16.Основные факторы, влияющие на точность измерения горизонтального угла. Средняя квадратическая ошибка измерения горизонтального угла.На точность измерения углов влияют как приборные ошибки (ошибки отсчетного устройства, градуировки лимбов, фокусировки трубы, расположения основных осей прибора), так и условия производства работ (квалификация геодезиста, климат, рельеф и т.д.). Ошибка измерения горизонтального угла является суммой ошибок: визирования, отсчитывания по микроскопу, центрирования, редуцирования. Поэтому средняя квадратическая ошибка измеренного угла выразится формулой m = m_v² + m_о² + m_ц² + m_р².

m_v; m_о; m_ц; m_р – средние квадратические ошибки визирования, отсчета, центрирования, редуцирования. Величины средних квадратических ошибок м.б. определены по формулам: m_v = 60″/v; m_о = 0,03t ; m_ц = (ρ/d)m_e ; m_р = m_ц, где 60″ - погрешность визирования невооруженным глазом; v – увеличение зрит. трубы; t – цена деления лимба; ρ = 206265; d – минимальная длина стороны угла; m_e – средняя квадратическая ошибка центрирования прибора над точкой.

18.Основные типы приборов для линейных измерений, их точность. Нитяной дальномер. Принцип работы оптических, радио - и светодальномеров.1. Приборы механического типа – мерные ленты, проволоки, рулетки, длинномеры и т.д.

2. Оптико–механические дальномеры. 3. Оптико-электронные дальномеры (свето– и радиодальномеры). Нитяной дальномер. В качестве нитяного дальномера могут использоваться все зрит. трубы геодезических приборов, имеющие сетки нитей. При определении расстояний нитяным дальномером рассмотрим 2 случая: 1 – визирная ось перпендикулярна вертикальной оси рейки и 2 – визирная ось не перпендикулярна вертикальной оси рейки. Для первого случая D = kn , где k – коэффициент дальномера.

Для второго случая d = D - ∆D, D = kn + c, ∆D = (kn + c)sin²v, где ∆D – поправка к величине D. Оптические дальномеры. Применение оптических дальномеров особенно эффективно при выполнении геодезических работ в труднодоступных районах, в таежной и заболоченной местности, при наличии сложного режима. По конструктивным решениям оптические дальномеры делятся на нитяные и двойного изображения. Принцип измерения расстояний этими дальномерами основан на решении прямоугольных или равнобедренных треугольников, которые образуются между наблюдателем и базисом дальномера (рейкой). D = kb, k=(1/2)*ctg β/2 – коэффициент дальномера, b – базис , β – параллактический угол. Свето– и радиодальномеры относятся к группе электромагнитных дальномеров, работающих на принципе измерения времени прохождения электромагнитными волнами измеряемого расстояния. Светодальномер – это прибор для определения расстояний при помощи светового луча. Принцип действия заключается в том, что от источника света через модулятор электромагнитные волны передаются на отражатель, установленный в точке, до которой измеряется расстояние. От отражателя волны возвращаются к приемному устройству, совмещенному с передающим. Приемное устройство передает полученные сигналы через усилитель и демодулятор на устройство обработки сигнала, откуда он идет на табло индикатора, где высвечиваются результаты измерений. Радиодальномеры работают на сантиметровом диапазоне ультракоротких радиоволн. Их приимущество перед светодальномерами в том, что оно могут работать в любых атмосферных условиях, кроме сильных дождей. Принцип работы мало отличается от светодальномеров. Здесь функции отражателя выполняют станции, аналогичные излучающей. Кроме того, в радиодальномерах применяются антенные устройства.

---

19.Компарирование мерных приборов. Методика измерения линий стальной штриховой лентой. Введение поправок в результаты измерений. Точность измерения расстояний мерной лентой.

