Применение электронных тахеометров для производства тахеометрической съемки

Реферат: Применение электронных тахеометров для производства тахеометрической съемки

Сибирская Государственная Геодезическая Академия

Кафедра Геодезии

РЕФЕРАТ

Применение электронных тахеометров для производства тахеометрической съемки

 

Выполнила: Проверила:

Студ. гр. ГК-22 Федорова Н.В.

Рыжкова В.К.

Новосибирск 2010

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

1. Введение

2. Электронные тахеометры

2.1 Виды и принцип действия

2.2 Области применения  и стандартные прикладные задачи

2.3 Поверки электронного  тахеометра

3. Применение электронных  тахеометров для производства тахеометрической съемки

4. Обработка результатов  измерений

5. Заключение

6. Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение

В настоящее время при проведении топографо-геодезических работ все большие требования предъявляются к срокам их выполнения при строгом соблюдении необходимой точности и качества. Данное обстоятельство стимулирует проектно-изыскательские, земельно-кадастровые и строительные организации использовать новые средства измерения пространственных координат, универсальное и удобное программное обеспечение, комплексные технологии, позволяющие автоматизировать полевые и камеральные этапы работ и обеспечивающие наиболее простое интегрирование данных геодезических измерений в САПР и ГИС.

Несмотря на бурное развитие новых областей геодезии, таких как спутниковые методы измерения и наземное лазерное сканирование, традиционные геодезические приборы – электронные тахеометры продолжают занимать не менее важное место среди геодезических приборов.

Электронные тахеометры активно применяют для решения различных геодезических задач. В данной работе рассматривается применение электронных тахеометров для производства тахеометрической съемки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Электронные тахеометры

2.1 Виды и принцип действия

 

 

Тахеометр — геодезический прибор для измерения расстояний, горизонтальных и вертикальных углов. Используется для вычисления координат и высот точек местности при топографической съёмке местности, при разбивочных работах, переносе на местность высот и координат проектных точек.

Тахеометры, вкоторых все устройства (угломерные, дальномерные, зрительная труба, клавиатура,процессор) объединены в один механизм, называют интегрированнымитахеометрами.

Тахеометры,которые состоят из отдельно сконструированного теодолита (электронного или оптического) и светодальномера, называют модульнымитахеометрами.

В электронныхтахеометрах расстояния измеряются по разности фаз испускаемого иотраженного луча (фазовый метод), а иногда (в некоторых современныхмоделях) — по времени прохождения луча лазера до отражателя и обратно(импульсный метод). Точность измерения зависит от технических возможностеймодели тахеометра, а также от многих внешних параметров: температуры, давления,влажности и т. п.

Диапазонизмерения расстояний зависит также от режима работы тахеометра: отражательныйилибезотражательный. Дальность измерений при безотражательном режименапрямую зависит от отражающих свойств поверхности, на которую производитсяизмерение. Дальность измерений на светлую гладкую поверхность (штукатурка,кафельная плитка и пр.) в несколько раз превышает максимально возможноерасстояние, измеренное на темную поверхность. Максимальная дальность линейныхизмерений для режима с отражателем (призмой) — до пяти километров (при нескольких призмах — ещёдальше); для безотражательного режима — до одного километра. Моделитахеометров, которые имеют безотражательный режим, могут измерять расстоянияпрактически до любой поверхности, однако следует с осторожностью относиться крезультатам измерений, проводимых сквозь ветки, листья и подобные преграды,поскольку неизвестно, от чего именно отразится луч, и, соответственно,расстояние до чего он измерит.

Существуютмодели тахеометров, обладающие дальномером, совмещенным с системой фокусировкизрительной трубы. Преимущества таких приборов заключается в том, что измерениерасстояний производится именно на тот объект, по которому в данный моментвыставлена зрительная труба прибора.

Точностьугловых измерений современным тахеометром достигает половины угловой секунды(0°00’00,5"), расстояний — до 0.6мм + 1 мм на км (например,в тахеометрах серии TS30 от фирмы Leica Geosystems).

Точностьлинейных измерений в безотражательном режиме — 2мм + 2мм на км.

Большинствосовременных тахеометров оборудованы вычислительным и запоминающим устройствами,позволяющими сохранять измеренные или проектные данные, вычислять координаты точек,недоступных для прямых измерений, по косвенным наблюдениям, и т. д. Некоторыесовременные модели дополнительно оснащены системой GPS (например, Leica SmartStation).

Тахеометры,собираемые из отдельных модулей, позволяют выбрать компоненты именно подконкретные прикладные задачи, полностью исключив лишнюю функциональность.

