ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.08.2020
Просмотров: 411
Скачиваний: 4
8.Румбы, их виды и связь с азимутами и дирекционными углами. Определение азимутов и румбов при помощи буссолей.
Румбом или дирекционным румбом называется угол между ближайшим направлением осевого меридиана зоны или линии параллельные ему и направлением линии местности.
Истинным румбом – называется угол между ближайшим направлением истинного меридиана и направлением линии местности.(r) (рис). I rист = Аист.. II rист = 180 – А . III rист =А – 180. IV rист =360 – А.Магнитным румбом называется угол между ближайшим концом магнитной стрелки и направлением линии местности. Формулы перехода от Амагн к магнитному румбу аналогично от Аист к истинному румбу. БУССОЛИ, ИХ УСТРОЙСТВО И ПРИМЕНЕНИЕ. ОРИЕНТИРОВАНИЕ КАРТЫ С ПОМОЩЬЮ МАГНИТНОЙ БУССОЛИ.Буссоль прибор для определения магнитных азимутов и румбов (в виде круглой коробки, в центре которой на шпиле насажена маленькая игла). Отсчёт снимается с конца магнитной стрелки. Применяются азимутальные и румбические буссоли. В азимутальных циферблат от 0° до 360°, в румбических четыре от 0° до 90°.Ориентирование карты возможно 2 способами: Положив буссоль (компас) к линии географического меридиана карты (боковой рамки карты) поворачиваем карту до тех пор (вместе с буссолью), пока по северному концу стрелки не будет установлен отсчёт, равный магнитному склонению дэльта (d).Положив буссоль (компас) к линии километровой сетки (т.е. к линии параллельной линии осевого меридиана зоны) так, чтобы стрелка была ей параллельна, а отсчёт по кольцу буссоли равнялся 0 (так, чтобы нулевой диаметр градусного кольца был параллелен этой линии). Поворачиваем карту вместе с буссолью до получения отсчёта значения поправки: П=d-g.
9.Основные виды геодезических измерений. Единицы измерений. Понятие об ошибках измерений. Классификация ошибок. Случайные ошибки, их свойства. Абсолютные и относительные ошибки.Понятие о геодезических измерениях. Исполняются относительные измерения, когда определяется взаимное положение точек местности друг друга. Но бывает и абсолютное измерение. Относительное м.б.угловым, линейным и высотным. При угловых измерениях с помощью теодолита измеряют горизонтальный угол между направлениями, проведенными из вершины угла на точки местности. Проекцию измеренного угла на горизонтальную плоскость называют горизонтальным углом, а на вертикальную – вертикальным углом. При линейных измеряют расстояние между точками местности мерными приборами. При высотных измеряют превышения между точками местности и отметки (т.е. высоты точек местности надуровненной поверхности.). Единицы измерения – эталоны. Измерения выполнялись методом триангуляции. Был изготовлен эталон из платиноиридиевого сплава и более 2-х десятков с него копий. Они направлены в разные страны. В Р попали 2 копии. В настоящее время единица измерения длины связана с длиной волны излучения в вакууме, происходящей в газе. Понятие об ошибках измерения.
Под ошибкой измерения понимают разницу между результатом измерения и истинным значением измеряемой величины. ∆i = xi + xист. Ошибки измерений являются следствием того, что воздействует множество факторов, каждый из которых носит свою элементарную ошибку. ∆i = ∆i1 +∆i2 +…+∆in. Классификация ошибок измерений.