Землемерные ленты применяют в инженерной геодезии при измерениях длин линий. Два типа: ЛЗ (штриховые) и ЛЗШ (шкаловые) длиной 20, 24, и 50 м. В комплекте лента и 6 или 11 шпилек. ЛЗ – стальная полоса, через каждый метр сделаны отверстия, через полметра – заклепка. Расстояния измеряют с точностью до см. В начале и в конце ленты – ручки для встряхивания ленты. Измерение производят методом последовательного укладывания прибора в створе измеряемой линией. Створ – вертикальная плоскость, проходящая через концы измеряемой линии.. Створ линии обозначается вехами. Перед началом измерения линию провешивают, т.е. устанавливают вехи в створе линии. Перемещаясь, помощник устанавливает так веху, чтобы она закрывала собой предыдущую веху. Вехи устанавливают через 50-70м. S = l*n + ∆l, l – длина мерной ленты, n – число измерений, ∆l – остаток. Измерение выполняется в прямом и обратном направлении. Допускаются расхождение между измерениями в прямом и обратном направлении 1/2000 в измерениях расстояний. V > 2^о, то вводят поправку за угол наклона. Эту поправку можно найти как: S – S₀ = ∆S, S = S₀*cosV = S₀(1-2sin²V/2) S – S₀ = ∆S_V = -2S₀sin²V/2. Мерный прибор может отличаться по длине от стандартного. Поэтому перед началом измерений мерную ленту компарируют – сравнивают ее длину с эталонной мерной лентой. Из сравнения результатов измерений находят поправку ∆S_к за компарирование. ∆S_к = (S₀/l)(l_р – l_э). Если температура при которой производится измерение отличается от темп. компарирования, то в измеренное расстояние вводится поправка за температуру. ∆S_t = S₀*α(t_p - t_комп), где α – коэффициент линейного расширения, t_p – темп., при которой производится работа, t_комп - темп., при которой производилось компорирование, S₀ – измеренное расстояние. Самым высокоточным прибором для измерения линейных расстояний используют базисный камплект (БК) в который входят инварная проволока, имеющая маленький α. В результаты вводятся примерно 8 различных поправок. Относительная ошибка измерений составляет 1:1000000 – 1:2000000.

20.Системы высот, применяемые в геодезии. Понятие об отметке точки и превышения.

Системы высот, применяемые в геодезии. Их несколько. Высота точки поверхности Земли может определяться относительно поверхности эллипсоида нормальные высоты или уровненные поверхности геоида. В геодезических измерениях для решения широкого круга задач применяется обобщённая система высот. За искомую отчётную поверхность принимается средний уровень Балтийского моря. Высота точки физического значения Земли под средним уровнем Балтийского моря называется абсолютной отметкой или абсолютной высотой точки. Средний уровень Балт. моря отмечен 0 на Крандштадском футштоке – металлическая линейка установленная на устое моста через обводный канал. Все высотные измерения на территории России выполнялись относительно 0 Крандштадского футштока. Высоты точек местности могут определяться в местной системе отметок. Высота точки местности над условной уровненной поверхностью называется относительной или условной отметкой этой точки. Разность отметок двух точек называется превышением. H = H_B – H_A = H_B - H_A. Превышения и отметки точек измеряют по результатам геодезических работ, называемых нивелированием.