2.2 Областиприменения и стандартные прикладные задачи

При созданииЦММ (цифровой модели местности), электронный тахеометр с возможностью передачиданных в компьютер через специальный интерфейс, становится абсолютнонезаменимым прибором.

Электронный тахеометр являетсяготовым решением для самого широкого круга геодезических задач: определениерасстояний, расчеты относительно базовой линии, определение координат и высотынедоступного объекта, также, прибор выполняет обратную засечку (определениекоординат дополнительной точки, с помощью измерения в этой точке углов междунаправлениями на три данных пункта и более с известными координатами).Современный электронный тахеометр обладает большим объемом памяти для надежногохранения полученных данных, а интерфейс для связи с компьютером позволяетзагружать координаты из ПК для последующего выноса данных в натуру, такжеданные можно перенести в ПК для последующей работы с ними уже на стационарномкомпьютере или ноутбуке.

 

 

2.3Поверки электронного  тахеометра

Электронный тахеометр, как любой геодезический прибор, долженбыть поверен и отъюстирован перед производством работ. Учитывая совмещенностьдальномерных и угловых измерений, в тахеометре должны выполнятьсягеометрические условия взаимного положения оптико-механических иоптико-электронных осей. Поэтому полный набор поверок и юстировок проводится всервисных центрах. Однако ряд основных поверок можно выполнить в полевыхусловиях. Более того, регулярное проведение некоторых поверок являетсяобязательным, так как измерения электронным тахеометром проводятся при одномположении ВК прибора, а поправки за коллимацию, место нуля ВК и место нулякомпенсатора наклона вертикальной оси автоматически вводятся в результатыизмерений. Неучтенные изменения этих поправок приводят к снижению точностирезультатов измерений. Перед поверками необходимо внимательно изучить методикуих проведения и юстировки по руководству к эксплуатации конкретной моделитахеометра.

Основные поверки электронного тахеометра:

1. Поверка уровней (круглого  и цилиндрического).

2. Поверка оптического центрира.

3. Поверка компенсатора  наклона вертикальной оси прибора.

4. Определение коллимационной  ошибки и места нуля вертикального  круга.

5. Определение постоянной  поправки (К) дальномера электронного  тахеометра.

6. Определение постоянной поправкиотражателя.

7. Рабочая ось электронногодальномера должна совпадать с визирной осью зрительной трубы.

8. Рабочая ось указателя  створа должнасовпадать с визирной осью зрительной трубы тахеометра.

 

 

 

3. Применение электронных тахеометров для производства тахеометрической съемки

электронный тахеометр съемка

Работы на объекте начинают с получения технического задания, анализа топографо-геодезической изученности территории, определения системы координат, требуемой точности работ. Проводится рекогносцировка и обследование пунктов ОГС, составляется проект работ. Определяется ПО, на основе которого будет проводиться обработка результатов. Составляется каталог координат существующих пунктов ОГС.

Подготовка тахеометра к работе включает:

— поверки и юстировки прибора, оптического центрира для отражателя, уровня на вехе для призмы;

— комплектование оборудования в зависимости от длин линий, применяемых отражателей и вида работ;

— зарядку аккумуляторов;

— в режиме памяти выбор файлов исходных данных и файлов для записи результатов измерений;

— ввод каталога координат с компьютера в файл исходных данных памяти тахеометра;

— очистку рабочих файлов от старой информации.

Если обработка будет выполняться после полевых измерений, то каталог исходных пунктов можно ввести при обработке и в тахеометр не вводить.

Работу на станции начинают с установки и приведения прибора в рабочее положение. Для этого штатив над точкой ставят по отвесу, вдавливают его ножки, регулируя их высоту, чтобы головка штатива была горизонтальной. Тахеометр ставят на штатив, закрепляют становым винтом. Проводят окончательное центрирование и горизонтирование прибора с помощью встроенного оптического центрира, подъемных винтов, уровня. Измеряют высоту тахеометра от марки центрапункта до метки высоты прибора. Она должна измеряться до миллиметра, поэтомуиспользуют выдвижную веху с миллиметровыми делениями. Её вставляют в отверстиев подставке (предварительно вынув тахеометр из подставки) до упора в марку,измеряют высоту верха подставки и к ней прибавляют стандартную высоту прибора.

При прокладке ходов полигонометрии используют трехштативнуюсистему, если это позволяют подставки (трегеры) под отражатель, входящие вкомплект прибора. В этом случае штативы устанавливают над точкой начальногоориентирования (пункт ОГС) и над следующей за станцией точкой хода. Подставкицентрируют и горизонтируют по оптическому центриру. Отражатели направляют натахеометр, измеряют высоту до центра отражателя.