- в зависимости от источника возникновения: 1)приборные ошибки – возникают из-за того, что каждый прибор рассчитан на определенную точность + присутствует остаточное влияние юстировок. 2)личные ошибки наблюдателя – обусловлены особенностью зрительного восприятия наблюдателя. 3)ошибки из-за влияния внешних условий. - по хар-ру действия результатов измерения. 1)грубые – просчеты, промахи. Обнаружены по недопустимым расхождениям и невязкам. 2)систематические оси (С) – входят в результат измерений по опред. тематической зависимости. С стараются ослабить или исключить: тщательной проверкой приборов, введением поправок, применением спец. методик (измерение гор. угла при КП и КЛ), ограничением условий наблюдений. 3)случайные (Q) – появляются в измерениях всегда, но знак и вел-ну ошибки указать до измерений невозможно.∆ = С + Q. В теории ошибок принимают 2 постулата:1-В измерениях присутствуют только случайные ошибки. .∆ = Q. 2-Случайные оси подчиняются наиболее распространенному в природе нормальному закону распределения. Свойства случайных ошибок. 1.Малые по абсолютной величине ошибки встречаются чаще, чем большие.│∆1│>│∆2│=> р(∆1) < р(∆2) р- вероятность. 2.Положительные и отрицательные ошибки равновероятны. р(∆<0) = р(∆>0). Помогает обнаружить систем.ош. 3.При данных условиях измерений ошибка не может превзойти пределы.│∆i│≤ ∆пред. Помогает обнаруж. грубые. 4.Среднее арифм. из ошибок измерений при неограниченном числе стремится к 0.
lim ∑∆i/n = 0 ∑∆i = [∆]
10.Арифметическая средина. Оценка случайных ошибок. Средние ошибки. Средние квадратические ошибки одного измерения и арифметической средины. Предельные ошибки. Оценка точности функций геодезических измерений.Арифметическая средина х¯ - это среднее арифм. значение измеряемой величины. х¯ = (х1 + х2 + … + хn)/n = [х]/n. Док-во: Для ряда измерений.(допис).Согласно 4 св-ву [∆]/n→0 => х¯ → хист. хист на практике чаще всего не известно. Поэтому ∆I вычислить невозможно, тогда находят уклонение от арифм. среды (вероятнейшее отклонение). Vi = xi - х¯. [V] = 0
[V2] = min. Оценка случайных ошибок. Пусть выполненнр 2 ряда измерений и вычислено Vi или ∆I 1 ряд: -5,+4,-8,+1,-2,-3,+1,+4. 2 ряд: +2,-3,+4,-9,+11,-6,-7,+3. Необходим критерий для оценки точности ряда измерений в целом. Чаще всего используют понятие: средняя квадратическая ошибка. m = ∆2/n. [∆2] = ∆12 + ∆22 +…+∆n2 формула Гаусса. ∆ = xi - хист.. m – вел-на вероятностная, поэтому вычисляют оценку надежности mm. mm = m/2n. Если ∆ - неизвестно, то можно найти только V. m = [∆2]/(n-1) формула Бесселя. mm = m/2(n-1) n ≥ 8. Сво-во m позволяет ввести понятие предельной ошибки (∆пред.). ∆пред = 3m р = 0,997 Используют в теоритич. расчетах. Для оценки качества используют ∆пред = 2m р = 0,954
Если вычисляется средн. арифм. из ряда измерений, то mх¯ = m/n справедлива только при наличии случайной ошибки. Если есть систематич. ош., то формула будет: M = mх¯ = (m2/n) + C2. Оценка надежности арифм. ср. mх¯ = mM = M/2n. Оценка точности функций геодезических измерений.На практике всегда возникает задача, когда по измерениям измеряют другую величину. Суть задачи сводится к тому, что бы зная точность измерения вычислить ошибки функции….
