ЛИНЕЙНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ НА МЕСТНОСТИ

Линейные измерения (измерения расстояний) являются необходимым элементом любого вида съемки. При непосредственных измеренияхизвестный эталон — мера длины — укладывается по заданной линии. Такой мерой служат рулетки, стальные ленты, стальные или инварные проволоки. В топографо-геодезических работах распространены линейные измерения с помощью дальномеров, когда расстояния определяют путем измерения других величин, находящихся в зависимости от расстояния.

Применение того или иного способа линейных измерений обусловлено заданной точностью и видом съемки и наличием соответствующих инструментов.

Рис. 56. Зависимость длины горизонтальной проекции наклонной линии от крутизны ската

При измерении линий, расположенных на наклонной поверхности, следует учитывать, что ее горизонтальная проекция, изображаемая на карте, всегда короче измеренной величины. Как видно на рисунке 56, горизонтальная проекция линии местности D = Scosα, где S — измеренная длина, α — угол наклона; отсюда поправка за наклон Δ_S = S — D или Δ_S = S — S cosα=S(l — cos α), откуда

Δ_S= 2sin^2α/₂

Поправка за наклон зависит от измеренного расстояния и угла наклона. Данные таблицы 6 показывают, что, например, при расстоянии 100 м и угле наклона 3° поправка равна 0,14 м, а при расстоянии, равном 300 м, и угле наклона в 5° поправка составит уже 1,1 м; ее следует учитывать при съемке в масштабе 1:10 000 и крупнее.

При непосредственных измерениях небольших расстояний пользуются тесьмяными или стальными рулетками. Прибором непосредственных линейных измерений средней точности служат также мерные ленты длиной 20 м. Это тонкие стальные ленты шириной 15—20 мм с делениями через 1 м; 0,5 м; 0,1 м. Началом счета служит штрих в прорези — крючке ленты (рис. 57). Для фиксирования концов ленты при укладке ее на грунт и счета количества укладок ленты в комплекс входят также 6 или 11 шпилек. Для контроля линии измеряют дважды, в прямом и обратном направлениях. Относительная погрешность измерения расстояний лентой около 1:2000 от длины линии. Точность измерения длин лентой зависит от правильности длины ленты, аккуратности лиц, ведущих измерения, а также от характера местности.

Рис. 57. Стальная мерная лента

Между концами линии лента должна укладываться по кратчайшему направлению, строго по прямой. Поэтому при расстояниях более 100 м концы измеряемой линии обозначаются на местности деревянными жердями — вешками, окрашенными в две краски, длиной 2 м. Затем между ними устанавливают промежуточные вешки так, чтобы они все находились в одной вертикальной плоскости — в створе. Вешение проводят обычно на глаз от задней вешки вперед к наблюдателю, стоящему в первой точке (рис. 58).

Рис. 58. Последовательность установки вешек при провешивании линий: А — на ровном участке, Б — через балку

Дальномеры, применяемые в геодезических и топографических работах, подразделяются по принципу действия на электромагнитные (электронные) и оптические. Для линейных измерений в геодезических сетях применяют основанные на физическом принципе свето- и радиодальномеры, обеспечивающие высокую точность. С их помощью расстояние до объектов определяется по времени прохождения электромагнитных волн вдоль измеряемой линии. В начальной точке линии устанавливают приемопередатчик волн (дальномер), в конечной точке — отражатель. Волны, посланные дальномером, отражаются в конечной точке и возвращаются в начальную точку, пройдя измеряемое расстояние дважды. На выходе приемника индикатор указывает промежуток времени прохождения волн в оба конца t. Если обозначить скорость распространения волн через c, то расстояние S от прибора до отражателя будет S = ¹/₂·tc.

Скорость распространения волн с точно известна и изменяется лишь в зависимости от метеорологических условий в момент наблюдения.