Для съемки, прокладки теодолитного хода, построений засечкамипризму отражателя можно устанавливать на веху, которая в отвесное положениеприводится по круглому уровню. Для привязки к пунктам ОГС ось вехи отражателяустанавливают над центром марки пункта. Если проводится только угловая(азимутальная) привязка к пункту ОГС, то достаточно поставить на веху визирнуюмарку без отражателя. Её можно использовать в безотражательном режиме дляизмерения коротких расстояний.

Основные методы работы с электронными тахеометрами являютсяобщими для большинства моделей и конкретизируются в соответствии с ихвозможностями, внутренним программным обеспечением, функциями клавиш. Поэтомупроизводство измерений рассмотрим на базе 5ЕТ030К.

Прибор включают, он автоматически проводит самодиагностику ипросит ввести пароль. Появляется режим статуса, из которого входят в режимконфигурации, если требуется ввести константы прибора и условия наблюдений.Затем устанавливают экран измерений. Сначала вводят в прибор данные о станции.Для этого активизируют клавишу ЗАП режима измерений, появится экран ЗАПИСЬ суказанием номера рабочего файла и названием данных. Выбирают курсором строкуДАННЫЕ О СТАНЦИИ, нажимают Е1ЧТЕК, в появившемся окне нажимают клавишу РЕДКТ.Для ввода в обозначенные строки набирают следующие данные:

— имя точки (Т);

— высота инструмента (Выс И);

— код станции;

— оператор;

— дата;

— время;

— погода (ясно, облачно, пасмурно, дождь и т. д.);

— ветер (нет, легкий, сильный, умеренный и др.);

— температура;

— давление;

— атмосферная поправка.

Набранные значения проверяют, нажимают клавишу ДА, данныебудут введены. Нажимают ЕSС длявозвращения в экран ЗАПИСЬ и регистрации результатов измерений. Атмосфернуюпоправку вводят только при высокоточных измерениях, в остальных случаях онапринимается по умолчанию нулевой, а температура и давление — стандартными.

Измерения начинают с визирования на пункт начальногоориентирования. Наводящими винтами трубы и алидады совмещают изображение центрасетки нитей с центром визирной марки или отражателя, процентрированных надпунктом.

Для измерения и записи результатов в указанный рабочий файл проводятследующие операции.

1. В экране ЗАПИСЬкурсором выбирают УГЛЫ, нажимают клавишу ЕSС до возвращения в экран измерений. В нем нажимают клавишуУст 0, когда она будет мигать, нажимают повторно. Будет выставлен нулевойотсчет по ГК на начальное направление. Нажимают клавишу ЗАП.

2. В экране ЗАПИСЬвыбирают РАССТОЯНИЯ. Через ЕSСвозвращаются в экран измерений, нажимают клавишу РАССТ. На экране отобразятся:наклонное расстояние S,вертикальный угол Z, отсчет по ГК.Нажимают клавишу ЗАП, затем РЕДКТ. В появившемся трафарете набирают: Т — имя(номер точки): ВЫС Ц. — высоту цели; код точки, если используется кодирование.Набранные данные проверяют. Они будут введены после нажатия ДА.

3. Визируют напереднюю точку хода. В экране ЗАПИСЬ выбирают РАССТОЯНИЯ, проводят измерения(клавиша РАССТ экрана измерений). Нажимают клавишу ЗАП, затем РЕДКТ. Набираютимя точки визирования, высоту цели, код точки.

Для повышения точности угловыеизмерения в ходе полигонометрии можно провести несколькими приемами способомповторений. Войти в этот режим можно, нажав МЕНЮ экрана измерений и в появившемсяэкране активизировав ПОВТОРЕНИЯ. После установки нуля на начальное направлениенажимают клавишу ДА, визируют на другую цель, нажимают ДА, вновь на начальноенаправление — ДА, другую цель — ДА и т. д. На экран после нажатия клавиши ОТМвыдается суммарное значение угла из п повторений, число n, средний угол из n приемов.

4. Проводят с этойже станции съемку пикетов или иных точек объекта полярным способом. Для записив рабочий файл однотипных точек, когда высота отражателя на вехи постоянна, аномер точек можно автоматически увеличивать на единицу, используют режим записиАВТО. Для его активизации в экранах ЗАП/'РАССТ и ЗАП/УГЛЫ нажимают клавишуАВТО. Веху с отражателем ставят на первый снимаемый пункт, визируют на него,нажимают клавишу РАССТ, вводят его номер. Номера остальных точек будутувеличены на единицу автоматически.