12.Основные оси теодолитов. Лимб и алидада. Отсчетные приспособления теодолитов. Отсчитывание по лимбу при помощи штрихового и шкалового микроскопов. ТЕОДОЛИТЫ, ИХ УСТРОЙСТВО Теодолит - это геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов. Происхождение слова "теодолит", по-видимому, связано с греческими словами theomai смотрю, вижу и dolichos - длинный, далеко. Теодолит имеет следующие составные части: оризонтальный круг, состоящий из двух самостоятельных кругов - лимба с нанесенными по краю делениями и алидады, несущей отсчетные устройства; зрительную трубу, вращающуюся в вертикальной плоскости вокруг оси, на одном из концов которой жестко скреплен с ней вертикальный круг для измерения вертикальных углов. Для приведения оси вращения алидады (ось вращения теодолита) в отвесное положение, а плоскости лимба в горизонтальное положение, служит цилиндрический уровень и три подъемных винта.Типы теодолитов Теодолиты различаются по точности, способу отсчитывания по лимбу, по конструкции, назначению и другим признакам. По точности теодолиты делятся на: высокоточные, с помощью которых горизонтальный угол измеряется одним полным приемом со средней квадратической погрешностью от ± 0,5" до ± 1"; точные, позволяющие измерять горизонтальный угол одним приемом со средней квадратической погрешностью от ± 2" до ± 15"; технические - со средней квадратической погрешностью от ± 20" до ± 60". совершенный По конструкции теодолиты делятся на повторительные и простые. У повторительных теодолитов лимб и алидада имеют раздельное и совместное вращение, что позволяет производить измерения горизонтальных углов путем откладывания значения угла на лимбе несколько раз (при измерении углов способом повторений). Все эти теодолиты имеют оптический центрир. Объектив центрира расположен внутри вертикальной оси, а окуляр 2 выведен наружу и расположен у одной из подставок зрительной трубы. Для предварительного центрирования приборов может быть использован обычный нитяный отвес. Теодолит Т30 (рис.4) и его модификации (2Т30, 2Т30П) относятся к разряду технических, с повторительной системой вертикальной оси. Система отсчитывания односторонняя. Увеличение трубы 18х (Т30) и 20х (2Т30), пределы визирования от 1,2 м до бесконечности, цена деления цилиндрического уровня 45". Данные теодолиты применяются для прокладывания теодолитных и тахеометрических ходов, плановых и высотных съемок. Теодолит Т30: 1 – основание; 2 – исправительный винт цилиндрического уровня; 3, 4 – закрепительный и наводящий винты алидады; 5 – цилиндрический уровень; 6 – наводящий винт зрительной трубы; 7 – кремальера; 8 – закрепительный винт зрительной трубы; 9 – визир; 10 – окуляр зрительной трубы; 11 – окуляр отсчетного микроскопа; 12 – колонка; 13 – подставка; 14 – закрепительный винт лимба; 15 – подъемный винт Приведение теодолита в рабочее положение:1. Центрирование - установка центра горизонтального круга над вершиной измеряемого угла с помощью нитянного отвеса или оптического центира. Погрешность не должна превышать 3 мм при измерении горизонтальных углов.
2. Горизонтирование - приведение плоскости лимба горизонтального круга в горизонтальное положение, т.е. установка вертикальной оси вращения теодолита (ОО1) в отвесное положение. Осуществляется с помощью подъемных винтов и уровней. При измерении вертикальных углов отклонение пузырька не должно превышать 1/2 деления.3. Устранение паралакса небольшим поворотом кремальеры. Основные геометрические оси теодолита:
ZZ - ось вращения прибора (вертикальная ось теодолита)UU - ось цилиндрического уровня (касательная к внутренней поверхности ампулы в нуль-пункте VV - визирная ось зрительной трубы (прямая, соединяющая оптический центр объектива и крест сетки нитей) TT - ось вращения зрительной трубы Геометрические требования к осям: TT _I_ UU VV _I_ TT , ZZ _I_ UU
17.Устройство вертикального круга теодолита. Измерение вертикальных углов теодолитом. Место нуля вертикального круга. Измерение вертикальных углов эклиметром.Вертикальные углы можно измерять с помощью вертикального круга теодолита. Измерение начинается с установки прибора в рабочее положение. Для измерения ВК необходимо выполнить визирование на заданную точку при 2-х положениях ВК – КЛ и КП. После визирования на заданную точку берутся отсчеты по ВК. Предварительно пузырек уровня при алидаде горизонтального круга с помощью наводящего винта привести в нуль-пункт. Для получения величины угла наклона необходимо знать место нуля (МО) – отсчет по ВК соответствующему горизонтальному положению зрит. трубы.
МО = (Л + П)/2 ; V = (Л - П)/2 ; V = Л – МО ; V = МО – П . Для измерения ВК с низкой точностью используются эклиметры или высотомеры.
