- •Передмова
- •Предмет геодезії
- •1.1. Загальні відомості про геометричне нівелювання ні і IV класів
- •1.1.1. Призначення державної нівелірної мережі
- •1.1.2. Класифікація державної нівелірної мережі
- •1.1.4. Складання проекту нівелірної мережі
- •1.1.5. Нівелірні знаки
- •1.2.2. Головні вимоги до нівелірних рейок
- •1.2.4. Будова, перевірки та дослідження нівелірів з компенсаторами
- •1.2.5. Електронні цифрові нівеліри. Тотальні нівелірні станції
- •1.2.6. Перевірки та дослідження нівелірних рейок
- •1.2.8. Дослідження руху фокусувальної лінзи
- •Фокусувальної лінзи
- •1.3. Виконання нівелювання III та IV класів. Похибки та точність нівелювання
- •1.3.1. Послідовність роботи на станції під час нівелювання III класу
- •1.3.2. Послідовність роботи на станції під час нівелювання IV класу
- •1.3.3. Похибки нівелювання. Їхнє зменшення та усунення
- •1.3.4. Точність нівелювання III, IV класів
- •1.4. Зрівноваження нівелірних ходів та мереж
- •1.4.1. Зрівноваження висот окремого нівелірного ходу
- •1.4.2. Зрівноваження нівелірної мережі з однією вузловою точкою
- •1.4.3. Зрівноваження перевищень нівелірних мереж методом еквівалентної заміни
- •1.4.4. Зрівноваження висот нівелірних мереж методом еквівалентної заміни
- •1.4.6. Зрівноваження нівелірної мережі порівнянням нев'язок суміжних ходів
- •1.4.7. Зрівноваження нівелірної мережі методом в.В. Попова
- •11.1.12. Виведення формули поперечної похибки полігонометричного ходу з попередньо ув'язаними кутами
- •11.2.2. Виконання лінійних вимірювань підвісними мірними приладами
- •11.2.4. Розрахунок допусків на окреме джерело похибок лінійних вимірів
- •11.3. Кутові вимірювання у полігонометрії
- •11.3.4. Будова оптичних та електронних теодолітів та тахеометрів
- •Перелік робочих функцій клавіш
- •11.3.5. Перевірки теодолітів
- •11.3.6. Вимірювання горизонтальних кутів способом кругових прийомів
- •Журнал вимірювання кутів способом кругових прийомів (опрацювання без урахування "затягування" лімба)
- •11.3.9. Джерела похибок вимірювання горизонтальних кутів
- •11.3.12. Похибка редукції
- •11.3.13. Похибки центрування теодоліта
- •11.3.16. Інструментальні (приладні) похибки
- •11.3.17. Вплив зовнішнього середовища на вимірювання горизонтальних кутів
- •11.4. Попереднє опрацювання результатів польових вимірювань у полігонометрії
- •11.4.2. Редукування довжин ліній на рівень моря і на площину Гаусса-Крюгера
- •11.4.4. Оцінка точності лінійних вимірювань за результатами польових робіт
- •11.4.5. Оцінка точності кутових вимірювань за результатами польових робіт
- •11.5.9. Лінійна геодезична засічка
- •11.6. Світловіддалемірна полігонометрія. Основи теорії й практики світловіддалемірних вимірювань
- •11.6.9. Перевірки світловіддалеміра ст-5
- •Журнал вимірювання с/в "Блеск"
- •11.7. Оптично-віддалемірна полігонометрія
- •11.7.3. Віддалеміри подвійного зображення
- •11.7.4. Суть паралактичної полігонометрії
- •Коефіцієнти умовних рівнянь
- •Строгим методом
- •111.1. Будова та принцип роботи геодезичних супутникових систем
- •111.1.2. Найважливіші відомості про будову глобальних навігаційних систем
- •Кількісні значення похибок
- •111.1.5. Основні відомості про параметри орбіт супутників