В геодезических дальномерах время прохождения волн t определяют путем измерения разности фаз двух электромагнитных колебаний. Полное расстояние от дальномера до отражателя составляют целое число волн (с известной длиной), уложившееся в измеряемом расстоянии, и дробная часть периода колебания, определяемая по разности фаз волны, посланной передатчиком, и волны отраженной, пришедшей к приемнику дальномера (рис. 59). Точность линейных измерений электромагнитными приборами очень высока.

Рис. 59. Принципиальная схема фазового дальномера (А). Поступление колебаний на фазометр (Б): сплошные линии — колебания, излучаемые передатчиком; пунктирные — колебания, прошедшие путь дважды — от передатчика к отражателю и от него — к приемнику. Разность фаз обоих колебаний измеряется фазометром. Расстояние D определяется целым числом волн и частью волны, измеренной фазометром

В светодальномерах используют инфракрасные излучения в узком спектральном диапазоне, что позволяет сконцентрировать излучение в узком пучке и увеличить дальность действия светодальномера. Приемопередатчик светодальномера включает блоки источников света и преобразователей светового потока и оптические линзово-зеркальные комплексы для излучения, отражения и приема светового потока. Отражатель устанавливается в конце измеряемой линии. Светодальномеры могут использоваться в любое время суток и года при наличии оптической видимости между пунктами.

Радиодальномеры, в которых измеряется время прохождения радиоволн вдоль измеряемой линии, имеют две взаимозаменяемые радиостанции. Каждая из них может быть как ведущей, так и ведомой, что позволяет измерять расстояния в прямом и обратном направлении. Радиодальномером можно производить измерения в любое время суток и года, даже при отсутствии оптической видимости (туман, дымка, дождь). Эти приборы работают на расстоянии 200 м — 30 км, обеспечивают высокую точность измерений. Так, например, один из дальномеров на 1 км дает погрешность 1 см.

Рис. 60. Принцип определения расстояний дальномерами геометрического типа S = S₁+c, где c — расстояние от вершины параллактического угла β до оси вращения инструмента ZZ

Измерение расстояний оптическими дальномерами основано на определении высоты Si равнобедренного треугольника ABC, например, по известной стороне АВ, равной l и противолежащему острому углу β (рис. 60). Одна из величин, l или β обычно является постоянной, а другая переменной (измеряемой). Поэтому различают дальномеры с постоянным параллактическим (измеряющим) углом и дальномеры с постоянным базисом.

В дальномерах с постоянным базисом измеряемая линия S1 является высотой в треугольнике ABC (см. рис. 60), базис l — основанием, а угол β должен быть измерен. Тогда S₁ = ¹/₂·ctg^β/₂.

Эти приборы представляют собой дальномерную насадку на трубу теодолита (см. §21) в сочетании с дальномерной рейкой (вертикальной или горизонтальной). Они применяются при прокладке съемочных сетей, съемке застроенных территорий с относительной погрешностью 1:5000— 1:1000, с их помощью измеряют расстояния от 20 до 500—700 м. Эти устройства относятся к дальномерам двойного изображения, так как в них через одну оптическую систему создается два изображения наблюдаемого предмета. Оба изображения видны в поле зрения трубы смещенными друг относительно друга на величину, соответствующую параллактическому углу.

Рис. 61. Измерение расстояния S дальномерной насадкой

Для измерения расстояния S на одном конце линии устанавливают теодолит с дальномерной насадкой, а на другом — дальномерную рейку (рис. 61). Измеряемое расстояние будет определено: S = S₁ + c, где S₁ — расстояние от вершины параллактического угла до плоскости марок рейки, с — величина постоянная.

После ряда преобразований получим S = ^K/_β + c, где K — коэффициент дальномера, постоянный для данного прибора и рейки. Параллактический угол измеряют по шкале, и он в этой формуле выражен не в градусах, а в делениях угломерной шкалы. В расстояние S, вычисленное по формуле, вводят поправки за наклон измеряемой линии к горизонту и за изменение длины рейки и дальномерной шкалы вследствие влияния температуры.

Дальномеры с постоянным параллактическим углом и переменным базисом рассматриваются в §21.

