изменяется имя типа цели и высота отражателя (рис. 23, 24).

21

Рис. 23. Ввод нового имени цели и высоты отражателя в окне «Изменение интеллектуальной

цели» программы «SurveyPro»

Рис.24. Окно «Управление интеллектуальными целями» в программе «SurveyPro»

тахеометра Nikon Nivo5.C после изменения параметров цели

При безпризменном (безотражательном) режиме измерения

величина постоянной призмы равна нулю, так как отражение происходит непосредственно от поверхности объекта, расстояние до которого необходимо определить (рис. 25).

22

Приемопередатчик(электронный тахеометр)

Отражающая поверхность(стена)

Рис. 25. Иллюстрация безпризменного режима измерения расстояния

3.3. Создание индивидуального проекта Прибор готов к работе после запуска программы «Survey Pro»,

но для отдельного хранения данных по каждому объекту следует создать индивидуальный проект, нажав кнопку . После этого на дисплее появится окно создания нового проекта (рис. 26).

Рис. 26. Окно создания или открытия проекта в программе «SurveyPro»

тахеометра Nikon Nivo5.C

В окне, изображение которого дано на рис. 26, создают новый или открывают существующий проект. При нажатии кнопки «Создать» появится окно, изображенное на рис. 27.

23

Рис. 27. Создание нового проекта в программе «SurveyPro» тахеометра

Nikon Nivo5.C Необходимо задать имя нового проекта, пользуясь окном

виртуальной клавиатуры, которая изображена на рис. 28.

Рис. 28. Виртуальная клавиатура Чтобы вызвать это окно, достаточно стилусом щелкнуть в

свободном поле строки ввода имени проекта. Для вызова окна предустановок проекта необходимо нажать

кнопку «Далее». Появится окно, изображенное на рис. 29.

24

Рис. 29. Окно предустановок создаваемого проекта в программе «SurveyPro»

тахеометра Nikon Nivo5.C Здесь выбирается линия отсчета азимута, единицы измерения

расстояний и направлений. По нажатию кнопки «Далее» появляется окно, изображенное на рис. 30.

Рис. 30. Окно записи координат исходной точки в создаваемом проекте в программе

«SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C Для завершения создания проекта необходимо задаться

координатами точки установки тахеометра. Координаты и семантическое описание ее могут быть любыми. После этого следует нажать «Готово».

25

После создания проекта появится новое окно быстрого измерения (рис. 31).

“Быстрая разбивка”

“Быстрая съемка”

Рис. 31. Окно «Быстрое измерение» в программе «SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C

В появившемся окне вместо кнопок обнуления горизонтального

круга и создания проекта появятся кнопки быстрой разбивки (вверху) и быстрой съемки (внизу). Перед выполнением разбивочных работ пограмма предлагает задать координаты точки установки тахеометра и ориентировать прибор по исходному дирекционному углу (функция «установка станции»), а также выполнить контроль введенных параметров (рис. 32).

Рис. 32. Функции «Быстрой разбивки» в программе «SurveyPro» тахеометра

Nikon Nivo5.C

26

Для выполнения топографических съемочных работ тахеометром Nikon Nivo5.C можно воспользоваться функцией «Быстрая съемка». При выборе этой функции сначала создается съемочное обоснование тахеометрическим ходом, затем с «твердых» точек полярным способом производится тахеометрическая съемка (рис. 33).

Рис. 33. Функции «Быстрой съемки» в программе «SurveyPro» тахеометра

Nikon Nivo5.C Для перехода к функциям основного меню созданного или

открытого проекта, необходимо нажать кнопку . Появится окно, изображенное на рис. 34.

27

Рис. 34. Пункты меню и подменю созданного проекта в программе «SurveyPro» тахеометра

Nikon Nivo5.C В окне программы «SurveyPro», изображенном на рис. 34,

кнопка служит для быстрого доступа к таким функциям программы, как «Управление интеллектуальными целями», «Калькулятор», «Ход/пикет» и др. (рис. 35, 36, 37).

Рис. 35. Функции быстрого доступа в программе «SurveyPro» тахеометра

Nikon Nivo5.C

28

Рис. 36. Функции быстрого доступа в программе «SurveyPro» тахеометра

Nikon Nivo5.C

Рис. 37. Окно «Калькулятор» в программе «SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C

Кнопка окна программы «SurveyPro» на рис. 34 предназначена для вызова окна первоначальных настроек прибора Nikon Nivo5.C, изображенного на рис. 10.

Для просмотра на карте расположения точек, записанных в памяти прибора, необходимо нажать кнопку окна, изображенного на рис. 34. В результате появится окно карты (рис. 38).

29

Рис. 38. Окно «Просмотр карты» в программе «SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C

Пункты меню и подменю проекта располагаются сверху вниз

(рис. 39). Все они не могут быть отображены на дисплее прибора. Для того чтобы увидеть скрытые пункты, необходимо воспользоваться кнопками .

Для выхода в окно Windows служит пункт меню «Файл», пункт подменю «Выход» в соответствии с рис. 39.

Рис. 39. Выход из программы «SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C при открытом проекте

3.4. Задания к лабораторным занятиям

При проведении лабораторных работ тахеометром Nikon Nivo5.C

предусмотрено выполнение нескольких заданий в учебных

30

аудиториях 3101 и 3120, в которых точки установки инструмента закреплены на полу, а на стенах развешены марки. Схема их размещения представлена на рис. 40.

100

200201202203

101102103

1 2 3

Вход

4 5 6 7

8

9

10

11

12131415161718

19

20

21

22

100

200201202203

101102103

6 IV 7

Вход

8 V 9 10

12

VII

VIII

IX

1I2II3III4

X

XI

5

XII

VI 11

Аудитория № 3101 Аудитория № 3120 Рис. 40. Схема размещения настенных марок и напольных точек в аудиториях

3101 и 3120 Внешний вид одной из марок в аудитории 3101 представлен на

рис. 41.

Рис. 41. Внешний вид одной из настенных марок в аудитории 3101

Перед выполнением лабораторных работ группа делится на две

подгруппы, а каждая подгруппа – на бригады по 2–3 человека. Каждая бригада получает у преподавателя плановые координаты и

31

отметку одной из точек установки прибора и исходное дирекционное направление на одну из марок.

3.4.1. Задание № 1. Топографическая съемка местности полярным

способом Проектирование инженерных сооружений выполняется на

основе топографических крупномасштабных карт и планов, которые составляются по результатм топографической съемки местности. Топографическая съемка – это определение пространственного положения объектов местности, подлежащих отображению на плане в заданном масштабе. К таким объектам относятся здания и сооружения, растительность, некоторые формы рельефа. Существует несколько способов определения плановых координат точек земной поверхности: прямые и обратные угловые, линейные и линейно-угловые засечки, способ перпендикуляров, полярный способ. Последний наиболее часто используется при топосъемке. Он заключается в определении расстояний и направлений до объектов съемки от точки с известными координатами и в ориентировании этих направлений в заданной системе координат. Для этого необходимо иметь на местности не менее двух закрепленных точек съемочного обоснования с известными координатами, между которыми имеется оптическая видимость. С этих точек должна быть обеспечена видимость на снимаемые точки объектов. В качестве примера в прил. 3 на схеме отображены точки съемочного обоснования, съемочные точки (пикеты) и объекты, подлежащие съемке.

В процессе съемки измеряются расстояния и горизонтальные углы для точек объектов. В прил. 4 дана схема таких наблюдений.

При выполнении лабораторных работ для определения расстояний и углов используется электронный тахеометр. Точки съемочного обоснования и съемки закреплены на полу и стенах аудитории.

Цель первого задания – определить координаты и отметки 8–10 марок и плановые координаты четырех углов аудитории полярным способом. Для выполнения задания тахеометр должен быть установлен над одним из пунктов с номерами 100–103 или 200–203, схема размещения которых приведена на рис. 40. Каждый из этих пунктов представляет собой точку, закрепленную в полу, а также

32

устройство для быстрой установки штатива над пунктом, которое состоит из трех фиксированных мест для его ножек.

Необходимо задаться пространственными координатами точки установки тахеометра и исходным дирекционным углом. Значения указанных величин выдаются преподавателем каждой бригаде. Чтобы воспользоваться этими данными при работе с тахеометром Nikon Nivo5.C, необходимо в индивидуальном проекте бригады выбрать пункт меню «Съемка» и пункт подменю «Установка станции» (рис. 42).

Рис. 42. Выбор пункта подменю «Установка станции»

Появится окно «Установка станции» (рис. 43).

33

Рис. 43. Окно «Установка станции» в программе «SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C

В окне программы, отображенном на рис. 43, можно указать тип

съемки (плановая или планово-высотная), а также значение высоты инструмента над точкой установки. Высота инструмента – это расстояние по отвесной линии от точки установки прибора до оси вращения зрительной трубы. На тахеометре ось вращения отмечена крестом. В строке «Тип установки» в данном случае необходимо выбрать пункт «Известная точка» (рис. 44).

Рис. 44. Выбор функции программы «SurveyPro» «Известная точка»

в окне «Установка станции» В строке «Точка измерения» следует выбрать пункт «Создать

новую точку» (рис. 45).

34

Рис. 45. Выбор функции программы «SurveyPro» «Создать новую точку» в окне «Установка станции»

Появится окно «Вставка точки» (рис. 46).

Рис. 46. Окно «Вставка точки» в программе «SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C

В окне программы, отображенном на рис. 46, в закладке

«Общие» указывается имя точки, а в закладке «Положение» – ее пространственные координаты. После занесения всей информации в обеих закладках необходимо нажать кнопку .

После ввода информации о точке съемочного обоснования нужно нажать кнопку «Далее» в окне «Установка станции». Станет доступным ориентирование результатов предполагаемой топографической съемки. Это можно сделать по известным координатам точки ориентирования или дирекционному углу на неё.

35

Выбор варианта ориентирования осуществляется по нажатию кнопки «Азимут ЗТ» (рис. 47).

Рис. 47. Выбор варианта ориентирования результатов топографической съемки в окне

«Установка станции» в программе «SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C

В данном случае необходимо выбрать «Азимут ЗТ», после чего

появится окно, изображенное на рис.48.

Рис. 48. Вид окна «Установка станции» в программе «SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C после выбора функции

«Азимут ЗТ» Для ориентирования прибора следует выполнить следующие

действия.

36

1. Навестись на точку ориентирования. 2. Ввести исходный дирекционный угол в поле «Азимут ЗТ».

При этом значение угла в градусах отделяется от значений минут и секунд запятой. Таким образом, если необходимо ввести значение, равное 4052’15’’, то в строке «Азимут ЗТ» следует записать 4,5215.

3. Задаться значением горизонтального круга на точку ориентирования. Наиболее удобное значение – 0000’00’’. Его заносят в строку «Круг ЗТ».

4. С помощью кнопки «Отпр. круг» лимбу горизонтального круга придать значение из строки «Круг ЗТ».