13.Зрителные трубы и уровни геодезических приборов. Их назначение, устройство, основные параметры. Установка зрительной трубы для наблюдений.Уровни служат для приведения осей геодезических приборов в отвесное или горизонтальное положение, а так же для измерения малых углов наклона. В наст .время разработано большое кол–во уровней, в том числе электронных. Однако в геодезических приборах в большинстве случаев применяются жидкостные уровни. Достоинство – простота конструкций и малая инерционность. Они бывают цилиндрические и круглые. Ампула ц.у. имеет бочкообразную форму. Расстояние между делениями 2мм. В ампулу наливают горячий эфир. Когда эфир остынет, он сжигается и возникает воздушный пузырек с парами эфира. Касательная, проведенная к ампуле в ее центре назыв. осью цилиндрического уровня. Цена деления определяет чувствительность уровня (2″-60″). Ампула помещена в оправу. С одного конца ампулу закрепляют шарнирно, а с др. двумя вертикальными исправит. винтами. Круглые - состоят из ампулы. Ось уровня проходит по радиусу в центре ампулы. Имеют цену деления 3″-15″ и служат для приближенной грубой установки. Зрительная труба. Применяют в геодезических приборах, в астрономических зрительных трубах, которые дают мнимое увеличение изображения. Раньше все зрительные трубы давали перевернутые изображения. В наст. время большинство новых конструкций изготовлены с прямыми зрит. трубами, а для этого в окулярную часть трубы вводят доп. элемент – оборачивающую призму. Все выпускаемые зрит трубы имеют внутреннюю фокусировку, т.е. снабжены спец. фокусированной призмой, перемещающейся в зрит. трубе. В этих трубах для введения в резкость изображения предмета необходимо менять длину трубы. Объектив сложный, состоит из нескольких линз, изготовленных из разных сортов стекла. В состав объектива входит фокусирующая линза – плосковогнутая, отрицательная (рассеивающая). Вместе с линзами объектива фокусирующая линза образует телеобъектив. Фокусирующая линза перемещается внутри трубы с помощью кремальерного устройства. Окуляр – сложный. Состоит из нескольких линз. Позволяет увеличивать изображения, направляемые объективом. Перед окуляром – сетка нитей, которая служит для точного визирования на объект. Она может перемещаться в небольших пределах с помощью исправительных винтов сетки. Основные параметры:
1 увеличение зрит. трубы – отношение фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляра. 2 поле зрения – угловое пространство видимое в зрит. трубу. 3 разрешающая способность – возможность зрит. трубы различать нанесенные на спец. экране точки или линии.
15. Установка теодолита в рабочее положение. Способы и точность центрирования. Измерение горизонтальных углов способом приемов и способом круговых приемов.Установка теодолита в рабочее положение включает центрирование по отвесу, нивелирование по уровню, установку зрит. трубы и отсчетного микроскопа по глазу, ориентирование по выбранному направлению. Перед началом работ штатив устанавливают над точкой местности. На головку штатива ставят теодолит и закрепляют его становым винтом. Под центрированием понимают установку вертикальной оси теодолита, проходящей через центр лимба на одной отвесной прямой с вершиной угла или съемочной точкой. Центрирование выполняют по нитяному отвесу, либо с помощью оптического центрира. Нитяной отвес позволяет центрировать в безветренную погоду с точностью порядка 5 мм. Для повышения точности применяют оптические центриры, встроенные в алидаду ГК. После установки теодолита в рабочее положение приступают к измерению гор. углов. Способы измерения гор. углов: 1.Способ приемов. Для измерения угла ADB закрепляют лимб произвольно его ориентировании и вращением алидады наводят на точку А, закрепляют алидаду и берут отсчет n1. Затем открепив алидаду, визируют на точку В и делают второй отсчет n2. Искомый угол β = n2 - n1. Такое измерение называют полуприемом. После этого измеряют этот же угол при втором положении круга, но предварительно смещают лимб на 1-2. Два таких измерения составляют один прием. Расхождение между измеренными величинами углов не должно превышать двух точностей (2t) прибора. Только в этом случае находят значение угла β как среднее значение между полуприемами. 2.Способ круговых приемов. Этот способ применяют тогда, когда требуется измерить углы одной точки между несколькими направлениями. Он состоит из 2-х полуприемов. Первый выполняется при левом положении ВК, а второй – при ПК. Закрепив лимб, зрит. трубу наводят последовательно на все направления, начиная с начального, и заканчивают визированием на эту же точку. Расхождение в отсчетах на начальную точку не должно превышать 2t. Определив среднее значение отсчета начального направления n0, вычисляют величины углов: β1 = n1 – n0; β2 = n2 – n0; β3 = n3 – n0; …Для выполнения второго полуприема зрит. трубу переводят через зенит и также последовательно визируют на все направления, но в обратном порядке.