При съемках пониженной точности используют упрощенные способы измерения расстояний. Так измерение небольших объектов и коротких линий производят «полевым циркулем» (рис. 62), составленным из двух жердей, скрепленных под углом так, что между их концами сохраняется постоянное расстояние 1 или 2 м. В маршрутных съемках расстояния по ходу часто определяют шагами.

Рис. 62. Работа с «полевым циркулем»

К группе косвенных измерений расстояний малой точности относятся определение расстояний на глаз, по времени нахождения в пути, по слышимости звука, по угловой величине известных предметов.

При глазомерном способе сравнивают определяемое расстояние с известным отрезком на местности. Применение этого способа более целесообразно при расстояниях до 1000 м, так как ошибки измерений при больших расстояниях достигают 50%. На результаты глазомерных определений заметно влияют условия наблюдения и характер объектов. Например, светлоокрашенные или ярко освещенные предметы кажутся ближе темных или находящихся в тени, в тумане, в пыли; при пасмурной погоде предметы видятся дальше; на пересеченной местности, через балки, овраги расстояния скрадываются; при наблюдении вверх или лежа предметы кажутся ближе, чем при рассмотрении стоя или сверху вниз.

Для определения расстояний используют также степень различимости объектов местности на разных расстояниях (табл. 7).

Расстояние слышимости звуков также используется для определения расстояний до источника звука. Так, например, шум работы автомобильных моторов на шоссе слышен с расстояния 2 км, удары топора — за 300 м, человеческая речь — за 200 м.

До любого видимого предмета, являющегося источником одиночных звуков (удары топором, вспышки выстрелов и т. п.), можно определить расстояние S_М по формуле S_М = t·330, где t — время в секундах от момента удара (вспышки) до момента восприятия звука, 330 — скорость распространения звука (м/с).

Расстояние до наблюдаемых предметов S может быть определено измерением угловой величины и вычислением по формуле

S_М = ^1000·B/_Y где В — известный размер предмета, Y — наблюдаемая угловая величина предмета, выраженная в тысячных. Чтобы получить угол на предмет в тысячных, линейку с миллиметровыми делениями держат перед собой на расстоянии 50 см от глаз и подсчитывают по ней длину отрезка, покрывающего предмет местности. Результат, умноженный на 2, даст величину угла в тысячных, так как одно миллиметровое деление на удалении 50 см соответствует углу 0-02 (две тысячных).

Например, известно, что расстояние между телеграфными столбами 50 м. Положим, что оно покрывается 25-миллиметровыми делениями, тогда У = 25×2 = 0 — 50 (50 тысячных). Расстояние до линии связи на местности будет: S = ^1000·50/₅₀ = 1000 м (рис. 63; табл. 8).

Рис. 63. Приближенные измерения углов, выраженных в тысячных на предметы местности известных размеров

Предыдущая | Оглавление |

НАЗЕМНЫЕ СЪЕМКИ. ПЛАНОВЫЕ СЪЕМКИ

Наземные съемки подразделяются на плановые (горизонтальные), высотные (вертикальные) и высотно-плановые (называемые иногда совместными или топографическими). При горизонтальной съемке создается планово-контурное изображение местности без высотной характеристики; в результате вертикальной съемки определяют высоты точек; высотно-плановые съемки обеспечивают изображение на карте ситуации и рельефа.

Работа, производимая на местности, называется полевой, а обработка полученных данных в лабораторных условиях — камеральной.

Плановые съемки. Полевые работы при съемке участка осуществляются по основному принципу геодезии — от общего к частному: сначала создается съемочная геодезическая сеть, а затем производится съемка объектов местности, т.е. подробностей (ситуации).

На начальном этапе проводится рекогносцировка — осмотр местности, выбор и закрепление точек съемочной сети. При возможности положение опорных точек «привязывают» к пунктам государственной геодезической сети путем измерения от одного из пунктов расстояния и направления до точки съемочной сети. Однако часто положение точек съемочной сети определяется в условной (местной) системе координат.