---

21.Классификация нивелиров. Устройство нивелиров с цилиндрическим уровнем. Нивелирные рейки.Согласно ГОСТ 10528—76 нивелиры, как и теодолиты, разделяют на высокоточные, точные и технические. К высокоточным относят нивелир Н05, предназначен­ный для нивелирования I и II классов с погрешностью не более 0,5 мм на 1 км двойного хода.К точным относят нивелиры НЗ , НЗК и НЗКЛ, предназначенные для нивелирования III и IV классов и технического нивелирования с погрешностью не более Змм на 1км двойного хода. Техническими являются нивелиры Н10, Н10К, Н10КЛ, применяемые при техническом нивелировании с погрешностью не более 10 мм на 1 км двойного хода. По способу приведения визирной оси. в горизонтальное положение различают нивелиры с уровнем (Н05, НЗ, Н10) и с компенсатором (НЗК, Н10К), автоматически приво­дящим визирную ось в горизонтальное положение. Их назы­вают нивелирами с самоустанавливающейся линией визирова­ния и применяют преимущественно на зыбких неустойчивых поверхностях. Некоторые нивелиры снабжены горизонтальным кругом с лимбом (НЗКЛ, Н10Л, НЮКЛ) для измерения горизонтальных углов. Самым распространенным в настоящее время является нивелир НЗ. С левой стороны зрительной трубы с внутренней фокусировкой расположен цилиндрический контактный уровень, предназначенный для повышенной точности приведения визирной оси в горизонтальное положение при помощи элевационного винта перед отсчетом по рейке. Передача изображения концов пузырька контактного цилин­дрического уровня в поле зрения трубы осуществляется посредством призменного устройства, расположенного над уровнем . Ампула контактного уровня имеет запас­ную камеру; позволяющую регулировать длину пузырька, зависящую от температуры воздуха, и видеть контакт концов пузырька уровня в поле зрения трубы. Камера отгорожена стеклянной пластинкой в конце ампулы уровня, обращенном к окуляру зрительной трубы. Поэтому для уменьшения пузырька уровня, сняв нивелир . со штатива, наклоняют его объективом вниз и легким встряхиванием нивелира переводят часть жидкости из камеры в ампулу. Для увеличения длины пузырька уровня нивелир наклоняют оку­ляром вниз. Нижняя часть нивелира представляет собой такую же подставку с тремя подъемными винтами, как у теодолита. Ее прикрепляют к штативу при помощи станового винта. К подставке нивелира прикреплен круглый уровень, при помощи которого нивелир приводят в рабочее положение, обеспечивающее действие элевационного винта, приводящего концы пузырька цилиндрического уровня в контакт. Нивелир с компенсатором НЗК тоже имеет круглый уровень при подставке, обеспечивающий действие компен­сатора— автоматически приводить визирную ось в гори­зонтальное положение. Компенсаторы бывают жидкостными и маятниковыми. Для жидкостных компенсаторов используют отражающие и преломляющие свойства жидкости, верхняя поверхность которой горизонтальна, а нижняя наклоняется вместе с прибором. Маятниковые компенсаторы бывают механическими и оптико-механиче­скими. У механических компенсаторов горизонтальность визирной оси до­стигается вертикальным перемещением сетки нитей, а у оптико-механических— изменением пути луча при прохождении его через призмы и линзы, подвешенные на специальных (платиновых) нитях. В настоящее время разработаны и другие типы компенсаторов и не только для нивелиров, но и для теодолитов при их вертикальных кругах. Нивелирные рейки представляют собой бруски шириной до 10 см, толщиной 2-3см, высотой 3-4м. Они двусторонние: черная сторона, красная сторона. Отсчет делений начинается от нижней части рейки. Эти рейки складные

---

23.Производство геометрического нивелирования технического класса точности. Контроль нивелирования на станции. Правила ведения полевых журналов. Обработка результатов измерений в нивелирном ходе.