После выполнения описанных действий окно «Установка станции» примет вид, как показано на рис. 49.

Рис. 49. Вид окна «Установка станции»

после занесения дирекционного угла в поле «Азимут ЗТ» и значения горизонтального

круга в поле «Круг ЗТ» После нажатия кнопки «Далее» окно «Установка станции»

примет вид, как на рис. 50.

0,0000

37

Рис. 50. Вид окна «Установка станции» после занесения значения горизонтального круга в направлении точки ориентирования

в программе «SurveyPro» Для контроля занесенных параметров используется кнопка

«Контроль» (рис. 51).

Рис. 51. Контроль значений, занесенных в окне «Установка станции» в программе

«SurveyPro» После успешного выполнения операции «Установка станции»

необходимо перейти к процессу съемки. Для этого в программе тахеометра выбирается пункт меню «Съемка» и пункт подменю «Ход/пикет» (рис. 52).

38

Рис. 52. Выбор пункта подменю «Ход/пикет» Появится окно геодезических измерений (рис. 53).

Рис. 53. Окно «Ход/пикет» в программе «SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C

В окне, изображенном на рис. 53, нужно выбрать режим

измерения расстояния – по призме или без нее, нажав кнопку . Перед началом работ при выборе режима измерения по призме необходимо задаться её постоянной. В данном случае следует выбрать безпризменный режим.

39

Рис. 54. Выбор параметров призмы в окне «Ход/пикет» в программе «SurveyPro»

тахеометра Nikon Nivo5.C В поле «Перед. точка» заносится имя последующей точки

съемки. После того, как заданы высота отражателя, тип измерения расстояния и имя пикета, перекрестие сетки нитей совмещается с центром призмы, установленной над съемочной точкой. Тахеометрические измерения выполняются по нажатию стилусом кнопки «Пикет». После выполнения измерения программа тахеометра предлагает занести семантическую информацию для «снятого» пикета (рис. 55).

Рис. 55. Занесение семантической информации для съемочной точки в окне «Ход/пикет»

в программе «SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C

40

Для продолжения работы нужно нажать кнопку . В окне «Ход/пикет» в закладке «Результат» отображается

информация о последней съемочной точке: - координаты по оси абсцисс (С) и ординат (В); - высота (Отм); - описание; - горизонтальный и вертикальный углы; - наклонное расстояние; - горизонтальное проложение и превышение (рис. 56).

Рис. 56. Информация о съемочной точке в закладке «Результат» в окне «Ход/пикет»

в программе «SurveyPro» В закладке «Карта» даётся схематичное отображение точки

съемочного обоснования и пикетов (рис. 57).

41

Рис. 57. Графическая информация о съемочной точке в закладке «Карта» в окне «Ход/пикет»

в программе «SurveyPro» Во время съемки вся информация о пикетах заносится в память

тахеометра автоматически. После съемки для просмотра информации необходимо выбрать пункт меню «Проект», пункт подменю «Изменить точки» (рис. 58).

Рис. 58. Выбор пункта подменю «Изменить точки» Выбрав указанные пункты, можно воспользоваться

информацией о съемке, представленной в окне «Изменить точки» (рис. 59, 60).

42

Рис. 59. Информация о съемочной точке в окне «Изменить точки» в программе «SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C

Рис. 60. Информация о съемочной точке в окне «Изменить точки» в программе «SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C

3.4.2. Задание № 2. Определение плановых координат и высот

обратной линейно-угловой засечкой В геодезической практике для определения пространственного

положения некоторой точки нередко используют прямые и обратные линейные, угловые и линейно-угловые засечки. На территории строительной площадки или на монтажном горизонте какого-либо строящегося объекта большая часть закреплённых геодезических пунктов уничтожается. Приходится использовать пункты, которые

43

находятся за пределами строительной площадки, где обеспечивается их сохранность и стабильное положение. При этом необходимо обеспечить оптическую видимость до определяемых точек, координаты которых можно получить обратной линейно-угловой засечкой. Схема геодезического построения обратной линейно-угловой засечки приведена на рис. 61.

- точка съемочного обоснования

- исходный геодезический пункт

- измерение расстояния и значений по вертикальному и горизонтальному кругам тахеометра в направлении на исходный пункт с определяемого

Рис. 61. Схема обратной линейно-угловой засечки

Для выполнения второго задания лабораторных занятий

тахеометр устанавливают над пунктом, наблюдения с которого еще не проводились. Прибор центрируется над точкой, а его вертикальная ось устанавливается отвесно. Определение координат обратной засечкой выполняют, выбрав пункт меню «Съемка», пункт подменю «Установка станции». В окне установки станции в пункте «Тип установки» необходимо выбрать «Неизвестная точка/обратная засечка» (рис. 62).

44

Рис.62. Выбор функции программы «SurveyPro» «Неизвестная точка/обратная засечка»

в окне «Установка станции» После этого в поле «Сохранить точку» необходимо указать имя

определяемой точки, в поле ВИ – высоту тахеометра над точкой, а в поле «Последовательность» указать одним или двумя полуприемами выполнять наблюдения на исходные точки. В данном случае выбирается пункт «Только прямо». После выбора предварительных установок необходимо нажать кнопку «Далее» (рис. 63).

Рис. 63. Вид окна «Установка станции» после выбора предварительных установок в окне засечки в программе «SurveyPro»

Для того чтобы выполнить геодезические наблюдения,

предусмотренные обратной линейно-угловой засечкой, необходимо

45

заранее занести в память тахеометра пространственные координаты исходных пунктов. В данном случае в качестве исходных будут приняты координаты пикетов из первого задания. Исходную точку можно выбрать либо из списка, либо со схемы. В первом случае используется кнопка поля «Точка засечки», во втором – (рис. 64).

Рис. 64. Вид окна «Установка станции» при выборе способа задания исходных

пунктов для обратной засечки в программе «SurveyPro»

В данном случае рассматривается первый вариант выбора

исходной точки засечки. После нажатия соответствующих клавиш появится окно «Выберите точку» (рис. 65).

46

Рис. 65. Вид окна «Выберите точку» в программе «SurveyPro» тахеометра

Nikon Nivo5.C В окне, изображенном на рис. 68, необходимо указать одну из

исходных точек, относительно которых выполняется засечка. Например, точка 1.

Перед измерением на исходную точку необходимо также задаться высотой отражателя над целью и режимом измерений расстояний. При работе в аудитории выбирается безпризменный режим. Высота визирования (ВВ) равна нулю, так как измерения производятся непосредственно на «твердую» точку. Для выполнения геодезических измерений нужно нажать кнопку «Измерить». При выполнении измерений на остальные опорные точки необходимо выполнить те же действия. По измерениям на вторую, третью и последующие точки на экране будут отображаться погрешности измерений. После того, как выполнены измерения по всем опорным точкам, нажимается «Далее» и завершается операция. В результате получаются координаты определяемой точки и погрешности ее пространственного положения.

Для независимого контроля полученного результата в задании предусмотрено решение обратной геодезической задачи для двух точек установки тахеометра. Координаты первой – берутся из первого задания, координаты второй – из решения обратной линейно-угловой засечки. Для выполнения вычислений необходимо выбрать пункт меню «Обратная задача», пункт подменю «От точки до точки» (рис. 66).

47

Рис. 66. Выбор пункта подменю «От точки до точки»

После этого отобразится окно «Обратная задача от точки до

точки» (рис. 67).

Рис. 67. Вид окна «Обратная задача от точки до точки» в программе «SurveyPro»

тахеометра Nikon Nivo5.C В окне, изображенном на рис. 67, нужно указать начальную и

конечную точки и нажать кнопку «Решить». В закладке «Результат» появятся вычисленные величины (рис. 68).

48

Рис. 68. Результат решения обратной геодезической задачи в закладке «Результат» в окне «Обратная задача от точки до точки»

в программе «SurveyPro» Отметки точек установки тахеометра из первого и второго

заданий не должны различаться более чем на 1 см, а расстояние между ними не должно расходиться с этим же расстоянием, промеренным рулеткой, более чем на 5 мм.

3.4.3. Задание № 3. Построения плана аудитории

Для выполнения третьего задания каждая бригада должна иметь

координаты двух точек установки тахеометра, а также точек, координаты которых были получены в процессе тахеометрической съемки (марки на стенах и углы аудитории). Эти точки должны быть нанесены на план в масштабе 1 : 50. Точность масштаба составит 5 мм. Погрешность нанесения точек на план соответствует 2,5 см в натуре. Угловые точки аудитории нужно соединить прямой линией. Контролем построения плана служит совпадение настенных марок с линиями стен аудитории и проверка размеров аудитории.

3.4.4. Задание № 4. Разбивочные работы

Разбивка (разбивочные работы) подразумевает перенесение

основных элементов плана заданного масштаба на местность, иными словами, вынос проектных данных в натуру. Современные электронные тахеометры, применяемые для этой цели, снабжены не

49

только быстрым и точным режимом измерения расстояния и цифровыми технологиями для определения горизонтального и вертикального углов, но и микропроцессором, способным решать различные инженерные задачи. Для перенесения проекта в натуру могут быть использованы координаты характерных точек объекта, таких как начало и конец кривой, вершина угла поворота трассы, точки детальной разбивки кривой, точки проектного положения железобетонных опор свайного поля, или точки, закрепляющие оси зданий и сооружений.

Цель выполнения четвертого задания – вынос в натуру запроектированных точек. Для этого на план произвольно наносятся точки, которые должны находиться внутри вычерченного контура аудитории. Количество этих точек должно совпадать с числом человек в бригаде. Необходимо графически снять плановые координаты произвольно нанесенных точек с точностью до 5 мм (например: x=567,875 м, y=237,605 м), а затем занести их в память тахеометра, выбрав пункт меню «Проект», пункт подменю «Изменить точки».

Для перенесения проектных данных в натуру необходимо установить тахеометр над одним из пунктов, координаты которого были определены ранее. После этого нужно запустить программу тахеометра, выполнить горизонтирование и ориентирование прибора. Затем выбрать пункт меню «Разбивка», пункт подменю «Разбивка точек» (рис. 69).

Рис. 69. Выбор пункта подменю «Разбивка точек»

50

Отобразится окно «Разбивка точек» (рис. 70).

Рис. 70. Вид окна «Разбивка точек» в программе «SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C

Перед разбивкой следует задаться координатами точки

установки тахеометра и исходным дирекционным углом. Для этого в окне на рис. 70 используется кнопка «ЗТ…», которая позволяет перейти в окно «Установка станции».

Для разбивки необходимо в окне на рис. 70 выбрать из списка точку, подлежащую выносу в натуру, определиться с высотой отражателя над целью и методом измерения расстояний, а после этого нажать кнопку «Решить». Появится окно, изображенное на рис. 71.