Затем от точек съемочной сети измеряют расстояния и направления на объекты местности — снимают ситуацию. В зависимости от того, каким путем определяют направления на объекты, плановые съемки подразделяются на угломерные и углоначертательные (графические). При угломерных съемках горизонтальные углы между направлениями линий измеряют угломерными приборами, а при графических съемках направления на объекты съемки прочерчивают на горизонтальной плоскости (на бумаге) непосредственно в поле.

Для изображения на плане взаимного положения и плановых очертаний объектов местности определяют положение их характерных точек. При этом количество необходимых точек зависит от размера и конфигурации снимаемых объектов. Положение объектов малой площади, изображаемых на карте внемасштабными знаками, например отдельного дерева, колодца, определяется одной точкой. Для показа прямолинейного предмета (забор, линия связи, улица) достаточно двух точек. Ломаные и криволинейные контуры (дорога, граница угодий, река) изображаются по точкам поворота (рис. 64). По характерным точкам на бумаге вычерчивают контуры объектов, сохраняя геометрическое подобие контурам местности.

Рис. 64. Получение планового изображения местности

Плановое положение объектов получают способами: полярным, засечек, обхода, ординат (промеров), створов. Выбор способа зависит от вида съемки и особенностей снимаемого объекта. При полярном способе (рис 65, A) положение ряда точек местности определяется расстоянием от известной точки, например пункта съемочной сети, и углом от исходного направления, например магнитного меридиана.

Рис. 65. Определение планового положения точек способами полярным (А) и прямой графической засечки (Б)

Засечки — способ определения положения на плане третьей точки по двум данным. Засечки подразделяют на прямую и обратную. Прямая засечка (рис. 65, Б) применяется в тех случаях, когда из двух известных точек требуется определить положение недосягаемой (например, на другом берегу реки или по другую сторону болота и т. п.). От известных точек определяют азимуты направлений на третью точку — при угломерной съемке или прочерчивают их на плане — при углоначертательной съемке, тогда в их пересечении получают искомую точку. Наилучшие результаты получают при угле засечки, близком к 90°. Поскольку этого трудно достичь в полевых условиях, допускается угол засечки в пределах от 60° до 120°.

В случае, когда определяемая точка и одна из известных точек доступны для съемщика, но измерение расстояния между ними затруднено, применяют способ обратной засечки. На рисунке 66, А показан участок местности, а на рисунке 66, Б — план этого участка. Положение объектов 2 и 3 имеется на плане, требуется нанести на план изображение объекта 1. При углоначертательном способе съемки, стоя в точке 2, прочерчивают на ориентированном плане направление на определяемую точку 1, а затем, перейдя с планом в точку 1, проводят «на себя» направление от объекта 3. В точке пересечения этих двух линий получают изображение объекта 1 (рис. 66, В). При угломерной съемке вместо прочерчивания линий измеряют необходимые углы.

Рис. 66. Нанесение на план объекта 1 (башня) способом обратной засечки. Положение объектов 2 и 3 дано на плане

Для съемки дорог в лесу, улиц в селениях и других закрытых контуров пользуются способом обхода. Съемщик передвигается по снимаемой линии (обходит контур) и измеряет длины прямолинейных сторон хода и их направления, например азимуты. Вместо азимутов могут быть измерены горизонтальные углы между сторонами хода (например, в теодолитной съемке — §21) или направления этих линий могут быть получены графически путем прочерчивания на плане (§27).

Способ ординат (промеров) применяется для съемки небольших объектов с криволинейными границами, например участка берега реки, озера, контура рощи и т. п. Вдоль снимаемого контура прокладывают съемочный ход или магистраль (AB) (рис. 67), а затем из характерных точек контура a, b, c опускают перпендикуляры на линию хода. Длины перпендикуляров l₁, l₂, l₃ и т.д., а также расстояния до их основания от начальной точки хода S_0—1, S_0—2, S_0—3 и т.д. измеряют одним из способов, рассмотренных в §15, в зависимости от требуемой точности съемки.