- •111.1.7. Структурна схема геодезичного супутникового приймача
- •111.2.1. Технології gps-вимірювання
- •Орієнтовна тривалість спостережень у статичному режимі
- •111.2.8. Робота у режимі "кінематика"
- •111.3.2. Системи координат, що використовуються у космічній геодезії
- •III.3.4. Складання робочого проекту
- •111.3.5. Підготування комплексу приладів до польового вимірювання
- •Init mode
- •Фактори збурення орбіт супутників
- •111.4.4. Вплив іоносфери
- •Ill.4.5. Вплив тропосфери
- •Ill.4.6. Багатошляховість
- •Ill.4.7. Інструментальні джерела похибок
- •111.4.8. Геометричний фактор
- •IV. 1.1. Топографічні плани та карти
- •IV. 1.5. Обґрунтування масштабу знімання
- •IV.2. Робочі (знімальні) мережі великомасштабного топографічного знімання
- •IV.2.3. Аналітичні мережі (польові роботи)
- •IV.2.6. Розрахунок планової точності та допустимої довжини мензульного ходу
- •Параметри допустимих мензульних ходів під час великомасштабного знімання
- •Допустимі параметри теодолітних ходів для різних масштабів знімання, які прокладаються
- •IV.2.10. Тригонометричне нівелювання для створення висотної знімальної основи
- •IV.2.11. Вимірювання зенітних віддалей. Вертикальна рефракція
- •IV.3.1. Виконання аерофотознімання
- •IV.3.2. Складання накидного монтажу. Оцінка якості аерофотознімання
- •IV.3.4. Прив'язування знімків
- •IV. 3.6. Маркування розпізнавальних знаків
- •IV.3.7. Планове підготування аерознімків
- •IV. 3.8. Висотне підготування аерознімків
- •IV. 3.11. Трансформування знімків
- •IV.3.12. Складання фотопланів
- •IV. 3.13. Складання графічних планів
- •IV.4.1. Встановлення мензули над точкою
- •IV. 6.1. Цифрова аерознімальна система
- •Основні технічні характеристики цифрової аерознімальної системи ads40
- •IV.6.3. Цифрові аерознімальні комплекси із лазерним скануванням
- •V.1. Автоматизація топографо-геодезичних робіт
- •V.1.7. Електронна тахеометрія
- •V. 1.8. Автоматичні координатографи
- •V.1.10. Наземні лазерні сканери
- •Технічні характеристики сканера hds 3000
- •V.2. Цифрові плани та карти
- •V.2.9. Сканування фотознімків
- •V. 2.10. Цифрові фотокамери
- •V.2.11. Цифрові фотограмметричні станції
Перелік робочих функцій клавіш
№ 1 |
Клавіша послідовного вибору розташування вимірюваної віддалі (горизонтальної, похилої, вертикальної); три функції |
№2 |
Клавіша вибору виду (характеру) вимірювання; М - поодинокий, багатократний, Т - до рухомого об'єкта; три функції |
№3 |
Клавіша запуску/зупинки вимірювань та контролю відбитого сигналу; три функції |
№4 |
Клавіша встановлення горизонтального кута на "0", (лівого, правого); дві функції |
№5 |
Клавіша освітлення дисплея та сітки ниток (вмикає/вимикає світло послідовно); затримання відображення горизонтального кута на дисплеї; три функції |
Кодові малюнки, зображені на робочих клавішах, сприяють запам'ятовуванню їхніх функцій і відрізняють їх від керівної клавіші Shift.
172
Планові геодезичні мережі
11.3.5. Перевірки теодолітів
Назвемо шість основних перевірок теодолітів:
Перевірка циліндричного рівня.
Перевірка круглого (сферичного) рівня.
Перевірка сітки ниток.
Перевірка колімаційної похибки та ексцентриситету осей (алідади відносно лімба).
Перевірка горизонтальності осі обертання зорової труби.
Перевірка оптичного виска.