Рис. 71. Вид окна «Разбивка точек» после расчета геоданных в программе «SurveyPro»

тахеометра Nikon Nivo5.C

51

Индикатором красного цвета отображается направление, в котором необходимо поворачивать прибор вокруг вертикальной оси, чтобы выставить направление на проектную точку. Чем ближе к нулю значение в поле «От инструмента до проектной точки», тем точнее выставляется направление. Когда это значение близко к 00 – цвет становится зеленым (рис. 72).

Рис. 72. Вид окна «Разбивка точек» при установке проектного угла с погрешностью несколько секунд в программе «SurveyPro»

Значение «Горизонтальное проложение» показывает расстояние

в заданном направлении до проектной точки. Его следует отложить рулеткой, затем отметить полученную точку и установить над ней отражатель. Перекрестие сетки нитей визирной трубы тахеометра должно быть совмещено с центром призмы. Затем нужно нажать кнопку «Разбивка». Появится окно, изображенное на рис. 73.

52

Рис. 73. Вид окна «Разбивка точек» непосредственно перед измерением угловых и линейных величин

до проектной точки в программе «SurveyPro» После этого необходимо нажать кнопку MSR. Появится окно, в котором находится информация о процессе

измерения (рис. 74).

Рис. 74. Окно тахеометрических измерений при разбивочных работах в программе «SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C

После окончания измерений появится окно «Разбивка точек» с

обновленными характеристиками (рис. 75).

53

Рис. 75. Вид окна «Разбивка точек» после измерения угловых и линейных величин

до проектной точки в программе «SurveyPro» В окне, изображенном на рис. 75, следует обратить внимание на

значения «Назад», «Налево», «Нас». Первые два значения показывают, куда нужно сдвинуть отражатель относительно установленного направления, чтобы выставить плановое положение «выносной» точки в проектное с заданной точностью. Необходимо добиваться, чтобы погрешность планового положения выносной точки составляла не более 2 см. Значение «Нас» появляется тогда, когда отражатель необходимо поднять, а «Выемка» – когда опустить.

4. РУКОВОДСТВО К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ

С ТАХЕОМЕТРОМ TRIMBLE M3

4.1. Устройство тахеометра Trimble M3 Электронный тахеометр Trimble M3 оснащен

никелевокадмиевой батареей, вычислительным процессором, блоком памяти. Предусмотрена передача данных блока памяти на периферийные устройства.

Внешний вид электронного тахеометра Trimble M3 представлен в прил. 5.

Зрительная труба обоими концами переводится через зенит. Ее фокусируют вращением винта кремальеры 3 (см. прил. 5). Окуляр 4 устанавливают по глазу вращением диоптрийного кольца 5 до появления четкого изображения сетки нитей (см. прил. 5).

54

Коллиматорные визиры 2 предназначены для грубой наводки на цель. При пользовании визиром глаз располагают на расстоянии 25–30 см от него.

Зрительная труба закреплена в горизонтальной оси. На одном конце горизонтальной оси укреплен вертикальный круг, на другом – втулка с хомутиком, входящая в систему наводящего устройства зрительной трубы с закрепительным курком 13 и наводящим винтом 12 (см. прил. 5).

Нормальное функционирование прибора гарантируется при полной работоспособности сопутствующего оборудования, представленного в прил. 6. При эксплуатации прибора можно использовать внешнюю аккумуляторную батарею повышенной емкости.

Технические характеристики прибора представлены в табл. 2.

Таблица 2 Основные характеристики тахеометра Trimble M3

Название характеристики Значение характеристики

Дальность измерения расстояний по одной призме, м До 5000 Дальность измерения расстояний по мини-призме, м До 3000 Дальность измерения расстояний в безпризменном режиме, м 200 Погрешность измерения расстояния по призме в режиме «точно», мм 3+2 мм/км × D

Погрешность измерения расстояния по призме в режиме «стандарт», мм 10+5 мм/км × D

Погрешность измерения расстояния без призмы в режиме «точно», мм 5+3 мм/км × D

Погрешность измерения расстояния без призмы в режиме «стандарт», мм 10+5 мм/км × D

Погрешность угловых узмерений по горизонтальному кругу, уг. с. 5

Увеличение зрительной трубы, кратн. 26 Температурный диапазон работы, °C от –20 до +50 Объем встроенной памяти, точек 10000

Изображение экрана тахеометра Trimble M3 с клавиатурой

представлено на рис. 76, назначение его клавиш – в табл. 3.

55

Рис. 76. Жидкокристаллический экран тахеометра и клавиатура

Таблица 3

Назначение клавиш тахеометра Trimble M3

Изображение кнопки Описание функционала кнопки Вид экрана тахеометра

Кнопка «Меню» используется для отображения экрана «МЕНЮ», содержащего следующие функции:

1. Проекты. 2. Юстировка. 3. Задачи. 4. Съемка. 5. Настройки инструмента. 6. Интерфейс. 7. Передача данных

Кнопка «Быстр Меню» используется для отображения экрана «Быстрого Меню», содержащего следующие функции:

1. Настройка точности дальномера.

2. Переключение между режимами «DR» или «PR».

3. Электронный уровень. 4. Поправки. 5. Номер точки. 6. Цель. 7. Правка

56

Продолжение табл. 3

Изображение кнопки Описание функционала кнопки Вид экрана тахеометра

Кнопка подсветки используется для отображения окна с тремя переключателями, содержащего следующие функции:

1. Включение или выключение подсветки.

2. Включение или выключение звукового сигнала.

3. Настройка контрастности экрана

Кнопка «PWR» используется Для включения или выключения инструмента.

Кнопка «ESC» используется для возврата в предыдущий экран. При использовании режима цифровой или алфавитно-цифровой клавиатуры кнопка «ESC» используется для удаления введенных данных

57

Продолжение табл. 3

Изображение Кнопки Описание функционала кнопки Вид экрана тахеометра

Кнопка «MEAS/ENT» используется для выполнения следующих операций:

1. Переход к следующему действию.

2. Выполнение измерения и запись полученных результатов.

3. Подтверждение введенного значения, имени или кода точки при использовании режима ввода

Функциональные клавиши «F1» - «F4» используются для дублирования программных кнопок, расположенных в нижней части экрана. Поля, отображаемые в нижней части каждого экрана, связаны с функциями клавиш, расположенных ниже экрана. Они показывают следующий возможный параметр, а не текущий

Стрелка курсора влево ◄ «BS» сдвигает курсор влево или удаляет символ при использовании режима ввода

58

Окончание табл. 3

Изображение Кнопки Описание функционала кнопки Вид экрана тахеометра

Стрелка курсора вправо►сдвигает курсор вправо

Стрелки курсора вверх и вниз ▲, ▼ сдвигают курсор вверх и вниз в списке или в экране «МЕНЮ». Также эти кнопки используются для смены набора отображаемых и записываемых величин в экране «ГЛАВ».

Клавиши с буквенно-цифровым обозначением используются для ввода цифровых или буквенных символов.

При описании работы с электронным тахеометром приняты

условные обозначения: X, Y, Z – координаты пикета или ориентирной точки; Xs, Ys, Zs – координаты точки установки тахеометра; ih – высота оси вращения трубы тахеометра над точкой установки; th – высота визирной цели; Aз – дирекционный угол ориентирного направления; S – точка установки тахеометра, Z – отметка точки, SD – наклонное расстояние, HD – горизонтальное проложение, m – масштабный коэффициент.

4.2. Обзор программного обеспечения тахеометра Trimble M3

В электронном тахеометре Trimble M3 используется

программное обеспечение функций экранов «МЕНЮ» и «Быстр. Меню». Описание этих функций представлено в табл. 4 и 5.

59

Таблица 4

Функции и настройки тахеометра Trimble M3, доступные в экране «МЕНЮ»

Элемент

меню Элемент подменю Описание действий

Нов Создание нового проекта Открыть Открытие существующего проекта Удалить Удаление существующего проекта

Контр. проект Создание контрольного проекта, который

служит для хранения дополнительной информации по основному проекту

Проекты

Инфо Отображение информации о существующем проекте, включая информацию о свободном

месте и записанных точках

Юстировка - Определение значений места нуля вертикального круга, коллимационной погрешности. Поверка компенсатора

Опр. размеров Вычисление недоступного расстояния и высоты объекта

Недост. объект Вычисление высоты объекта

Коорд. отн. оси Определение координат произвольной точки в системе координат базиса

Верт. плоск. Вычисление координат произвольной точки

в системе координат базиса в заданной плоскости

Задачи

Выч. площади Вычисление площади объекта по измерениям до его поворотных точек

Обр. засеч. Определение координат точки стояния инструмента обратной линейно-угловой засечкой Занесение плановых координат и высоты точки установки инструмента в блок памяти

Извест. СТЦ Ориентирование прибора в соответствии с заданным дирекционным углом или координатами ориентирной точки

Высота СТЦ Определение отметки точки стояния инструмента относительно исходного репера

Съемка

Изм. Точек Выполнение плановой или планово-высотной съемки

60

Продолжение табл. 4

Элемент меню Элемент подменю Описание действий

XY Вынос в натуру проектной точки по известным плановым координатам

HD Вынос в натуру проектной точки по известным полярным координатам

XYZ Вынос в натуру проектной точки по известным плановым координатам и отметке

HDh Вынос в натуру проектной точки по известным полярным координатам и отметке

ОпорЛин 2D

Вынос в натуру проектных точек относительно базисной линии

Съемка Разбивка

РазбЛин 2D

Вынос в натуру проектных точек в створе линии через равные отрезки

Углы

Установка размерности угловых величин. Установка вида измеренных величин в вертикальной плоскости – вертикального угла или зенитного расстояния. Установка направления меридиана (северного или южного) для отсчета значения азимута. Включение или выключение функции инициализации горизонтального круга

Расстояние Установка единиц измерения и записи расстояния, и вида отображения его измеренного значения

Сист. корд Установка направления осей прямоугольных координат и порядка отображения координат на экране

Единицы Выбор единиц измерения температуры окружающей среды и атмосферного давления

Отключение Установка параметров автоотключения и режима ожидания для основного блока инструмента и блока дальномера

Часы Настройка встроенных часов тахеометра

Настройки инструмента

Разное Установка режима ввода имен и кодов точек, используемых по умолчанию

61

Окончание табл. 4

Элемент меню Элемент подменю Описание действий

МЕМ/1 Выбор способа записи данных во встроенную память тахеометра

МЕМ/2 Выбор способа записи данных во встроенную память тахеометра

МЕМ/3 Выбор способа записи данных во встроенную память тахеометра

V24/1 Выбор способа записи данных на внешнее устройство через интерфейс RS232

V24/2 Выбор способа записи данных на внешнее устройство через интерфейс RS232

V24/3 Выбор способа записи данных на внешнее устройство через интерфейс RS232

Интерфейс

ВЫКЛ Отключение возможности записи данных. ПАМ-Периф Передача данных из тахеометра в ПК Периф.-ПАМ Передача данных из ПК в тахеометр

Прд. спис. точек Выгрузка списка номеров точек Передача данных

Прд. спис.кодов Выгрузка списка кодов точек

Таблица 5

Функции и настройки тахеометра Trimble M3, доступные в экране «Быстр Меню»

Элемент меню Элемент подменю Описание действий

Дальномер Режим Выбор режима измерения расстояний. Возможны варианты: режим «ТОЧН» и режим «СТНД»

Режим DR/PR - Выбор режима измерений расстояний: DR (без призмы), PR (по призме)

Уровень -

Отображение цифрового и электронного изображения цилиндрического уровня горизонтального круга

Пост. призмы Ввод постоянной призмы. Допустимый диапазон от -999 до +999 мм

Температура Ввод температуры окружающей среды. Допустимые значения от -40 до +70 °C Поправки

Давление Ввод атмосферного давления. Допустимый интервал от 440 до 1460 мм ртутного столба

62

Окончание табл. 5

Элемент меню Элемент подменю Описание действий

Масштаб Ввод масштабного коэффициента для линейных измерений. Допустимый интервал от 0.995000 до 1.00500

За крив. и рефр.