14.Поверки и юстировка теодолитов Т30 (2Т30).
1.Ось цилиндрического уровня при алидаде ГК должна быть перпендикулярна вертикальной оси теодолита. Для поверки этого условия поворачивают алидаду так, чтобы ось уровня расположилась параллельно прямой, соединяющей 2 подъемных винта, и вращением этих винтов выводят пузырек уровня в нуль-пункт. Затем поворачивают алидаду на 90 и третьим винтом устанавливают пузырек на середину. Поворотом алидады на 180 оценивают смещение пузырька от среднего положения. Если пузырек отклонился больше, чем на 1 деление выполняется юстировка. В этом случае, действуя подъемными винтами, перемещают пузырек на половину делений отклонения и исправительными винтами проводят уровень в нуль-пункт. После проводят повторную поверку. 2.Визирная ось зрит. трубы д.б. перпендикулярна к ее гор. оси вращения. Если это условие соблюдено, то визирная ось трубы при вращении образует коллимационную плоскость. Уклонение визирной оси от ее перпендикулярного положения к своей оси вращения называется коллимационной ошибкой. В этом случае визирная ось при вращении образует коническую поверхность, а отсчеты по ГК при КЛ и КП будут соответственно = П1 и Л1. После этого необходимо ослабить закрепительный винт горизонтального лимба, повернуть на 180, закрепить лимб и навести трубу на ранее выбранную точку, снять отсчеты по гор. кругу Л и П. Величина коллимационной ошибки определяется по формуле: С = ((Л1 – П1 ±180) + (Л2 – П2 ± 180))/4 Если значение С будет равно или меньше двойной ошибки отсчетного устройства (для Т30 t = 1'), т.е. С ≤ 2t, то юстировку проводить не надо. Для исправления кол. ошибки необходимо: снять колпачок, навести зрит.трубу на удаленную визирную цель и снять ноказания Л (или П) по ГК, вычислить исправленные показания для ГК по формуле Лиспр = Л – С (Писпр = П + С) и установить их. В этом случае перекрестие сетки нитей сойдет с наблюдаемой точки. Затем, ослабив один из вертикальных винтов, действуя горизонтальными винтами, совмещают перекрестие сетки нитей с наблюдаемой точкой. Поверку следует повторить. 3.Горизонтальная ось вращения зрит. трубы д.б. перпендикулярна к вертикальной оси теодолита. Для поверки этого условия теодолит на штативе устанавливают по уровню на расстоянии 10-20м от стены. Выбирают и отмечают на стене точку М под углом 25-30 к горизонту. Наводят на эту точку зрит. трубу и при КЛ и КП проектируют точку М вниз и отмечают точки m1 и m2. Условие считается выполненным, если расстояние между точками m1 и m2 не превышает две ширины биссектора сетки нитей. 4.Вертикальная нить сетки д.б. установлена отвесно, т.е. находиться в коллимационной плоскости. Теодолит устанавливают на штативе и приводят вертикальную ось в отвесное положение. Зрит. трубу наводят на визирную цель и совмещают изображение цели с левым концом горизонтального штриха сетки нитей. Затем, вращая прибор наводящим винтом алидады, следят, не сходит ли изображение цели с правого конца штриха сетки нитей. Если оно сходит более чем на 3 ширины штриха, то необходимо ослабить 4 крепежных винта окуляра и повернуть окуляр так, чтобы средний штрих сетки расположился горизонтально. Окуляр закрепляют.