До цих шести перевірок теодолітів необхідно додати перевірку місця нуля вертикального круга (фактично перевірку тахеометра), враховуючи, що у наш час не випускають теодолітів без вертикальних кругів. Усі інші перевірки сучасних теодолітів та тахеометрів стосуються перевірок електронного обладнання, зокрема, передусім, перевірок світловіддалемірів. Ці перевірки будуть розглянуті під час вивчення світловіддалемірів. Перевірки 1-5 детально викладені в курсі "Топографія". Тому тут ми сформулюємо тільки вимоги до взаємного розташування осей теодоліта, які повинні виконуватися.
Перша перевірка. Вісь циліндричного рівня повинна бути перпендикулярною до вертикальної осі обертання теодоліта. Віссю циліндричного рівня називають дотичну в нуль-пункті шкали рівня. Ця дотична горизонтальна тільки тоді, коли середина бульбашки розміщена в нуль-пункті. За вертикальну вісь теодоліта прийнято вважати вертикальну вісь обертання алідади, а не лімба. Зауважимо, що ці дві вертикальні осі повинні бути паралельними, оскільки вони, як правило не збігаються через наявність деякої лінійної величини - ексцентриситету алідади відносно лімба. Під час виконання першої перевірки рівень встановлюють приблизно паралельно до лінії, що з'єднує будь-які два підіймальні гвинти. Виводять середину бульбашки у нуль-пункт шкали рівня, а потім повертають алідаду на 180°. Під час виконання сформульованої вимоги середина бульбашки повинна залишатися в нуль-пункті. Якщо середина бульбашки зміщується від нуль-пункту, тоді виправними гвинтами рівня переміщують бульбашку на половину дуги відхилення. Якщо, наприклад, відхилення становить чотири поділки шкали рівня, тоді бульбашку переміщують на дві поділки шкали. У результаті змінюється розташування осі рівня у вертикальній площині, так, що вона стає перпендикулярною до вертикальної осі обертання теодоліта.
Друга перевірка. Вісь сферичного (круглого) рівня повинна бути паралельною до вертикальної осі обертання теодоліта. Віссю сферичного рівня називають нормаль до сферичної поверхні у центрі сферичного рівня. Центром
173
Розділ II
сферичного рівня є центр малого кола (радіусом 1,0-1,5 мм). Для перевірки виконання умови найпростіше привести вертикальну вісь теодоліта у прямовисний стан за допомогою перевіреного циліндричного рівня. Тоді у разі виконання умови паралельності осі сферичного рівня та вертикальної осі обертання теодоліта центр бульбашки сферичного рівня повинен збігатися з центром сферичного рівня. Під час юстування бульбашку переміщують за допомогою трьох виправних гвинтів сферичного рівня, розташованих у нижній частині рівня.
Третя перевірка. Сітка ниток має бути встановлена правильно: вертикальна нитка повинна бути прямовисною, а горизонтальна нитка -горизонтальною. У теодолітах перевіряють вертикальну нитку (бісектор). Для цього спочатку алідаду та лімб за допомогою циліндричного рівня встановлюють у робочий стан (горизонтально). Потім на віддалі 20-50 м від теодоліта підвішують тягарець (висок) на довгій нитці. Трубу наводять на нитку так, щоб верхній кінець вертикальної нитки сітки ниток збігався з якоюсь точкою нитки з тягарцем. Тоді по всій довжині вертикальна нитка сітки повинна збігатися з ниткою з тягарцем. Достатньо перевірити вертикальну нитку, оскільки заводи, що виготовляють теодоліти, забезпечують взаємну перпендикулярність ниток сітки. Юстування виконують відповідним повертанням сітки ниток так, щоб нитка сітки та прямовисна нитка з тягарцем збігались по усій довжині.
