Геодезические построения

В последнее время при выполнении геодезических изысканий всё чаще используют тахеометры, позволяющие выполнять любые виды съём­ки на местности. Тем не менее, для ряда задач по-прежнему используются более простые приборы, например нивелиры, теодолиты, рулетки. Это обосновано как технически и технологически, так и экономически.

Во-первых, использование нивелиров и теодолитов зачастую проще и быстрее, чем полноценное применение тахеометров, так как не требуется точной и достаточно продолжительной установки и геодезической привяз­ки тахеометрической станции. Это возникает в тех случаях, когда не требуется точного трёхмерного измерения координат съёмочных точек. На­пример, при съёмке ровной поверхности автомобильной дороги без колейности нет большого смысла в точной плановой съёмке точек, гораздо более важными являются высотные отметки. С другой стороны, при съёмке объ­ектов инженерного обустройства в кадастровых задачах не важны высот­ные отметки дорожных знаков, ограждений, столбов линий электропереда­чи; важным является плановое положение этих объектов.

Во-вторых, современные электронные тахеометры стоят существен­но дороже обычных нивелиров, теодолитов и дальномеров, вместе взятых. Так, цена электронного тахеометра колеблется в диапазоне от 4500 до 10000 долларов (например, китайский South NTS-327 стоит 4500 долла­ров, японский Sokkia SET 530 R - 9500 долларов), в то время как оптиче­ские нивелиры стоят около 160 - 1 500 долларов, оптические теодолиты российского производства (УОМЗ - Уральский оптико-механический за­вод, г. Екатеринбург) стоят 550 - 1050 долларов, а ручные лазерные даль­номеры - 330 - 800 долларов.

В данном разделе рассматриваются геодезические построения - спе­циальные математические приёмы, позволяющие в ряде случаев упростить применение таких обычных геодезических приборов, как нивелиры, теодо­литы и дальномеры, когда нет возможности напрямую воспользоваться для измерений имеющимися приборами. Например, если необходимо измерить расстояние до объекта, находящегося на другом краю оврага, а в наличии имеется только рулетка и теодолит, то есть нет возможности напрямую измерить расстояние между двумя точками на местности.

Рассмотрим основные виды геодезических построений.

1. Пересечение двух отрезков. Этот способ позволяет получить коор­динаты точки, находящейся в створе двух пар точек, то есть размещённой в месте пересечения двух отрезков. Для этого должны быть известны ко­ординаты четырёх точек - координат концов этих отрезков (рис. 4.12,а).

2. Построение по трём точкам. Этот метод предполагает, что неиз­вестная точка находится в углу параллелограмма, три другие точки кото­рого известны (рис. 4.12,6).

Рис. 4.12. Простые геометрические построения

3. Линейная засечка. В способе линейной засечки дальномером оп­ределяются только расстояния от измеряемой точки до двух известных то­чек (рис. 4.13,а).

4. Полярная засечка. Этим методом с помощью теодолита нужно из­мерить угол между направлением на измеряемую точку и створом двух из­вестных точек. Кроме того, с помощью дальномера нужно определить рас­стояние от теодолита до измеряемой точки (рис. 4.13,6).

5. Прямая угловая засечка. Этот метод наиболее часто применяется при теодолитной съёмке труднодоступных точек местности. В этом методе с помощью теодолита из двух известных точек нужно измерить углы меж­ду измеряемой и другой известной точкой (рис. 4.13,в).

6. Обратная угловая засечка. Данный способ позволяет определить положение станции с теодолитом на местности, выполнив измерения двух углов между направлениями на три известных пункта (рис. 4.13,г).

7. Створная засечка. Этот метод позволяет определить положение точки, находящейся в створе двух известных точек, если дано расстояние от измеряемой точки до одной из точек в створе (рис. 4.14,а).

Рис. 4.13. Различные виды засечек (линейная, полярная и угловые)

Рис. 4.14. Створная засечка и построения по параллелям и перпендикулярам

8. Построение по параллельной линии. Данный метод предназначен для определения положения точки, находящейся на линии, проходящей через заданную точку и параллельную другой линии, построенной по двум другим известным точкам (рис. 4.14,6).

9. Построение перпендикуляром в створ. В этом методе искомая точка находится в месте пересечения створа между двумя известными точ­ками со своим перпендикуляром, проведёнными через другую известную точку (рис. 4.14,в).

10. Построение перпендикуляром из створа. Этот метод позволяет определить положение точки, если известна длина перпендикуляра из этой точки до створа двух заданных точек, а также известно расстояние от мес­та пересечения этого перпендикуляра со створом до одной из точек створа (рис. 4.14,г).