7. Вимірювання вертикальних кутів

Для вимірювання вертикальних кутів теодоліт встановлюють на даній точці і приводять його в робоче положення. При положенні КЛ наводять середню горизонтальну нитку сітки ниток зорової труби на верх візирної цілі і приводять бульбашку рівня при алідаді вертикального круга до нуль-пункта. Здійснюють відлік по вертикальному кругу і записують його в журнал (табл.19). Аналогічні дії виконують при положенні КП. Використовуючи виведені для даного теодоліта формули, обчислюють значення місця нуля (місце зеніту) і кут нахилу (зенітну відстань).

Таблиця 19

Журнал вимірювання вертикального кута за однією ниткою

Спостережуваний пункт	Відліки по вертикальному кругу				Місце нуля (МО) або місце зеніту (МZ)	Вертикальний кут	Висота приладу	Висота тички
	КЛ		КП
1	85º 47′ 16"		274º 12′ 41″
	47 18	17″	12 40	40"	− 0º 00′ 02″	− 4º 12′ 42″	1,45	2,05
3	93 19 24		266 40 34
	19 22	23	40 36	35	− 0 00 01	+ 3 19 24	1,45	1,90

В нашому прикладі (табл. 19) вертикальні кути вимірювались теодолітом ТБ-1, тому

,

α = 85^º47^′17^" – ( − 0^º00^′02^") − 90^º = − 4^º12^′41^".

Контроль α = 270^º - 274^º12^′40^" + (− 0^º00^′02^") = − 4^º12^′42^".

Аналогічно обчислюються МО і кути нахилу на інші пункти (точки). Для отримання більш точних результатів вертикальні кути вимірюють кількома прийомами, при цьому до наступного прийому вимірювань переходять після того, як будуть закінчені вимірювання на всі пункти у попередньому прийомі.

Контролем вимірювань є постійність МО на даній станції. Коливання значень МО не повинні перевищувати 20^″ для теодолітів типу ТБ-1. У випадку недопустимих розходжень вимірювання повторюють. Якщо виконуються кілька прийомів вимірювань, то допустиме розходження в значеннях кута нахилу, отримане з різних прийомів, не повинно виходити за межі допуску, що передбачений для коливань значень МО.

При вимірюванні вертикального кута з використанням трьох ниток сітки зорової труби здійснюють послідовні наведення на візирну ціль кожною ниткою спочатку при КЛ, а потім при КП. Після кожного наведення бульбашку рівня при алідаді вертикального круга приводять до нуль-пункта і роблять відліки по вертикальному кругу.

Висота горизонтальної осі приладу над маркою верхнього центру, а також висота геодезичного знаку вимірюється з точністю до 0,01 м.

8. Нитковий віддалемір. Визначення відстаней нитковим віддалеміром

Крім безпосередніх способів вимірювання відстаней за допомогою стрічки, рулетки, інварних дротів, застосовуються віддалемірні визначення відстаней. Існують багато різних віддалемірів. Найбільш простий – нитковий. Геометрична ідея його полягає в тому, що якщо перед оком на відстані f (рис. 30) розташувати той чи інший предмет (олівець, коробку сірників і т. ін.) із відомою довжиною р і через кінці предмета спостерігати на інший предмет місцевості також із відомою довжиною l (телеграфний стовп, вікно будинка, башта, вежа і т. ін.), то відстань до спостережуваного предмета на підставі подібності трикутників можна визначити за формулою

.

Ця формула показує, що чим більше значення l, тим більше буде d, якщо відношення постійне.

В зорових трубах величина р дорівнює відстані між віддалемірними штрихами (нитками) сітки (рис. 31), а l – відрізку рейки, який має назву віддалемірного відліку по рейці (точніше, він дорівнює різниці відліків по рейці за віддалемірними штрихами сітки), видимій у трубі між цими штрихами.

Рис. 30. Геометрична ідея ниткового віддалеміра

Рис. 31. Визначення віддалей за допомогою ниткового віддалеміра

При визначенні віддалі за допомогою ниткового віддалеміру промені йдуть від ока через окуляр і проходять через віддалемірні штрихи сітки паралельно оптичній осі (рис. 31). Зустрівши на своєму шляху еквівалентну лінзу, вони переломлюються і пройдуть через фокус еквівалентної лінзи F і відсічуть на рейці відрізок l, який має назву віддалемірного відліку. Кут Θ з вершиною в точці F вимірює основну частину L шуканої відстані і називається паралактичним кутом.

За допомогою ниткового віддалеміра відстань визначають швидко, але з малою точністю. Точність визначення відстаней нитковим віддалеміром значно менше точності визначення відстаней стрічкою. Вона характеризується відносною похибкою в середньому 1:300, здебільшого внаслідок малої точності відліку по рейці. Інша причина малої точності визначення відстаней по нитковому віддалеміру полягає в тому, що промені, які відсікають відрізок по рейці, проходять через шари атмосфери неоднакової щільності і в різний час доби неоднаково заломлюються. Заважають відліку по рейці в жаркі дні і коливання шарів атмосфери, прилеглих до земної поверхні (конвекційні токи).

Рис. 32. Визначення похилих відстаней

Для складання плану місцевості необхідно знати не відстань між точками місцевості, а її горизонтальне прокладення. Горизонтальне прокладення ми отримаємо тільки в тому випадку, коли візирна вісь горизонтальна, а рейка вертикальна. Якщо ж візирна вісь нахилена (рис. 32), а рейка вертикальна, то отримаємо відстань, яка буде завжди більше горизонтального прокладення s і більше похилої відстані ОА. Значення s можна обчислити за формулою

S = (100l + Δ) cos² v.

З цієї формули видно, що для отримання горизонтального прокладення лінії необхідно результат вимірювання відстані по віддалеміру (100l + Δ), який дорівнює ОВ₁, двічі помножити на cos v: один раз через неперпендикулярність осі рейки до візирної осі на кут v, щоб отримати відстань ОА, другий раз – через нахил візирної осі на кут v, щоб отримати горизонтальне прокладення s, яке дорівнює ОВ.

Відстань приймають за горизонтальне прокладення і не вводять в нього поправку, якщо кут нахилу візирної осі менше 2,5^º.