Четверта перевірка. Візирна вісь зорової труби повинна бути перпендикулярною до горизонтальної осі обертання труби. Візирна вісь - уявна лінія, що проходить через центр сітки ниток та центр об'єктива. Величину неперпендикулярності цих осей називають колімаційною похибкою. Наявність колімаційної похибки визначають наведенням зорової труби на одну і ту саму далеку точку (приблизно в горизонті приладу) при крузі праворуч (КП) та ліворуч (КЛ). Кожне наведення труби супроводжують відліками горизонтального круга. За відсутності колімаційної похибки різниця відліків повинна становити 180°. Значення колімаційної похибки визначають за формулою
(II.
3.20)
У (ІІ.3.20) с- колімаційна похибка; <зта Ь - відліки горизонтального круга відповідно при КП та КЛ. Якщо колімаційна похибка с>10*, її мінімізують. Для цього знаходять середній відлік (с. в.), який дорівнює
174
Планові геодезичні мережі
Повертають алідаду навідним гвинтом і встановлюють середній відлік (с. в). Центр сітки ниток виявиться не наведеним на вибрану точку. Виправними боковими гвинтами сітки ниток переміщають сітку так, щоб центр сітки був наведений на точку. Необхідно стежити, щоб не порушити правильність встановлення сітки ниток. Для технічних теодолітів з односторонньою системою відліків необхідно одночасно з визначенням колімаційної похибки виконувати перевірку ексцентриситету алідади відносно лімба (ексцентриситету осей). Виконання цієї перевірки детально описано в курсі "Топографія".
П'ята перевірка. Горизонтальна вісь обертання зорової труби повинна бути горизонтальною - перпендикулярною до вертикальної осі теодоліта. За відсутності колімаційної похибки і горизонтальності осі обертання труби візирна вісь труби (під час обертання) описує вертикальну площину, яку і повинна створювати зорова труба теодоліта. Якщо вісь обертання труби не горизонтальна, то труба, точніше, візирна вісь (під час обертання) буде описувати нахилену площину, що під час вимірювання горизонтальних кутів буде вносити значні різниці у значення кутів, виміряних при КЛ та КП. Негоризонтальність (кут нахилу осі і) можна визначити так. На горизонтальній ділянці земної поверхні встановлюють теодоліт на віддалі S = 20-30 м (віддаль, що вимірюється) від вертикальної стіни будинку Н. На рис Н.ЗA3S = 1 - А'. Вибирають на стіні довільну, помітну точку А. Приводять теодоліт у робочий стан, наводять трубу на точку А та, повертаючи трубу у вертикальній площині, проектують точку А на горизонт теодоліта (на таку саму висоту, що і центр вертикального круга теодоліта, точка /) при двох розташуваннях круга - КЛ та КП. Відмічають на стіні дві точки Ах та А2 (це робить помічник спостерігача олівцем). Якщо точки А1 та А2 збігаються, умова виконується. Під час нахилу осі обертання труби на кут і", візирна вісь описуватиме нахилені площини, слідами яких на рис. П.3.13 є лінії ААІ та АА2. Визначають половину горизонтальної віддалі між точками Ах таА2, тобто а — А^А', а також вимірюють вертикальний кут V .
(П.3.22)
h p
h
= S
tgv. (П.3.23)
,
отже,
175
Розділ
II
Рис. 11.3.13. До визначення негоризонтальності осі обертання труби теодоліта
Підставивши h з рівняння (ІІ.3.23) в (II.3.22), отримаємо кінцеву формулу для визначення кута нахилу осі і*.
(И.3.24)
Виправити розташування осі обертання труби, щоб позбутися кута і" для оптичних та електронних теодолітів, можливо тільки в оптичній майстерні.
Шоста перевірка. Візирна вісь оптичного виска повинна збігатися з вертикальною віссю обертання теодоліта. Оптичний висок - це ламана труба, схема якої показана на рис. ІІ.3.14. Точка Ох - центр окуляра, С - сітка ниток, М - точка на заломлюваній поверхні призми, 02- центр об'єктива, Т - центр геодезичного знака, над яким необхідно зцентрувати теодоліт. Виконуючи перевірку, встановлюють, чи збігається лінія М — 02 з вертикальною віссю обертання алідадної, верхньої частини теодоліта.