Рис. 67. Измерения при съемке способом ординат

Прямолинейные границы объектов или направления отдельных прямых линий, расположенных под некоторым углом к съемочному ходу, получаютспособом створов. Находясь на линии съемочного хода AB (рис. 68), можно найти точки пересечения сторон снимаемого объекта с линией хода 1, 2, 3, 4 и из них определить направление нужных линий. Этим способом снимают линии связи и электропередач, заборы, здания, границы пашен и т.п.

Рис. 68. Визирование с точек магистрального хода по створу

В зависимости от условий местности и особенностей ситуации при плановых съемках используют обычно несколько способов.

ТЕОДОЛИТНАЯ СЪЕМКА

Плановая (горизонтальная) теодолитная съемка относится к угломерному виду съемок, при котором на местности измеряют расстояния лентой и дальномером и горизонтальные углы с помощью теодолита. Обычно применяется в равнинной местности для съемки населенных пунктов, застроенных участков и пр.

Горизонтальный угол β лежит в горизонтальной плоскости, его лучами служат горизонтальные проекции направлений на наблюдаемые объекты (рис. 69).

Рис. 69. Принцип измерения горизонтальных углов. Заштрихованы вертикальные плоскости, проходящие через точку установки инструмента (вершина измеряемого угла) и визируемые предметы

Применяемые приборы. Теодолит — геодезический инструмент для определения направлений и измерения горизонтальных и вертикальных углов при топографо-геодезических работах. Его основной рабочей частью служат горизонтальный и вертикальный круги с градусными и более мелкими делениями. Применяются приборы с металлическими и, главным образом, со стеклянными кругами. Последние снабжены оптическими отсчетными устройствами и называются оптическими теодолитами.

Современные теодолиты весьма разнообразны по конструкции, точности результатов измерений, массе. Однако основные узлы в разных теодолитах имеют много общего.

Рис. 70. Теодолит с металлическими кругами

Рассмотрим устройство одного из теодолитов, внешний вид которого показан на рисунке 70, а разрез дан на рисунке 71. Прибор, подобно другим геодезическим инструментам, устанавливается на штативе с помощью массивной подставки А, снабженной подъемными винтами 1 для приведения вертикальной оси инструмента в отвесное положение. Становой винт 2 соединяет подставку с треногой. Во втулку 3 входит ось вращения 4. Основные части теодолита: горизонтальный круг В с круговой шкалой-лимбом, алидадный круг С, зрительная труба D и вертикальный круг Е. Круг В служит для измерения горизонтальных углов, на его лимбе нанесены деления, цена которых 20' (рис. 72). Деления подписаны через 10° по ходу часовой стрелки от 0° до 350°. Ось горизонтального круга 4 может вращаться во втулке подставки 3. Ось алидадного круга 5 входит во втулку горизонтального круга В. Таким образом, оси вращения обоих кругов совпадают. На двух концах диаметра алидадного круга нанесена шкала для отсчитывания по лимбу, называемая верньером. Чтобы исключить при отсчетах влияние эксцентритета круга и алидады, среднюю величину отсчета вычисляют по парным отсчетам, взятым по обоим верньерам алидады.

Рис. 71. Схема устройства теодолита

Рис. 72. Шкала верньера и часть лимба

Верньер служит для измерения углов с большей точностью, чем цена деления лимба1. Он представляет собой дугу, разделенную на равные части, число которых на единицу больше числа делений лимба, захватывающих ту же дугу. Следовательно, если обозначить цену деления лимба, выраженную в угловых мерах, буквой l, цену деления верньера (также в угловых мерах) — v, число этих делений лимба (n—1), а верньера — n, то можно составить равенство l(n—1) = vn или ln — l = vn; откуда ln — vn = l; n(l — v) = l. Обозначив (l — v) через t, назовем ее точностью верньера, получим: t = ^l/_n.