Выключение или включение режима учёта поправки за кривизну земли и рефракцию. При включённом режиме выбираем один из расчетных коэффициентов: 0,132; 0,142; 0,200

Поправки

На ур. моря Включение режима вычисления поправки в

линию за высоту над уровнем моря ВКЛ/ВЫКЛ

Т/К - Ввод номера и кода на измеряемую точку Цель - Ввод постоянной призмы и высоты цели

Внутр. память Редактирование данных, записанных в блок памяти прибора

Список имен тчк Управление списком записанных точек в соответствии с их именами Правка

Список кодов Управление списком записанных точек в соответствии с их кодами

При удержании кнопки тахеометра «Быстр. Меню» в течение

одной секунды в любом экране измерений появится дополнительный экран, позволяющий задать имя точки, ее код, а также высоту цели и значение постоянной призмы (рис. 77).

Рис. 77. Дополнительный экран ввода

имени точки, ее кода, высоты цели и значения постоянной призмы

63

Выбор имени и кода точки Для задания или изменения имени точки, на которую

производятся измерения, необходимо выполнить следующие действия:

1) в экране «Быстр Меню» выбрать Н/К (строка «5»), нажать MEAS/ENT, в результате открывается экран «Номер/Код точки»; 2) для изменения режима ввода имени точки с буквенно-цифрового на цифровой нажать кнопку «F1» (программная клавиша «<ABC>»); 3) при выборе данных из списка необходимо нажать «F2» (программная клавиша «Список»); 4) для ввода ранее использованного имени или кода точки нажать «F3» (программная клавиша «Стек»); 5) для возврата в экран измерений необходимо нажать клавишу «F4» (программная клавиша «OK»). Возврат в экран «Быстр Меню» возможен при нажатии «ESC». Выбор цели Выбор и редактирование параметров цели выполняется в экране

«Выбор цели» функции «Цель» быстрого меню. Вызвать отображение этого экрана можно, выбрав пункт 6 с названием «Цель» в экране «Быстр Меню». Перемещаем курсор в списке целей, нажимая клавиши ▲, ▼ или кнопки тахеометра «1» - «5», затем выбираем необходимое значение и нажимаем «MEAS/ENT». Для редактирования параметров цели используем «F2» (программная клавиша «Прав»). Для выбора подсвеченной цели нажимаем «F4» (программная клавиша «ОК»).

Изменение параметров цели Для изменения параметров цели необходимо выполнить

следующие действия: 1) нажать «F2» (программная клавиша «Прав») в экране «Выбор цели»; 2) в появившемся экране «Правка цели», изображенном на рис. 78, ввести новое значение постоянной призмы и высоты цели (постоянная призмы зависит от типа отражателя и, как правило, указывается на его корпусе);

64

Рис. 78. Вид экрана «Правка цели» тахеометра Trimble M3

3) для ввода ранее использованных значений нажать «F3» (программная клавиша «Стек») и выбрать нужные значения; 4) для отказа от редактирования и возврата в предыдущий экран нажать «ESC»; 5) для подтверждения правильности ввода и выхода из режима нажать «F4» (программная клавиша «ОК»).

Включение буквенно-цифрового или цифрового режима

ввода информации Цифровой режим ввода символов имени или кода точки

обозначается на экране тахеометра программной клавишей «<123>» и индикатором «1»; буквенно-цифровой режим для ввода заглавных символов – «<ABC>» и «А»; для ввода строчных символов – «<abc>» и «а», как показано на рис. 79.

65

Рис. 79. Вид экрана тахеометра при цифровом и буквенно-цифровом режиме ввода информации

По умолчанию установлен цифровой режим ввода. Для его

смены на буквенно-цифровой режим ввода заглавных или строчных букв необходимо нажать «F1». В буквенно-цифровом режиме ввода предусмотрен ввод знаков «плюс» и «минус».

4.3. Подготовка тахеометра к работе

4.3.1. Приведение тахеометра в рабочее положение

Порядок установки штатива

1. Раздвинуть ножки штатива так, чтобы он принял наиболее устойчивое положение.

2. Установить штатив непосредственно над точкой таким образом, чтобы его головка находилась над точкой.

3. Вдавить ножки штатива в землю. 4. Плоскость головки штатива установить как можно

горизонтальнее. 5. Затянуть барашковые винты на ножках штатива. 6. Установить инструмент на головку штатива. 7. Прикрутить становым винтом трегер тахеометра к головке

штатива.

66

Центрирование прибора 1. Глядя в окуляр оптического центрира, совместить

концентрические окружности сетки нитей с центром пункта геодезической сети, вращая подъемные винты подставки.

2. Привести пузырек круглого уровня в нуль-пункт, поочередно изменяя высоту ножек штатива.

3. Выполнить горизонтирование тахеометра по цилиндрическому уровню, вращая подъёмные винты подставки.

4. При смещении центра концентрических окружностей относительно центра пункта более чем на 2 мм необходимо ослабить становой винт и параллельным перемещением подставки прибора по головке штатива добиться полного совмещения центра окружностей с центром пункта. Затянуть становой винт.

5. Если перемещением подставки не удаётся добиться совмещения центров (становой винт упирается в край головки штатива), то закрепить инструмент посредине головки штатива, точнее установить штатив над точкой и провести все действия, начиная с пункта 1.

6. Выполнить повторное горизонтирование прибора по цилиндрическому уровню. Горизонтирование прибора Точное горизонтирование инструмента осуществляется по

цилиндрическому уровню горизонтального круга. Для этого выполним следующие действия. 1. Вращая алидаду тахеометра, установим цилиндрический

уровень горизонтального круга по направлению любых двух подъемных винтов подставки. На рис. 80, а это винты «В» и «С».

67

Рис. 80. Последовательность установки уровня и работа подъёмными винтами

2. Вращая одновременно в разные стороны винты «В» и «С»,

приведём пузырек цилиндрического уровня в нуль-пункт. 3. Повернём прибор на угол 90° относительно его первоначального

положения (рис. 80, б). 4. Третьим подъемным винтом «А» приведём пузырек

цилиндрического уровня в нуль-пункт. 5. Повернём прибор на 180° относительно положения, показанного

на рис. 80, б. 6. При отклонении пузырька цилиндрического уровня

относительно нуль-пункта в третьем положении более чем на одно деление, отъюстировать уровень. Фокусировка зрительной трубы При наблюдениях тахеометром необходимо, чтобы объектив

визирной трубы был тщательно сфокусирован на объект, а центральное пересечение сетки нитей было совмещено с точкой наблюдений. Для этого необходимо выполнить следующие действия:

1) навести зрительную трубу на однородный по тону объект (на небо или лист белой бумаги); 1) вращением диоптрийного кольца окуляра добиться четкого изображения сетки нитей; 2) навести зрительную трубу на наблюдаемую цель; 3) вращением винта кремальеры зрительной трубы добиться четкого изображения цели; 4) перемещением глаза вправо и влево, а также вверх и вниз выявить параллакс сетки нитей (Стабильность изображения цели относительно сетки нитей свидетельствует о том, что параллакс отсутствует. В противном случае необходимо вращать диоптрийное кольцо окуляра до устранения параллакса.

а б

68

Изображения винта кремальеры и диоптрийного кольца окуляра приведены на рис. 81); 5) точное наведение сетки нитей на цель осуществляется вращением наводящих винтов 12 и 15, указанных в прил. 5 (заканчивать вращение наводящего винта при наведении на цель необходимо только по направлению часовой стрелки).

Рис. 81. Окулярная часть трубы

4.3.2. Включение и выключение инструмента

Инструмент включается после нажатия кнопки «PWR»,

появляется исходный экран, на котором показывается версия программы (рис. 82).

Рис. 82. Отображаемая на экране тахеометра информация при его включении

Диоптрийное кольцо окуляра

Винт кремальеры

Предохранительный колпачок сетки нитей

69

Далее следует вращать зрительную трубу до появления звукового сигнала, затем повернуть инструмент вокруг вертикальной оси до повторного звукового сигнала. После этого на экране появятся настройки прибора, которые сохранились после предыдущего сеанса работы: температура окружающей среды, атмосферное давление, постоянная призмы и масштабный коэффициент. Эти настройки можно записать, нажав «F4», или отказаться от записи – «F1».

Выключение тахеометра происходит при последовательном нажатии клавиш «PWR» и «ENT».

4.3.3. Подготовка тахеометра к измерениям

Для визуализации результатов измерений предназначен экран

«ГЛАВ», который появляется после полного включения прибора. Выводимая на экран информация обозначается символами в левой части экрана. Расшифровка этих символов представлена в табл. 6.

Тахеометром Trimble M3 можно измерять линии по призме (режим «PR») и без нее (режим «DR»). В режиме «DR» сигнал отражается от поверхности объекта. Изменить режим измерения расстояний с «PR» на «DR» и наоборот можно при работе в любом экране тахеометра. Для этого нажать кнопку быстрого меню, установить курсор на строку «Режим DR/PR» и нажать «MEAS/ENT».

На дисплее в панели состояния при измерении по призме виден индикатор , без призмы – индикатор принимает вид . При измерениях по призме расстояния не должны быть менее 10 м. При работе с тахеометром в аудитории должен быть установлен режим «DR».

70

Таблица 6

Описание символов измеряемой, отображаемой или записываемой информации

Информация Символ Буквенное обозначение

Дополнительные сведения

Наклонное расстояние SD

Возрастание оцифровки лимба горизонтального круга, по ходу часовой стрелки Горизонтальный угол ГК Возрастание оцифровки лимба горизонтального круга против хода часовой стрелки

Зенитное расстояние Угол наклона Измерения по

вертикальному кругу

ВК Угол возвышения

Горизонтальное

проложение

HD

Превышение h

Угол возвышения в процентах

V, %

Для учёта влияния атмосферных условий на результаты

измерений необходимо ввести значения температуры окружающей среды и атмосферного давления во внутреннюю память прибора, как показано на рис. 83. Для этого используется пункт 4 экрана «Поправки» быстрого меню.