Цю перевірку виконують по-різному, залежно від того, де розташований (де вмонтовано) оптичний висок - на підставці теодоліта чи на його алідадній частині. Якщо висок на алідадній частині, тоді перевірку виконують так: виском центрують теодоліт над цим геодезичним пунктом Т або над будь-якою точкою так, щоб під час горизонтального розташування алідади центр
176
Планові геодезичні мережі
сітки
виска С
проектувався
на точку Т
(рис.
ІІ.3.14). Далі, відкріпивши закріпний
гвинт алідади, повертають алідаду і
спостерігають, чи не зміщується проекція
центра сітки ниток С
з
точки Т
.
Якщо не зміщується - умова виконується.
Якщо ж проекція центра сітки С
зміщується
і під час повороту алідади
на 360° описує коло деякого радіуса, то
виправними гвинтами сітки ниток потрібно
переміщати сітку ниток так, щоб центр
сітки ниток проектувався на центр цього
кола. Після переміщення сітки ниток ще
раз ретельно
горизонтують алідаду за допомогою
циліндричного рівня, уточнюють центрування
над точкою Т
,
переміщуючи теодоліт на головці штатива.
Далі ще раз
повертають алідаду на 360° і спостерігають,
чи не зміщується центр сітки С
з
точки Т
. За
необхідності
повторяють
дії, описані вище.
Рис. 11.3.14. Схема оптичного виска (центрира)
Якщо оптичний висок вмонтовано в підставку теодоліта, то перевірку виконують іншим способом, який можна також застосувати і для теодолітів, у яких висок вмонтовано в алідадну частину. Тому цей метод можна вважати універсальним, до того ж він точніший. На зоровій трубі зверху є мітка, яка у разі горизонтального розташування труби розміщена на продовженні вертикальної осі обертання теодоліта. Як відомо, ця вісь проходить і через центр лімба, а саме центр лімба повинен бути на одній висковій лінії, що є вершиною горизонтального кута, який необхідно виміряти. Для виконання перевірки необхідно мати ще один теодоліт. Цим додатковим теодолітом проектують мітку на трубі на горизонтальну поверхню. Для цього під досліджуваним теодолітом, який встановлено на штативі, кладуть горизонтально на поверхню землі квадратну частину дошки (можна використовувати мензульну дошку). На дошку прикріпляють аркуш паперу. Мітку на трубі проектують на папір допоміжним теодолітом з трьох розташувань, вибраних так, щоб спроектовані вертикальні площини перетиналися під кутами у 120°.
177
Розділ II
Рис. 11.3.15. Визначення розташування проекції' центра лімба (осі обертання лімба) С'
У разі першого розташування теодоліта спостерігач наводить трубу на вертикально встановлену помічником голку, вістря якої суміщено з центром мітки на трубі. Далі трубу повертають тільки у вертикальній площині так, щоб було видно папір на дошці. У створі вертикальної площини помічник, яким керує спостерігач, наносить на папір дві точки. Нехай при КЛ це будуть точки 1 та 2, з'єднані штрих-пунктиром. Відповідно при КП отримано точки Г та 2', які також з'єднані штрих-пунктиром. Проведена суцільна середня лінія. На цій лінії розміщена шукана точка - проекція центра лімба С'. Щоб знайти цю точку з контролем, необхідно поставити допоміжний теодоліт ще в двох точках і аналогічно визначити розташування ще двох середніх ліній. У результаті, як це показано на рис. ІІ.3.15, одержано проекцію точки С'. У цю точку повинен проектуватися центр сітки ниток оптичного центрира С . Якщо ця умова не виконується, то виправними гвинтами сітки ниток центрира переміщають сітку так, щоб проекція точки С збігалася з С' ■