Таким образом, точность верньера равна цене деления лимба, деленной на число делений верньера. Пользуясь этой формулой, определяют точность верньера теодолита. Если цена деления лимба 20' и на верньере 40 делений, то точность верньера t = ^20'/₄₀ = 0,5', т.е. t = 30".

Рис. 73. Схема отсчета по верньеру: l — цена деления лимба; v — цена деления верньера; t — точность верньера, t=l — v. Совпадающие штрихи утолщены и отмечены треугольничком

Рассмотрим по схематическому изображению верньера на рисунке 73, как производится отсчет с его помощью. На рисунке показаны участки дуг верньера и лимба в разных взаимных положениях. В первом случае (А) ноль верньера совпадает (сливается) со штрихом 30 на лимбе, следовательно, отсчет по лимбу равен 30°.

На втором рисунке (Б) показано, что ноль верньера сместился на дугу, равную одной точности верньера; при этом первый штрих верньера совпал (слился) с каким-то штрихом лимба.

Наконец, на нижнем рисунке (В) ноль верньера сместился на дугу, равную 2t, и при этом второй штрих верньера совпал с каким-то штрихом лимба. Отсюда следует, что для оценки величины дуги некоторой части одного деления лимба а надо найти номер штриха верньера n₁, совпадающего с каким-то штрихом лимба, и умножить на точность верньера t, т.е. a = n₁t.

Для отсчитывания по кругам данного теодолита используют лупы, а в оптических теодолитах — шкаловые микроскопы и оптические микрометры.

Полный отсчет по лимбу А складывается из отсчета А₁, по основному кругу от 0 лимба до 0 верньера и отсчета по верньеру: A = A₁ + a.

На рисунке 74 полный отсчет равен 53°33'30".

Рис. 74. Отсчет по лимбу и верньеру: 53°33'30''

Алидадный круг прикрыт кожухом, в котором над верньерами имеются окна. К кожуху прикреплены два цилиндрических уровня 6, с помощью которых лимб приводят в горизонтальное положение, а вертикальную ось инструмента — в отвесное. На рисунке 71 показан один уровень, так как второй не попал в плоскость чертежа.

К кожуху алидады крепятся подставки 7, поддерживающие ось вращения 8 зрительной трубы D и вертикального круга Е.

Зрительная труба геодезических инструментов служит визирным устройством, с помощью которого производится точное наведение на предмет (веху, рейку). Поскольку рассматриваемые предметы обычно удалены на значительные расстояния, зрительные трубы устроены по астрономическому типу (рис. 75).

Рис. 75. Ход лучей в зрительной трубе

Труба состоит из объектива и окуляра, расположенных так, что задний фокус объектива почти совпадает с передним фокусом окуляра. Объектив дает действительное, обратное и уменьшенное изображение объекта AB в виде А'В'. Изображение А'В' рассматривается в окуляр, что дает увеличенное, обратное изображение А''В''. Ввиду того что расстояния до реек AB при съемках меняются и изображение А 'В' перемещается в трубе, необходимо фокусировать трубу по предмету, что достигается перемещением внутренней линзы (рис. 76). Трубы современных геодезических инструментов дают увеличение от 15-х до 50-х (даже 65—80-х в высокоточных приборах).

Зрительная труба снабжена сеткой нитей, предназначенной для точного визирования. Это два тонких взаимно перпендикулярных штриха, награвированных на прозрачной пластинке (на рис. 76 обозначены 1—1 и 2—2), закрепленной вблизи переднего фокуса окуляра. Воображаемая линия, проходящая через центр сетки нитей и оптический центр объектива, называется визирной осью, а ее продолжение к предмету — визирным лучом. При визировании рейку фокусируют перемещением внутренней линзы, изображение сетки — перемещением окуляра, затем центр сетки нитей совмещают с видимой в трубу заданной точкой.