.Геом нивелирование выполняют при помощи нивелира и нивелирных реек. Нивелир—геодезический прибор, обеспечивающий при работе горизонтальную линию визирования. Он представляет сочетание зрительной трубы с цилиндрическим уровнем или с компенсатором. Уровень и компенсатор служат для приведе­ния визирной оси в горизонтальное положение. Нивелирные рейки представляют деревянные бруски, чаще всего с сантиметровыми делениями, оцифрованными от нуля (пятки рейки), снизу вверх, через каждый дециметр. Геометрическое нивелирование состоит в определении пре­вышения h точки В над точкой А. Точки закрепляют на местности забитыми в землю деревян­ными кольями, металлическими костылями и др., обеспечи­вающими прочное, без осадок положение их по высоте. Нивелирным отсчетом по рейке называют отрезок отвесной линии от точки, на которой стоит рейка, до горизонтальной визирной оси. Отсчеты и превышения выража­ют в миллиметрах и записывают их с округлением до миллиметра. Существуют два способа геометрического нивелирования: вперед и из середины. При нивелировании способом вперед с точки А на точку В на обеих точках устанавливают рейки, нивелир устанавливают возле точки А (в радиусе 2—3 метров от нее, чтобы вращая кремальеру зрительной трубы, видеть резкое изображение делений рейки), отсчитывают по рейке высоту нивелира i (высотой нивелира называют отрезок отвесной линии от точки, на которой стоит рейка, до горизонтальной визирной оси), затем визируют на рейку, стоящую в точке В, и производят отсчет по передней рейке v. Из рис. видно, что H=i-v (6.1) т, е. превышение равно высоте нивелира минус отсчет по передней рейке. При нивелировании способом из середины нивелир устанавливают между точками А и В, не обязательно в их створе, но с условием примерного равенства расстояний от нивелира до реек, называемым равенством плеч и определяемым шагами или по нитяному дальномеру зрительной трубы. Произведя отсчеты на заднюю п и перед­нюю v рейки, вычисляют превышение h = n-v (6.2) т. е. превышение равно разности отсчетов по задней и передней рейкам. При геометрическом нивелировании для определения высот нескольких точек с одной станции пользуются горизонтом нивелира (ГН), которым называют высоту визирной оси, т. е. отрезок отвесной линии от исходной (принятой) уровенной поверхности до визирной оси. Поэтому, если высота точки А(Н_А) или точки В(Н_В) известна, то согласно рис ГН= Н_А+i= Н_В +v (6.3) т. е. горизонт нивелира равен высоте точки, на которой стоит рейка, плюс отсчет по рейке. Пользуясь ГН, вычисляют высоту точки, на которой стоит рейка. Например, согласно рис. 6.1, а и формуле (6.3) Н_В = ГН-v, (6.4) Превышения, вычисляемые по формулам (6.1), (6.2), могут быть положительными и отрицательными, и при записи их обязательно сопровождают знаком плюс или минус. Чем меньше расстояние между нивелиром и рейкой, тем точнее производится отсчет. Нормальным считается расстояние 50м, недопустимым — более 150м. Однако часто возникает необходимость определять превы­шения между точками при расстояниях в несколько сотен километров с большим числом станций, образующих нивелир­ные ходы (см. рис. 6.1, г) и полигоны. Определив превышения, вычисляют высоту, например, точки В(Н_В), зная высоту исходной точки А(Н_А), по формуле Н_В = Н_А + hAB = Н_А +суммаh где п — число станций (превышений).. Поэтому в зависимости от длины хода (периметра полигона) и требуемой точности геометрическое нивелирование делится на классы I, II, III, IV и техническое нивелирование. После нивелирования точек производят вычислитель­ную обработку журнала-схемы нивелирования поверхности, которая состоит в вычислении высот всех точек, при известной высоте исходной точки и наличии отсчетов по рейке на каждой точке. Для нашего случая исходной является точка 46 с высотой H4б=72,000 м, которая получена проложением двойного ниве­лирного хода с ближайшего репера. Из связующих и исходной точек составляют нивелирный полигон, например, 46—6г—4е—2г—46 и, пользуясь отсчетами по рейке, вычисляют превышения между точками полигона: h_4б-_бг=1275-1154=121 мм=+0,121 м, А₆г-4е= 1506-2489= -983 мм= -0,983м и т.д. Значения превышений и высоту исходной точки записывают в табл. 6.3, в которой уравнивают превышения и вычисляют высоты точек. Fhдоп=50(кв.к) 0,46=34мм Невязку в превышениях вычисляют по формуле (6.7), а ее допустимость по формуле (6.9). Высоты связующих точек полигона вычисляют по увязанным превышениям и записывают в журнал-схему возле соответствующей точки. После этого для каждой станции вычисляют горизонт нивелира (ГН) по форму­ле (6.3) с контролем по высотам двух связующих точек. Средние значения ГН округляют до 10 мм и записывают в журнал-схему возле соответствующей станции. Высоты промежуточных точек с каждой станции получают по формуле (6.4) и записывают в журнал-схему возле соответствующей точки.

---

25. Тригонометрическое нивелирование, его точность. Вывод основной формулы тригонометрического нивелирования.При мензульной съемке рельефа местности и при построении съемочного обоснования превышения между точками определя­ют с одной станции на расстоянии в несколько сотен метров и даже несколько километров, применяя тригонометрическое нивелирование.Для определения превышения h между точками А и В (рис. 7.3, а), наклонной визирной осью (тригономет­рическим нивелированием) на одной точке А устанавливают мензульный комплект или теодолит, а на другой В—знак (веху, пирамиду и др.). Пусть горизонтальное проложение между точками А и В равно s. Для измерения угла наклона v визируют наверх знака v. На станции измеряют высоту прибора i, представляющую отрезок отвесной линии от точкиА (верха столба, кола и др.) до горизонтальной оси прибора. Определяют высоту знака v (отрезок отвесной линии от точки В до точки, на которую производят визирование при измерении угла наклона).Если предположить, что уровенная поверхность представ­ляет плоскость, а визирный луч — прямую линию, т. е. кривизна Земли и рефракция (преломление) светового луча в атмосфере не учитываются, то можно получить формулу (см. рис. 7.3, а)h+v=s*tgv+i