71

Рис. 83. Окно учета внешних факторов на результаты наблюдений

Отображение и запись измеряемых и вычисляемых величин

возможно в четырех вариантах. Для выбора одного из них в экране «ГЛАВ» предназначены кнопки ▼ или ▲. Вид экрана «ГЛАВ», в зависимости от выбранного варианта, представлен на рис. 84.

Рис. 84. Вид экрана «ГЛАВ» в различных вариантах

В правом верхнем углу экрана «ГЛАВ» имеется набор индикаторов, говорящих о следующем варианте отображения информации.

Для простоты обработки данных полевых измерений целесообразно в направлении на ориентирную точку со станции наблюдений выставить отсчет по горизонтальному кругу на ноль. Осуществить эту операцию можно, вызвав соответствующую

72

функцию программы тахеометра нажатием «F1» в экране «ГЛАВ». Экран примет вид, изображенный на рис. 85.

Рис. 85. Установка отсчета по лимбу горизонтального круга на ноль

в ориентирном направлении Затем нужно совместить перекрестие сетки нитей с точкой

ориентирования и нажать «MEAS/ENT».

4.3.4. Создание проекта Перед началом работ создается новый проект, предназначенный

для записи настроек инструмента и результатов измерений. Во внутреннюю память прибора можно записать до 32 проектов.

Для создания нового проекта в пункте «Проекты» экрана «Меню» открыть подпункт «Нов». Порядок создания проекта показан на рис. 86.

Рис. 86. Выбор функции создания нового проекта

Далее занести название проекта в окне экрана «Новый проект» (рис. 87) и нажать «MEAS/ENT».

73

Рис. 87. Ввод имени нового проекта

После задания названия проекта курсор перемещаем кнопкой ▼ вниз и выбираем нужные настройки проекта. Изменения настроек выбранных параметров выполняем, нажимая кнопки ◄ или ►, и записываем, нажимая «MEAS/ENT». Пример выбора изменяемых параметров представлен на рис. 88.

Рис. 88. Выбор изменяемых настроек создаваемого проекта

После выбора всех настроек завершаем создание проекта, нажимая «F2» под программной клавишей «Создать» (рис. 89).

Рис. 89. Вид экрана «Новый проект» при завершении его создания

На запрос «Зап. настр» нажимаем «MEAS/ENT».

74

После создания проекта все измерения необходимо выполнять в этом проекте. Заходить в другие проекты запрещается.

4.4. Задания к лабораторным занятиям

4.4.1. Задание № 1. Измерение направлений и расстояний Лабораторные работы с тахеометром выполняются по бригадам.

Каждая бригада должна выбрать в аудитории точку установки прибора в соответствии с рис. 40, установить над ней тахеометр, привести его в рабочее положение и затем включить. Перед началом наблюдений в память электронного тахеометра необходимо занести значения высоты инструмента, высоты цели (в безпризменном режиме – 0,000 м). Установить режим измерения расстояний «DR». При выполнении задания в рабочей тетради нужно составить таблицу, заголовок которой представлен на рис. 90.

Рис. 90. Заголовок таблицы результатов линейно-угловых измерений На рис. 90 в заголовке таблицы указаны следующие условные

обозначения: ГК – измеренные горизонтальные направления на марки и вычисленные углы между ними; ВК – измеренные вертикальные углы; SD – измеренные наклонные расстояния от инструмента до выбранных марок; HD – вычисленные горизонтальные проложения между точкой установки инструмента и выбранными марками; h – вычисленные превышения между точкой установки инструмента и выбранными марками.

По согласованию с преподавателем каждой бригаде нужно выбрать не менее четырёх марок, закрепленных на стенах аудитории, на которые произвести измерения. Углы между направлениями на соседние марки должны быть не менее 10–150. Одну из марок выбрать

Результаты линейно-угловых измерений в аудитории 3120 точка установки прибора - № 100

Тахеометр - Trimble M3 Дата: 10 февраля 2012 Температура окружающей среды: 20°. Атмосферное давление: 767 мм рт. ст.

Угловые измерения Расстояния Горизонтальный круг,

ГК

Номер марки

Отсчёты Угол

Вертикальный круг, ВК

наклон-ное SD,

м

горизон-тальное HD, м

Превы-шение

h, м

75

в качестве начальной и на неё установить отсчет по лимбу горизонтального круга, равный нулю. На все марки измерить горизонтальные направления, вертикальные углы и наклонные расстояний. При измерениях наводить перекрестие сетки нитей трубы на центр марки. После наведения на марку нажать «MEAS/ENT». На экране появится постоянная призмы (0 мм), через несколько секунд раздастся короткий звуковой сигнал, и на экране появятся измеренные и вычисленные значения. Для просмотра на экране тахеометра всех измеренных и вычисленных значений нажимать кнопки ▲ или ▼. Результаты измерений на марки занести в таблицу. Пример заполненной таблицы представлен на рис. 91.

Если после нажатия «MEAS/ENT» процесс измерения не останавливается и постоянно слышны звуковые сигналы, то необходимо остановить процесс измерений, нажав клавиши ESC. Затем найти и исправить ошибку. Основная причина ошибки – измерения выполняют в режиме «PR», а не «DR». Необходимо изменить режим.

Рис. 91. Пример заполнения таблицы результатов измерений

Результаты линейно-угловых измерений в аудитории 3120 точка установки прибора - № 100

Тахеометр - Trimble M3 Дата: 10 февраля 2012 Температура окружающей среды: 20°. Атмосферное давление: 767 мм рт. ст.

Угловые измерения Расстояния Горизонтальный круг,

ГК

Номер марки

Отсчёты Угол

Вертикальный круг, ВК

наклон-ное SD,

м

горизон-тальное HD, м

Превы-шение

h, м

6 0° 00′ 00" 6° 10′ 46" 8,356 8,307 2,899 8 15° 32′ 45" 15° 32′ 45" 5° 48′ 35" 8,289 8,246 2,839 9 26° 17′ 23" 10° 44′ 38" 6° 22′ 22" 8,429 8,377 2,936 12 38° 02′ 01" 11° 05′ 15" 12° 13′ 56" 5,345 5,224 3,132 6 0° 00′ 04" 6° 10′ 40" 8,354 8,305 2,899

76

4.4.2. Задание № 2. Топографическая съемка местности полярным способом

4.4.2.1. Установка прибора на точке съемочного обоснования

Для выполнения следующего задания необходимо знать

координаты точки установки инструмента и дирекционный угол на ориентирную точку.

Значения плановых координат точки установки инструмента и дирекционного угла с этой точки на ориентирную у каждой бригады индивидуальны. Абциссу рассчитываем по номеру группы, номеру бригады, дню месяца, часам и минутам в момент установки инструмента. Допустим, первое число равно 1, второе – 2, третье – 12, четвертое – 8, а пятое – 35, значит абсцисса точки равна 1312,835 м. Ординату точки вычисляем по формуле

, ,,

где Y – ордината точки установки инструмента, м; X – абсцисса точки установки инструмента, м.

Для определения дирекционного угла опорного направления

необходимо установить прибор над точкой, привести его в рабочее положение, включить и выполнить следующие действия:

– измерить расстояние от прибора до ближней длинной стороны аудитории;

– изменить это расстояние в пределах 1 м и отложить новое расстояние на противоположной короткой стороне аудитории;

– навести трубу на полученную точку и установить отсчёт по ГК, равный нулю;

– навести трубу на любую марку и взять отсчёт по ГК; – дирекционный угол на выбранную марку считать равным

отсчёту по ГК. Далее в экране «МЕНЮ» выбрать пункт «Съемка», подпункт

«Извест. СТЦ». В появившемся экране точка установки инструмента обозначена как «S». Для продолжения работы на станции нажать «F1» (рис. 92, а).

При вводе координат с клавиатуры (режим «Ввод») нажать «F4». При выборе координат из внутренней памяти инструмента (режим

504

X=Y

77

«Внутр. память») нажать «F2». В данном задании координаты точки заносим с клавиатуры. Окончание ввода координат подтверждаем, выбрав OK – «F4» (рис. 92, в).

Рис. 92. Экраны ввода координат точки в пункте подменю «Извест. СТЦ» Появляются экраны с введёнными координатами и

предлагается: – проверить, подтвердить их правильность (программная

клавиша «OK») и перейти в режим ориентирования; – если есть ошибки, то перейти в режим исправления координат. После подтверждения координат точки (программная клавиша

«ОК») для ориентирования прибора появятся программные клавиши «Аз» и «XY» в окне тахеометра «Задняя точка» (рис.93, а). Ориентирование прибора можно выполнить двумя способами: по известному дирекционному углу (Аз), нажав «F3» или по известным координатам ориентирной станции (XY), нажав «F4».

Для ориентирования по дирекционному углу (азимуту) необходимо выполнить следующие действия: – ввести дирекционный угол (азимут), см. рис. 93, б;

– навести зрительную трубу на ориентирную (заднюю) точку и нажать «MEAS/ENT»;

– проверить и подтвердить правильность выполненных действий, нажав «F4» (программная клавиша «Да») (рис. 93, г).

а б

в

78

Рис. 93. Порядок действий при ориентировании прибора по дирекционному углу Для ориентирования по координатам второй точки необходимо: – выбрать ввод координат с клавиатуры «F3» (рис. 94, б);

– ввести координаты ориентирной точки и нажать «F4» (программная клавиша «OK»), см. рис 94, в; – выбрать «Изм. SD/ГК/ВК» и нажать «F1»; – навести прибор на ориентирную точку и нажать «MEAS/ENT»; – в появившемся экране «Координаты станции» проверить координаты точки установки инструмента и значение дирекционного угла; – при отсутствии ошибок нажать «F4» (программная клавиша «Да») (рис. 94, е).

В появившемся экране «Масштаб» проверить новый масштабный коэффициент. Его значение не должно отличаться от старого более чем на три единицы четвертого знака после запятой (рис. 94, ж).

Если различие значений масштабных коэффициентов превышает указанную величину, следует нажать клавишу «F1» и проверить введённую информацию.

Для сохранения старого масштабного коэффициента и завершения операции необходимо нажать «F2» (программная клавиша «стар»).

а б

в г

79

Рис. 94. Порядок действий при ориентировании прибора по координатам Необходимо следить за правильностью ввода исходных данных

при ориентировании прибора. Контроль этих данных в режиме «Изм. ГК/ВК» невозможен. В режиме «Изм. SD/ГК/ВК» контроль осуществляется по масштабному коэффициенту.

Масштабный коэффициент определяют при эталонировании прибора на специальном компараторе. При топографических работах его не изменяют. Заводское значение масштабного коэффициента – единица.

а б

в г

д е

ж и

80

Для ускорения полевых работ необходимо заранее ввести во внутреннюю память тахеометра уравненные значения координат планово-высотного обоснования (X,Y,Z). Тогда координаты точки установки инструмента и точки ориентирования находим по номеру (T), коду (К) точки или адресу (А) строки в блоке памяти тахеометра.