Рис. 76. Схематический разрез зрительной трубы с внутренним фокусированием (А): 1 — объектив; 2 — окулятор; 3 — сетка нитей; 4 — дополнительная линза. Основные визирные нити сетки (Б): 1—1; 2—2

Геодезические инструменты оснащены дальномерными устройствами, сконструированными различно в высокоточных приборах и инструментах технического назначения. В последних применяется нитяной дальномер, являющийся дальномером с постоянным углом. В этих приборах на прозрачной пластине в трубе, кроме двух основных нитей, предназначенных для точного визирования, нанесены дополнительно две горизонтальные нити (a и b на рис. 77). В наблюдаемой точке устанавливают дальномерную рейку в виде деревянного бруса длиной 3—4 м с равностоящими делениями. Типы дальномерных реек показаны на рисунке 77. Измеряемое расстояние пропорционально числу делений реки, видимых между дальномерными нитями.

Рис. 77. Некоторые виды реек для измерения расстояний с помощью дальномеров геометрического типа. Поле зрения трубы при визировании на рейку

Обратимся к рисунку 78. Пусть О — оптический центр объектива, точка F — передний фокус объектива, f — его фокусное расстояние, отрезок ab — расстояние между дальномерными нитями на сетке, δ — отрезок трубы от оси ее вращения ZZ до объектива.

Положим, что измерение линии ведется на равнинной местности и визирный луч почти перпендикулярен к рейке R, установленной в определяемой точке. При визировании на рейку параллельные лучи, проходящие через нити a и b, пересекутся в переднем фокусе и спроектируются на рейке в точках A и B; часть рейки, видимую между этими нитями, обозначим буквой l. Расстояние от инструмента до рейки S = S₁ + f + δ. Для каждого прибора сумма f + δ = c = = const — величина постоянная, называемая постоянной дальномера.

Рис. 78. Ход лучей в нитяном дальномере (А). Вид сетки нитей (Б)

Из подобия треугольников a'b'F и ABF вытекает, что S_l/f = l/ab; откуда S_l = fl/ab. Отношение f:ab = K является постоянной величиной, называемойкоэффициентом дальномера. Поэтому формула в целом примет вид S = Кl + c. Эта формула применяется при измерении расстояний дальномером в равнинных районах с небольшими углами наклона.

При съемках в масштабе 1:10 000 и мельче величиной с можно пренебречь, поскольку она весьма мала (40—60 см) и в масштабе плана будет меньше графической точности, и тогда расстояние S = Kl. В приборах обычно К= 100, вследствие чего один сантиметр на рейке соответствует одному метру на местности. Так, например, если при измерении расстояния на рейке между дальномерными нитями 17 см, то это соответствует 17 м на местности (рис., 77).

Нитяные дальномеры служат для измерений расстояний до 300 м. Точность измерений составляет ¹/₃₀₀ — ¹/₄₀₀ от длины линии, т.е. ниже, чем при измерениях лентой. Поэтому при создании опорной съемочной сети длины сторон хода измеряют мерной лентой, а дальномер используют для съемки подробностей, а также при проведении тахеометрической съемки (см. §27).

Вертикальный круг теодолита применяется для измерения углов наклона при тригонометрическом нивелировании (§25).

Буссоль теодолита служит для определения магнитных азимутов направлений.

Исправный теодолит должен отвечать ряду требований, а именно: 1) ось уровня на алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна главной оси инструмента; 2) ось вращения трубы должна быть перпендикулярна к визирной оси трубы; 3) ось вращения трубы и главная ось должны быть взаимно перпендикулярны. Поскольку эти условия могут нарушаться в результате перевозок инструмента и его длительного использования, необходимо перед началом полевой работы производить поверки теодолита.

Рис. 79. Оптический шкаловый теодолит

В оптических теодолитах (рис. 79) изображение шкал с горизонтального и вертикального стеклянных кругов передаются в отсчетный микроскоп, расположенный вблизи окуляра (рис. 80). Благодаря этому повышается точность измерений и убыстряется работа, так как наблюдатель сразу после наведения берет отсчет по обоим кругам, не отрывая глаза от трубы. В теодолите Т-30 средняя квадратическая погрешность измерений угла равна 30''. Теодолит Т-30МП (модификация теодолита Т-30) снабжен компенсатором при вертикальном круге и зрительной трубой прямого изображения.