Откудаh=s*tgv+i-v (7.5)В действительности, визирный луч идет по рефракци-оннойкривой, и угол наклона v измеряют между касатель­ными к уровенной поверхности и рефракционной кривой (см. рис. 7.3, б). Треугольник, образованный этими касательными и отвесной линией в точке В, близок к прямоугольному, поэтому катет, лежащий против угла v, равен s*tgv, а следова­тельно,h+v+r =i+k+s*tgvоткудаh=s*tgv+i-v+k-r

В этой формуле k — поправка за кривизну Земли, r — поправка за рефракцию. Обозначив k-r=f ,где f — поправка за кривизну Земли и рефракцию, получим формулу h=s*tgv+i - v+f (7.6)Определим k, r и f в формуле (7.6).Поправку за кривизну Земли k легко и точно можно определить из прямоугольного треугольника Оаb (см. рис. 7.3,0). (R+k)² = R²+s², где R — величина, близкая к ради­усу Земли. Из полученного равенства следует, что k(2R+k)= s², откудаk= s² /(2R+k) В знаменателе правой части полученной формулы величина k во много раз меньше удвоенного радиуса Земли, поэтому, отбросив ее, можно написать

k=s²/2R, Пример: R=6370км, s=1000 м, получим k =8 см.Значительно сложнее определить величину r — поправку зарефракцию. Если бы был известен радиус ' рефракционной
кривой, то поправка за рефракцию определилась бы поформуле (7.7), в которую вместо радиуса Земли можно былобы подставить радиус рефракционной кривой. Однако мно­гочисленные исследования показывают, что вид рефракционной кривой постоянно изменяется в зависимости от изменения плотности слоев атмосферы (в разное время года, месяца и суток), через которые проходит луч визирования, а следова­тельно, изменяется и радиус рефракционной кривой.Наиболее уверенно радиус рефракционной кривой, а следова­тельно, и поправку за рефракцию определяют при высоте визирного луча над земной поверхностью от 2 м и более. Для этих условий радиус рефракционной кривой в среднем в шесть раз больше радиуса Земли, а следовательно, поправка за рефракцию в среднем в шесть раз меньше поправки за кривизну Земли, вследствие чего можно написатьf=k-r=k-1/6*k=0,83kПодставив в это выражение значение k: из формулы (7.3), получимf=0,42 s²/R (7.8)По этой формуле обычно и вычисляют поправку за кривизну Земли и рефракцию в формуле (7.6).Превышения при тригонометрическом нивелировании вычис­ляют с округлением до 0,01 м, поэтому поправку / вычисляют лишь для расстояний, превышающих 300 м, так как при s=300 м f=0,006 = 0,01 м. Поправка изменяется пропорци­онально квадрату расстояния, и при ,s= 1000м она равна 0,07 м. Для определения поправок обычно пользуются специ­альной V = (Л – П)/2 МО = (Л + П)/2 .i - расстояние от оси вращательной трубы до колышка. h = h' + i – l. h' = S*tgV = 0.5(Cn + c)sin2V. h = 0.5(Cn + c)sin2V + i – l. В некоторых случаях, когда измерения превышений выполняют при съемочных работах f = k – r, где k – кривизна земной поверхности, r – рефракция (явление преломления луча атмосферой). h = 0.5(Cn + c)sin2V + i – l + k – r. Наиболее часто тригонометрическое нивелирование применяется при тахеометрической съемке, при пересечении рельефа с горизонталями, при оформлении планов, карт.

---

Смотрите также файлы

• История. Методичка заочники.doc

• Курсовая 2010.doc

• Додаток.docx

• испания курсовик.doc

• Шпоры по МПИ.docx