Высоту инструмента измеряют рулеткой от специальной метки на приборе до центра пункта геодезической сети. Высоту отражателя устанавливают, выдвигая стойку на необходимую величину по специальным меткам. Если меток на стойке отражателя нет, то высоту измеряют рулеткой до миллиметров. Эти данные устанавливают до начала работы на станции.

4.4.2.2. Выполнение измерений

Тахеометрические наблюдения с точки съемочного обоснования

выполняют, когда в память прибора занесены данные о координатах точки стояния и ориентировке лимба относительно осей координат. Для продолжения геодезических наблюдений следует в экране «Съёмка» выбрать пункт «Изм. точек» (см. рис. 95).

Рис. 95. Выбор пункта «Изм. точек»

в экране «Съемка» Появится экран «Координаты станции» (рис. 96).

Рис. 96. Экран «Координаты станции»

81

Необходимо проверить координаты станции. При отсутствии ошибок подтвердить координаты станции, нажав «F4» (программная клавиша «Да»).

Появится экран ориентирования для подтверждения отсчёта по горизонтальному кругу на опорное направление (рис. 97). Следует нажать «F4».

Рис. 97. Вид экрана «Ориентир – ОК?»

Далее переходим к экрану проверки высоты инструмента – ih и отметки точки – Zs (рис. 98). Для исправления значений нажать «F3» и ввести новые. Для подтверждения правильности высоты инструмента ih и высоты станции Z нажать «F4» » (программная клавиша «Да»).

Рис. 98. Экрана высоты инструмента

и отметки точки Появляется экран «Тчк съемки». При определении

прямоугольных координат последовательно наводим визирную ось трубы на новые точки и нажимаем «MEAS/ENT». Результаты вычислений отображаются на экране тахеометра (рис. 99).

82

Рис. 99. Результаты вычислений координат точек

Записываем в рабочую тетрадь координаты точки и ее истинный

номер. Затем переходим на третью страницу экрана «Тчк съемки», нажав «F4», и переписываем название, код точки и адрес строки в памяти тахеометра, в которой записана информация о точке. Кроме этого, записи в тетрадь подлежат значения высоты цели и инструмента. Вид третьей страницы с перечисленной информацией представлен на рис. 100.

Рис. 100. Вид третьей страницы экрана

«Тчк съемки»

Необходимо измерить не менее 8 – 12 марок по всем стенам аудитории.

После завершения наблюдений на все марки результаты, полученные в ходе работ, необходимо оформить в таблице. Пример оформления представлен на рис. 101.

83

Рис. 101. Пример оформления полученных результатов в таблице после

выполнения второго задания

В электронном тахеометре Trimble M3 реализована система кодирования точек. Можно заранее составить список и коды точек, а при съёмке извлекать их из памяти прибора и производить кодирование каждой измеренной точки. После каждого измерения номер пикета увеличивается на единицу. Код можно изменить через быстрое меню.

Качество выполненной съемки во многом зависит от составленного в полевых условиях абриса, особенно в условиях сложной городской застройки.

Ответственность за качество съемки лежит на исполнителе, который должен грамотно и в достаточном количестве выбрать контурные и высотные съёмочные точки (пикеты) и правильно и подробно составить абрис.

При топографической съемке электронным тахеометром необходимо выдерживать ограничения, накладываемые на предельные расстояния от прибора до отражателя. Значения максимальных расстояний от станции наблюдений до реечной точки, приведенные в табл. 7, взяты из нормативного документа [8].

Результаты вычислений координат марок в аудитории 3120 Группа – 1. Бригада – 3. Дата: 17 февраля 2012. Время: 11 ч 25 мин.

Точка установки инструмента – 103. X103=1317,112 м; Y103=379,278 м; Z103=124,578 м; ih103=1,589 м. Дирекционный угол на ориентирную точку: 354° 35′ 47". Тахеометр - Trimble M3 Температура окружающей среды: 20°. Атмосферное давление: 767 мм рт. ст.

Координаты марки

Номер марки Абсцисса X Ордината Y Аппликата Z

Адрес точки в проекте

(А)

XII 1325,581 378,857 127,085 4 5 1325,729 377,953 – 5

84

Таблица 7

Максимальные расстояния при топографической съемке

Полученные в результате топографической съемки данные

передаются из прибора в компьютер по специальным программам. Например: Trimble Data Transfer. Возможна передача данных в операционной системе Microsoft Windows стандартной программой Hyper Terminal.

Дальнейшую графическую обработку съемки ведут в геоинформационных системах (MapInfo, Panorama) или в других программах (AutoCAD), для которых созданы специальные геодезические модули.

4.4.3. Задание №3. Обратная линейно-угловая засечка

Для определения прямоугольных координат и отметки точки

установки инструмента (S) в произвольном месте рассмотрим способ обратной линейно-угловой засечки. Для определения пространственного положения точки необходимо произвести измерения не менее чем на три пункта, координаты которых известны. Наиболее точно координаты точки S определяются, когда она находится в центре тяжести фигуры, вершинами которой являются исходные пункты. Углы между направлениями на исходные пункты с точки S не должны быть менее 20 и более 1600.

Предельные расстояния от прибора при съемке электронным тахеометром, м

Вид контуров

Масштаб съемки

Горизонтальная и высотная

(вертикальная съемка)

Тахеометрическая Съемка

1:5000 - 1000 1:2000 750 750 1:1000 400 400

Четкие контуры

местности 1:500 250 250 1:5000 - 1000 1:2000 1000 1000 1:1000 600 600

Нечеткие контуры

местности 1:500 375 375

85

При определении пункта обратной засечкой для данного прибора допускается использовать не более десяти исходных пунктов. Вычисления координат точки и оценка точности полученных результатов выполняются в процессе измерений. В общем случае для определения координат станции требуется измерить расстояния до двух пунктов и угол между ними. Возможны и другие варианты: измерить расстояния до трёх пунктов или направления на четыре пункта. Минимальное количество исходных пунктов должно быть не менее двух. В тахеометре M3 после измерений на второй пункт вычисляются приближённые координаты точки и на экране отображаются погрешности ее определения по осям координат (vx, vy и vz). После измерений и вычислений на несколько пунктов можно оценить качество измерений, удалить из обработки грубые наблюдения и повторить вычисления или выполнить измерения на другие пункты.

При выполнении данной работы необходимо определить плановые координаты и высоту новой точки. Каждая бригада выбирает точку, координаты которой неизвестны, устанавливает над ней тахеометр и приводит его в рабочее положение. Затем включает прибор и открывает свой проект.

В экране «МЕНЮ» выбираем пункт «Съёмка», затем пункт подменю «Обр.засеч» (рис. 102). Появляется экран «Опред. высоты СТЦ», в котором предлагается:

– определить плановые координаты и высоту точки, нажав «F1»; – определить только плановые координаты точки, нажать «F3». Для последующей работы выбираем режим определения

координат в плане и по высоте, нажимаем «F1». Появляется экран «Ввод ih». Измеряем до миллиметров высоту прибора над точкой и вводим её в прибор, используя цифровые клавиши, и нажимаем «MEAS/ENT». Появится экран «Сохранить как», для подтверждения правильности высоты нажмём «F4» (см. рис. 102).

86

Рис. 102. Экраны меню «Обр. засеч.» и ввода высоты инструмента

На экране «Обр.засеч.» изображена схема засечки, где S –

определяемая точка, A и B – исходные пункты, которые при дальнейшей работе будут называться «Задняя точка» (рис.103, а). Буквами A, B, C, …, и т. д. обозначаются исходные пункты.

Далее выполняем следующие действия: 1) нажимаем клавишу «F1» для измерений на первый пункт – точку

«A»; 2) выбираем в появившемся окне экрана способ ввода координат

точки «А» – «Ввод», нажимаем клавишу «F3» и вводим с клавиатуры координаты и высоту первого исходного пункта (рис. 103, б);

3) наводим центр сетки нитей на точку «A» и нажимаем «MEAS/ENT»;

4) выполняются измерения, и изображение первой твердой точки на экране тахеометра станет черным (рис. 103, г);

87

Рис. 103. Последовательность появления экранов при измерениях на исходную точку

5) под программной клавишей «B» нажимаем «F2», вводим координаты и высоту второго пункта, наводим центр сетки нитей на точку «B» и нажимаем «MEAS/ENT». После измерений на второй исходный пункт появится экран с оценкой точности пространственного положения точки засечки (рис. 104). Далее выполним измерения на последующие пункты с известными координатами. Для этого нажимаем клавишу «F2», над которой будут появляться условные обозначения следующих исходных пунктов: C, D, E, …, и т. д. После нажатия «F2» вводим координаты новой точки и производим на неё измерения. После каждого измерения получаем погрешности определения точки обратной линейно-угловой засечкой. Число измеренных пунктов должно быть не менее четырёх. Погрешности определения по каждой оси не должны превышать 0,005 м.

а б

в г

88

Рис. 104. Погрешности определения координат обратной засечкой

Последовательность измерений на исходные пункты не имеет

значения, но необходимо соблюдать соответствие введённых координат наблюдаемой точке.

Завершаем наблюдения после выполнения измерений на четыре исходных пункта, если погрешности по осям координат не превышают установленных допусков. Для завершения измерений активизируем программную клавишу «Кон», нажав «F4», и переходим к экрану погрешностей по каждому исходному пункту (см. рис. 104).

Погрешности положения определяемой точки относительно каждого исходного пункта отобразятся на экране тахеометра. Для просмотра и записи погрешностей по предыдущей или следующей точке нажимаем клавиши [▲] или [▼] (необходимо записать погрешности координат по каждой точке).

Если погрешности в допуске, переходим к следующему экрану «Координаты станции». Нажимаем «F4» (программная клавиша «ОК», рис. 104, б). В появившемся экране «Координаты станции» отобразится результат решения обратной засечки (рис. 105).

Рис. 105. Результат решения обратной

линейно-угловой засечки

а б

89

Для записи координат точки и других значений в память прибора нажимаем «F4». В появившемся экране «Обратная засечка» выводятся значения, по которым можно судить о качестве выполненной работы и достоверности координат исходных пунктов. Например, если масштаб отличается от единицы более чем на три единицы четвертого знака после запятой, измерения нужно повторить. Недопустимое значение масштабного коэффициента после выполнения обратной засечки представлено на рис. 106.

Рис. 106. Вид экрана «Обр. засеч.» после окончания измерений обратной засечкой

Для перехода к повторным измерениям на исходные пункты

(возврата к экрану наблюдений) нажимаем «F1». Для записи полученных результатов в блок памяти

электронного тахеометра нажимаем «F4». Полученные результаты по определению координат точки

обратной засечкой приводим к табличному виду (см. рис. 107).

90

223

223 )()( заданиеезаданиеезаданиеезаданиее YYXXS

Рис. 107. Пример оформления полученных результатов обратной засечки

На рис. 107 в заголовке таблицы (столб. 5, 6, 7) указаны

погрешности пространственного положения определяемой точки: по оси абсцисс Vx; по оси ординат Vy; по оси аппликат Vz.