Рис. 80. Поле зрения отсчетного штрихового микроскопа оптического теодолита: отсчетный штрих, В — лимб вертикального круга, Г — лимб горизонтального круга. Цена деления лимбов 10'. Отсчеты по лимбам: вертикального круга 358°06', горизонтального круга 23°38'

Для измерения горизонтального угла инструмент на штативе устанавливают в вершине измеряемого угла, приводят горизонтальный круг в горизонтальное положение по уровням, центрируют над точкой с большой точностью (по отвесу или наблюдая точку через вертикально установленную зрительную трубу, объективом вниз, у приборов с полой осью алидады). При закрепленном круге поворотом алидады наводят трубу (вертикальную нить сетки) на правое направление и берут отсчеты по обоим верньерам, получают средний отсчет а₁ (рис. 81); затем, не открепляя круга, визируют левое направление и получают отсчет b₁. Так как деления на лимбе идут по ходу часовой стрелки, отсчет а₁ будет больше отсчета b₁ и измеряемый угол имеет величину β₁ = a₁ — b₁. Эти действия составляют первый полуприем. Если визирование проводилось при положении вертикального круга справа от наблюдателя, оно называется визированием при «круге право» (КП), если круг был слева — визирование при «круге лево» (КЛ). Одного полуприема недостаточно, для контроля проводится второй полуприем— при другом положении вертикального круга.

Рис. 81. Схема измерения угла по горизонтальному кругу теодолита (вид сверху). Отсчеты по лимбу: a — при визировании на правую точку A, b — при визировании на левую точку B. ∠ACB = = β = a — b

Зрительную трубу переводят через зенит (объективом вниз), горизонтальный круг поворачивают приблизительно на 90° и при этом положении вновь проводят те же операции, что и при первом полуприеме, получают второе значение угла (β₂ = a₂ — b₂.Из двух значений при их допустимом расхождении не более 1' вычисляют среднюю величину угла

β = (β₁ + β₂)/2

Так осуществляется полный прием, в результате применения которого исключается влияние остаточных погрешностей из-за неперпендикулярности визирной и горизонтальной осей трубы и неперпендикулярности горизонтальной оси трубы и вертикальной оси инструмента. Точность измерения угла тридцатисекундным теодолитом составляет около 0,5'.

Опорная съемочная сеть при теодолитной съемке создается обычно прокладкой замкнутых ходов (полигонов). Положение опорных точек, которыми являются поворотные точки хода, зависит от конфигурации и размеров снимаемого участка. Длины сторон хода измеряют мерной лентой дважды, при этом разница обоих измерений не должна превышать 1:2000 от длины линии. Если линии имеют на местности наклон более 1,5°, измеряют угол наклона и вводят поправку за приведение длин линий к горизонту. В полигоне измеряют способом приемов внутренние углы — правые при движении по часовой стрелке (рис. 82).

Рис. 82. А. Измерения при прокладке теодолитного полигона на местности. Б. Вычисление дирекционного угла сторон полигона по значению дирекционного угла предыдущей стороны и углу между предыдущей и последующей сторонами α_посл. = α_пред. ± 180° — β

Данные полевых измерений: номера точек установки теодолита (станций) и визируемых точек, значения отсчетов при правом КП и левом КЛ положении вертикального круга, средние значения отсчетов и вычисленные значения углов, длины и азимуты сторон хода тщательно фиксируют в полевом журнале (табл. 9).

Таблица 9. Журнал измерения горизонтальных углов теодолитом и длин сторон <12131415161718> Дата добавления: 2022-05-27; просмотров: 205;  Поиск по сайту Публикации по технике и механике Публикации по биологии Публикации по информатике Публикации по строительству Публикации по физике Публикации по химии Публикации по электронике Публикации по искусству Публикации по истории Публикации по медицине Разделы публикаций Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. Генерация страницы за: 0.041 сек.