Для контроля определения пространственных координат новой точки необходимо измерить рулеткой расстояние между этой точкой и точкой установки инструмента, от которой определялись координаты марок на стенах аудитории. Это же расстояние следует вычислить по формуле

,

где S – разница промеренного и вычисленного расстояний, м; заданиееX 2 – абсцисса точки установки инструмента во втором задании, м; заданиееY 2 – ордината точки установки инструмента во втором задании, м; заданиееX 3 – абсцисса точки установки инструмента в третьем задании, м; заданиееY 3 – ордината точки установки инструмента в третьем задании, м.

Результаты определения координат точки обратной засечкой в аудитории 3120 Группа – 1. Бригада – 3. Дата: 20 марта 2012 г. Время: 14 ч 25 мин.

Точка установки инструмента – 100. ih=1.536 Тахеометр – Trimble M3

Температура окружающей среды: 20°. Атмосферное давление: 767 мм рт. ст. Координаты точек Погрешности координат № исходной и

определяемой точки

Абсцисса X, м

Ордината Y, м

Аппликата Z, м Vx, м Vy, м Vz, м

Исходные пункты XII 1325,581 378,857 127,085 0,003 0,002 0,003 5 1325,129 378,253 126,281 0,001 0,000 0,002

… … … … … … … Определяемая точка

100 1318,112 379,778 124,571 0,002 0,001 0,003

91

Расхождение между вычисленным и измеренным расстоянием не должно превышать 8 мм.

После определения координат точки обратной засечкой необходимо зайти в режим «Измерение точек» и определить координаты нескольких точек аудитории (углов, оконных и дверных проёмов) и марок, координаты которых были определены ранее в предыдущих работах. Результаты вычислений координат точек аудитории оформить в табличном виде, как показано на рис. 108.

Сделать ведомость сравнений координат марок, определённых в двух работах. Результаты занести в таблицу, образец которой дан на рис. 109.

Рис. 108. Пример оформления результатов вычисления координат точек

аудитории

Результаты вычислений координат точек аудитории 3120 Группа – 1. Бригада – 3. Дата: 17 февраля 2012. Время: 11 ч 25 мин.

Точка установки инструмента – 100. X100=1317,112; Y100=379,278; Z100=124,578; ih100=1,589. Дирекционный угол на ориентирную точку: 354° 35′ 47". Тахеометр – Trimble M3

Температура окружающей среды: 20°. Атмосферное давление: 767 мм рт. ст.

Координаты марки Номер точки

абсцисса,

X ордината,

Y аппликата

Z, м

Адрес точки (А)

Примечание

1 1325,581 378,857 101,298 32 Угол

2 1325,729 377,953 99,726 33 Оконный проем

92

Полученные координаты по вариантам первый второй Расхождение №

марки X, м Y, м Z, м X, м Y, м Z, м dX, м

dY, м dZ, м

XII 1325,581 378,857 127,085 1325,580 378,851 127,088 -0,001

-0,006 0,003

5 1325,129 378,253 126,281 1325,135 378,267 126,275 0,006 0,014 -0,006

Рис. 109. Пример оформления результатов сравнения определения координат точек в аудитории

По окончании съёмки тахеометром рулеткой измеряют длину и

ширину аудитории и расстояния от стен до точки установки инструмента. Затем в масштабе 1: 50 вычерчивают план аудитории. На план необходимо нанести координатную сетку и все точки, имеющие координаты. На плане следует показать в масштабе положение двери и оконных проёмов. Весь чертёж надлежит оформить в соответствии с требованиями, предъявляемыми к графическим работам.

4.4.4. Задание №4. Вынос в натуру проектных точек. Разбивочные

работы Для выполнения следующего задания необходимо подготовить

данные по выносу в натуру проектных точек. На составленном плане аудитории наметить не менее четырёх проектных точек. По плану определить их прямоугольные координаты с графической точностью.

Разбивочные работы следует проводить с точки, не использованной в предыдущих заданиях. Координаты новой точки установки инструмента определить с помощью обратной засечки.

Для выноса проектных точек в натуру используется пункт меню тахеометра «Съемка», пункт подменю – «Разбивка». Вид экрана «Разбивка» представлен на рис. 110.

Сравнение результатов вычисления координат марок в аудитории 3120

Группа – 1. Бригада – 3. Дата: 25 марта 2012 г. Время: 14 ч 25 мин. Точка установки инструмента – 100. X100=1317,112; Y100=379,278; Z100=124,578; ih103=1,589. Дирекционый угол на т. 216: 354° 35′ 47".

Тахеометр – Trimble M3 Температура окружающей среды: 20°, атмосферное давление: 767 мм рт. ст.

93

Рис. 110. Выбор пункта подменю «Разбивка» и вид экрана «Разбивка»

Далее следует выполнить: 1) в окне «Разбивка» – выбрать пункт «XY» (см. рис. 110); 2) подтвердить правильность координат точки установки инструмента и отсчета по лимбу ориентирного направления (рис. 111);

Рис. 111. Экраны с координатами точки и ориентирным направлением

3) в экране «Разбивка» «F3» (программная клавиша «Ввод») ввести координаты с клавиатуры и нажать клавишу «F4» (программная клавиша «ОК») (рис. 112).

Рис. 112. Ввод координат проектных точек На экране появится расстояние до проектной точки и угол, на

который надо повернуть прибор. Установите нулевой отсчёт по

94

горизонтальному кругу, поворачивая тахеометр в нужную сторону, и зафиксируйте это положение закрепительным курком горизонтального круга.

Отложите в указанном направлении требуемое расстояние и поставьте визирную цель. Перемещая цель по командам наблюдателя, установите её в центр сетки нитей. При установлении цели пользоваться наводящим винтом горизонтального круга запрещается. При разбивке в режиме 2D можно вращать трубу в вертикальной плоскости.

Произведите измерения на цель, нажав «MEAS/ENT». Отклонения вынесенной проектной точки (цели) от теоретического положения отобразятся на экране «Рез-ты разб» (см. рис. 113).

Рис. 113. Отклонения выносной точки от проектного положения

Здесь dl – отклонение в отложенном расстоянии от станции до

проектной точки, dc – отклонение фактической точки от линии створа на проектную точку, dr – расстояние между теоретическим положением точки и её фактическим положением.

Необходимо изменить положение цели, устанавливаемой над проектной точкой, с учетом указанных отклонений и повторить измерения, нажав «MEAS/ENT».

Закончить вынос проектной точки, когда значения dl, dc и dr станут меньше 0,01 м. Отметить положение вынесенной проектной точки.

Для записи результатов выноса точки и возврата к экрану ввода координат новой точки нажать «F4».

Для контроля выноса проекта в натуру надо измерить расстояния между всеми вынесенными в аудитории точками. Результаты контроля оформить в таблице, заголовок которой представлен на рис. 114.

95

22 )()( kikiкоор YYXXS

Проектные расстояния (Sкоор) вычислить до 0,001 м по формуле , где iX – абсцисса i-й выносной точки, м; iY – ордината i-й выносной точки, м; kX – абсцисса k-й выносной точки, м; kåY – ордината k-й выносной точки, м.

Координаты Отклонения Расстояния

проектные фактические проект. факт. Расхож-

дения Номера выносных

точек XП, м

YП, м

XФ, м

YФ, м

Δx, м

Δy, м Sкоор,

м Sпром,

м ΔS, м

Рис. 114. Заголовок таблицы результатов выноса проектных точек в натуру

Описание и результаты всех выполненных работ с помощью

тахеометра Trimble M3 каждой бригаде оформить в виде отчета и сдать преподавателю на проверку. После устранения недочётов производится опрос студентов по работе с прибором и окончательная приёмка работ.

Результаты контроля выноса проектных точек в натуру Группа – 1. Бригада – 3. Дата: 30 марта 2012 г. Время: 12 ч 25 мин.

Точка установки инструмента – 101. X101=1317,112; Y101=379,278; Z101=124,578; ih101=1,589. Дирекционный угол на т. 216: 354° 35′ 47".

Тахеометр: Trimble M3 Температура окружающей среды: 20°, атмосферное давление: 767 мм рт. ст.

96

Контрольные вопросы

1. Что в переводе с греческого означает слово «Тахеометр»? 2. В чем отличие электронного тахеометра от оптического? 3. В чем заключается принцип определения расстояния

электронным тахеометром? 4. Опишите принципиальную схему импульсного светодальномера. 5. Как светодальномеры различаются в соответствии со стандартами

лазерной безопасности? 6. Приведите значения основных характеристик тахеометра

Nikon Nivo5.C. 7. Приведите значения основных характеристик тахеометра

Trimble M3. 8. Для чего служит диоптрийное кольцо зрительной трубы

тахеометра? 9. Как следует измерять малые расстояния по призме (до 20 м)

тахеометром? 10. Опишите порядок действий для центрирования и

горизонтирования тахеометра Nikon Nivo5.C. 11. Опишите порядок действий для центрирования и

горизонтирования тахеометра Trimble M3. 12. Каково может быть допустимое значение отклонения пузырьков

электронных цилиндрических уровней от нуль-пункта у тахеометров Nikon Nivo5.C и Trimble M3?

13. Какие элементы входят в светодальномерную запросную систему?

14. Что такое постоянная призмы и от чего зависит ее величина? 15. Из каких элементов состоит пленочный отражатель и в каких

геодезических работах он чаще всего используется? 16. Для чего служит пункт «Управление интеллектуальными

целями» программы «SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C? 17. Чему равна величина постоянной призмы при безпризменном

режиме измерения расстояний? 18. На основе чего составляются топографические

крупномасштабные карты и планы, служащие для проектирования инженерных сооружений?

19. Что такое топографическая съемка местности? 20. В чем заключается полярный способ определения плановых

координат точек земной поверхности при топографической съемке?

21. Какими значениями необходимо задаться в программе «SurveyPro» тахеометра Nikon Nivo5.C перед выполнением работ

97

по топографической съемке объектов местности, если тахеометр установлен над точкой с известными координатами?

22. Какова должна быть величина высоты отражателя при измерениях в безпризменном режиме непосредственно до объекта съемки?

23. Перечислите виды геодезических засечек, служащих для определения пространственного положения некоторой точки относительно исходных пунктов.

24. Дайте определение термину «разбивка» или «разбивочные работы».

25. Приведите основные характеристики тахеометра Trimble M3. 26. Какое количество вариантов измеряемых и вычисляемых величин

может быть выбрано в экране «ГЛАВ» тахеометра Trimble M3? 27. В каком виде можно получить результаты измерений по

вертикальному кругу тахеометром Trimble M3? 28. Что означает индикатор в панели состояния на дисплее

тахеометра Trimble M3? 29. Какой масштабный коэффициент используется при измерениях? 30. При каком варианте ориентирования тахеометра Trimble M3

возможен контроль введенной информации, если его установка ведется на известной станции?

31. При каких работах не требуется измерять высоту прибора? 32. Как изменить параметры цели в тахеометре Trimble M3? 33. Верно ли следующее утверждение: «Для выноса проекта в натуру

(разбивка) надо знать координаты только проектных точек»? Обоснуйте свой ответ.

34. С помощью чего приводится в нуль-пункт пузырек уровня горизонтального круга при центрировании тахеометра?

35. Опишите процесс тахеометра Trimble M3 в рабочее положение. 36. Что обозначает программная клавиша «ПРОВ»? 37. Дайте определение масштаба и точности масштаба. 38. Как ориентированы оси координат на топографических планах и

картах? 39. Дайте определение дирекционного угла. 40. Дайте определение азимута.

98

Заключение

При формировании учебного пособия использовались сведения об общих принципах измерения расстояний с помощью свойств электромагнитного излучения. Рассмотрены вопросы исторического развития угломерных и светодальномерных геодезических систем, а также указаны основные элементы современного электронного тахеометра. Приведено решение различных задач инженерной геодезии в свете возможностей тахеометров Nikon Nivo5.C и Trimble M3.

Несмотря на стремительное обновление электронного геодезического оборудования, основы его использования, изложенные в данном учебном пособии, не претерпевают значительных изменений и могут быть в дальнейшем применены для аналогичных тахеометров.

99

Библиографический список

1. Поклад, Г. Г. Геодезия [Текст] : учеб. пособие для вузов / Г. Г. Поклад, С. П. Гриднев. – М. : Академический Проект, 2007. – 592 с.

2. Неумывакин, Ю. К. Практикум по геодезии [Текст] : учеб. Пособие для студентов высш. учеб. заведений/ Ю. К. Неумывакин. – М. : КолосС , 2008. – 318 с.

3. Геодезические работы в строительстве [Текст] : Справочно-методическое пособие. НПО «Наука-строительству» / разработано канд. техн. наук А. В. Ершовым, канд. техн. наук Н. К. Тихонюк, канд. техн. наук В. А.Шинкевич, инж. С. В. Илюшовым. – СПб.,: ВИТУ, 2003. – 192 с.

4. Перфилов, В. Ф. Геодезия [Текст] : учеб. пособие для вузов / В. Ф. Перфилов, Р. Н. Скогорева, Н. В. Усова. – М. : Высш. Шк., 2006. – 350 с.

5. Куштин, И. Ф. Инженерная геодезия [Текст] / И. Ф. Куштин, В. И. Куштин. – Ростов н/Д: Феникс, 2002. – 416 с.

6. Электронный тахеометр серии Nivo. Nivo2.C, Nivo3.Cи Nivo5.C : руководство пользователя. – [б.м. ] : [б.и. ], 2009. – 66 с.

7. Гормаков, А.Н. Высокоточные угловые измерения в приборостроении теодолитом: методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу «Теория измерений» для студентов III курса, по направлению 200100 «Приборостроение»/А.Н. Гормаков, В.С. Дмитриев, В.С. Иванова. – Томск: Изд-во ТПУ, 2009 – 19с.

8. Свод правил по инженерным изысканиям для строительства. Инженерно-геодезические изыскания для строительства / Госстрой России. – М. : ПНИИИС Госстроя России, 1997. – 77 с.

9. ГОСТ 11897-94. Штативы для геодезических приборов. Общие технические требования и методы испытаний. Межгосударственный стандарт http://www.gosthelp.ru/text/GOST1189794SHtativydlyage.html

10. Тахеометры [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://flash.dvl.fru-it.ru/equipment/totalstation/

11. Светодальномеры. Электронные тахеометры [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://injzashita.com/svetodalnomeri-elektronnie-taxeometri.html

12. Тахеометр [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.spbtgik.ru/book/1505.htm

13. Технология безотражательных измерений DR для геодезистов и инженеров-строителей [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.geocourse.kz/page.php?page_id=523&lang=1&item_id=1203&parent_id=16

14. Применение пленочного отражателя [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://geodesistu.com/?p=67

100

Приложение 1

Внешний вид тахеометра Nikon Nivo5.C с указанием основных его элементов

Ручка дляпереноски

Стилус

Видоискатель

Винт кремальерызрительной трубы

Окулярзрительной трубы

Диоптрийноекольцо

Предохранительный колпачокисправительных винтовсетки нитей

Клавиатура

Экран

Марка горизонтальной оси

USB-порты

Наводящий винтвертикального круга

Батарейный отсекФиксаторбатарейного отсека

Наводящий винтгоризонтального круга

Закрепительный винтподставки

Коллиматорный

101

Окончание прил. 1

Объектив зрительной трубы

Оптический центрир

Круглый уровень

Подъемный винт подставки

Трегер

Марка горизонтальной оси

Батарейный отсек

Фиксаторбатарейного отсека

Разъем передачи данныхи внешнего питания

102

Приложение 2

Отражатели для различных видов геодезических работ

Стандартные одно- и трехпризменные отражатели

Мини-призмы и пленочный отражатель

Многогранные отражатели

а б в

г д е

ж з

103

Объ

екты

топ

осъе

мки

Съе

мочн

ые

точк

и

Точк

и съ

емоч

ного

обо

снов

ания

Приложение 3

Примеры объектов топографической съемки

104

Изм

еряе

мые

лини

и

Изм

еряе

мые

углы

Приложение 4

Измеряемые элементы при топографической съемке

105

Приложение 5

Сторона 1 (управляющая сторона) электронного тахеометра Trimble M3

Пояснения : 1 – ручка для переноски инструмента; 2 – коллиматорный визир; 3 – винт кремальеры зрительной трубы; 4 – окуляр зрительной трубы; 5 – диоптрийное кольцо окуляра; 6 – предохранительный колпачок исправительных винтов сетки нитей; 7 – цилиндрический уровень горизонтального круга; 8 – экран и клавиатура; 9 –закрепительный винт подставки; 10 – кнопка фиксатора батареи; 11 – батарея ВС-65; 12 – наводящий винт трубы; 13 – закрепительный курок трубы; 14 –закрепительный курок алидады горизонтального круга; 15 – наводящий винт алидады горизонтального круга; 16 – метка о безопасности работы с лазером, прикрепленная под клавиатурой

106

Окончание прил. 5

Сторона 2 электронного тахеометра Trimble M3

Пояснения: 1 – объектив трубы; 2 – разъем вывода данных или подключения внешнего питания; 3 – метка оси вращения трубы; 4 – оптический центрир; 5 – подставка; 6 – подъёмные винты подставки; 7 – круглый уровень подставки; 8 – трегер

8

107

Приложение 6

Общая схема связи тахеометра с внешними устройствами

Внеш

няя

нике

лево

кад-

м

иева

я ба

таре

я ти

п B4

E

108

Приложение 7

Форма титульного листа отчета по лабораторной работе

Федеральное агентство по образованию Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования «СИБИРСКАЯ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНАЯ АКАДЕМИЯ»

Факультет __________________________________________________ Наименование Направление (специальность)_____________________________________

Наименование Кафедра ______________________________________________________

Наименование кафедры (строчными буквами кроме первой прописной)

Название работы ________________________________________ _______________________________________________________

Отчет по лабораторной работе

Вариант_____________________ указывается при наличии

по дисциплине ______________________________________________ наименование учебной дисциплины

Студент(ы)_______________________________________________________ И.О.Ф

________________________________________________________________ Номер группы___________________________________________________ Дата____________________________________________________________

Преподаватель___________________________________________________ Должность, ученая степень, звание

____________ ______________________ _____________________ Дата Подпись преподавателя И. О. Фамилия преподавателя

Омск-20__ г.

109

Содержание

Введение…………………………………………………………... 3 1. Общие сведения о тахеометрах…….………………………... 3

2. Техника безопасности при работе с тахеометром………….. 5 3. Руководство к практическим занятиям с тахеометром Nikon Nivo5.C……………………………………………………

6

3.1 Знакомство с тахеометром Nikon Nivo5.C ………………. 6 3.2 Запуск программы «SurveyPro»………………………… 8

3.3 Создание индивидуального проекта…………………… 22 3.4 Задания к лабораторным занятиям………………...…… 29

3.4.1 Задание № 1. Топографическая съемка местности полярным способом……………………………….

31

3.4.2 Задание № 2. Определение плановых координат и высот обратной линейно-угловой засечкой..............

42

3.4.3 Задание № 3. Построения плана аудитории...…… 48 3.4.4 Задание № 4. Разбивочные работы………………… 48

4. Руководство к практическим занятиям с тахеометром Trimble M3………………………………………………………..

53

4.1 Устройство тахеометра Trimble M3…………………… 53 4.2 Обзор программного обеспечения тахеометра Trimble M3…………………………………………………………

58

4.3 Подготовка тахеометра к работе………………………… 65 4.3.1 Приведение тахеометра в рабочее положение.…… 65 4.3.2 Включение и выключение инструмента………… 68 4.3.3 Подготовка тахеометра к измерениям…..………… 69 4.3.4 Создание проекта……………………..…..………… 72

4.4 Задания к лабораторным занятиям………………...…… 74 4.4.1 Задание № 1. Измерение направлений и расстояний…………………………………………………

74

4.4.2 Задание № 2. Топографическая съемка местности полярным способом…………………………………

76

4.4.2.1 Установка прибора на точке съемочного обоснования…………………………………………

76

4.4.2.2 Выполнение измерений…………………… 80 4.4.3 Задание №3. Обратная линейно-угловая засечка… 84 4.4.4 Задание №4. Вынос в натуру проектных точек. Разбивочные работы………………………………………

82

Контрольные вопросы…………………………………………… 96

110

Заключение……………………………………………………… 98 Библиографический список........................................................... 99 Приложение 1. Внешний вид тахеометра Nikon Nivo5.C с указанием основных его элементов……………………………

100

Приложение 2. Отражатели для различных видов геодезических работ……………………………………………….

102

Приложение 3. Примеры объектов топографической съемки…. 103 Приложение 4. Измеряемые элементы при топографической съемке………………………………………………………………

104

Приложение 5. Сторона 1 (управляющая сторона) электронного тахеометра Trimble M3……………………………

105

Приложение 6. Общая схема связи тахеометра с внешними устройствами………………………………………………………

107

Приложение 7. Форма титульного листа отчета по лабораторной работе………………………………………………

108

111

Учебное издание

Виноградов Аркадий Васильевич Войтенко Андрей Владимирович

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Учебное пособие для студентов строительных специальностей

Редактор Н. И. Косенкова

Подписано к печати 27.042012 Формат 60х 90 1/16. Бумага писчая

Оперативный способ печати Гарнитура Times New Roman Усл.п.л. 6,94 уч..-изд.л. 5,04 Тираж 100 экз. Заказ ____

Издательство СибАДИ 644099, г. Омск, ул. П. Некрасова,10

__________________________________ Отпечатано в подразделении ОП издательства СибАДИ