17. Поверки и исследования теодолитов.

18. Поверки и исследования нивелиров и нивелирных реек.

19. Высокоточное геометрическое нивелирование. Источники ошибок и меры по ослаблению их влияния.

Сущность геометрического нивелирования. Источники ошибок и меры по ослаблению их влияния.

Геометрическое нивелирование-метод определения разности высот точек посредством горизонт. визирного луча нивелира. С помощью этого луча берут отсчеты по рейкам, поставленным отвесно в точках, в которых определяют превышение.

Превышения между точками определяют из нивелирных ходов, при проложении которых последовательно переставляют нивелир и в определенном порядке – рейки.

Разность высот . При геометрич. нивелировании расстояние от нивелира до реек допускается до100м,иногда больше.

3 основные:

1.За кривизну земли. Ослабление – равенство плеч. От прибора до рейки максимальное расстояние 75м, при увеличении 30^х.

2.За рефракцию. Ослабление – нивелирование прямо и обратно. Высота над подстилающей поверхностью луча не должна быть больше 0,2-0,3м.

Систематические ошибки. Приборные:

1.Ошибки вызванные несоблюдением главного условия

η=(ί/ρ)ΔS ∑𝜂=(ί/ρ)∑ίΔS При ΔS=0 𝜂=0

2.Ошибки вызванные неправильным ходом фокусирующей линзы. Мера борьбы - не менять фокусировки, т.е. соблюдать равенство плеч.

3.Влияние остаточного наклона оси вращения прибора (ошибка за недокомпенсацию). Мера борьбы - тщательно юстировать установочный уровень и следить за его поведением.

4.Ошибки в отсчетах по рейкам за счет недостаточной разрешающей способности визирной трубы.

5.Ошибка, вызванная наклоном рейки

6.Ошибка, вызванная изменением длины рейки:

-под влиянием температуры и влажности. -коробление рейки. При стреле прогиба рейки 10 мм и более ее не следует использовать

Поверка: положить рейку на ребро, натянуть тонкую бечеву от начала до конца рейки, измерить стрелу прогиба линейкой.

Личные ошибки

1.Ошибка округления отсчета по рейке

2.Ошибка установки визирной оси в горизонтальное положение.

Для уменьшения этой ошибки следует применять контактный уровень.

Ошибки, обусловленные влиянием внешних условий

1.Ошибки, вызванные вертикальным перемещением башмаков и костылей (оседание под собственным весом – 0,01 мм за 5 минут):

а) костыли и башмаки всегда оседают и наиболее эффективно – впервые 10-20 секунд. Через 4-5 минут положение их стабилизируется.

б) костыли и башмаки выпираются из грунта, когда на них прекращает действовать нагрузка.

2.Ошибки, вызванные вертикальным перемещением штатива. Штатив выпирается из грунта за 5 минут на 0,010-0,015 мм. Это явление и вызывает чередование отсчетов по задней и передней рейкам симметрично относительно среднего промежутка времени наблюдения на станции.

Случайные ошибки

1.Случайные ошибки дециметровых делений реек. Исследованиями определяется величина этой ошибки. Инструкцией допускается величина не более 0,5 мм для нивелирования III класса и не более 1мм для IV класса.

2.Ошибки, обусловленные влиянием конвекционных токов воздуха. Частота колебаний утром составляет около 1 колебания в секунду, а к полудню - 8. Это искажает форму изображений делений, которые вместо прямоугольных видны расплывчатыми, что создает трудности при отсчитывании. Для ослабления влияния этого источника нивелирование следует проводить в часы спокойных изображений.

20. Тригонометрическое нивелирование. Коэффициент рефракции.

Тригонометрическое нивелирование. Коэффициент рефракции

При выполнении Инж – геодезических работ в сложных условиях геометрическое нивелирование может быть заменено тригонометрическим с короткими до 100 м лучами визирования. Тригонометрическое нивелирование подразделяю на след виды:

- одностороннее нивелирование (когда измеряют один угол наклона или зенитное расстояние

- двустороннее (когда одновременно измеряю эти же элементы в конечных точках линий)

- нивелирование из середины ( когда теодолит устанавливают в середине между точками)

В зависимости от типа теодолита и расположения подписей на вертикальном круге измеряют угол наклона или зенитное расстояние z.

Теоретические расчёты и экспериментальные работы показали, что с помощью тригонометрического нивелирования при соответствующей методике выполнение работ можно получить результаты по точности близкие к нивелированию III Кл. Наилучшим временем для выполнения тригонометрического нивелирования являются периоды чётких изображений визирных целей. Зимний период в виду сильного влияния рефракции непригоден для производства тригонометрического нивелирования. Тригон. нивелирование коротким лучом целесообразно применять в горной местности для обоснования топографических съёмок, а также наблюдений за осадками сооружений.

Длинна хода допускается до 2 км. Выполняется прямо и обратно.

Под рефракцией понимается преломление световых лучей в земной атмосфере вследствие различной плотности воздуха. На рис1 проведем дугу GM – рефракционную кривую, которая является траекторией распространения световых волн. Угол между касательной к траектории распространения световых волн и ее хорды обычно разлагают на составляющие этого угла в вертикальной и горизонтальной плоскостях и тем самым переходят к понятиям о горизонтальной и вертикальной рефракции. При нивелировании на прохождение визирного луча оказывает влияние вертикальная рефракция. Угол γ является углом вертикальной рефракции или углом земного преломления. Он составлен хордой GM рефракционной кривой и касательной к ней, которая на рисунке совпадает с горизонтальным визирным лучом GK. Так как расстояние s и отрезок MN малы, то кривую GM можно принять за дугу окружности и заменить ее дугой GN, а хорду GM-хордой GN. Угол земного преломления пропорционален расстоянию s и с учетом того, что он измеряется половиной центрального угла α можно написать:

, где К-коэффициент пропорциональности, который называется коэффициентом рефракции или земного преломления.

Ошибка рефракционного происхождения самая сложная и опасная при производстве высокоточных геодезических измерений. Горизонтальная рефракция влияет на результаты измерений горизонтальных углов и направлений, на определение азимутов земных предметов; вертикальная влияет на результаты измерений зенитных расстояний. Влияние вертикальной рефракции достигает две-три минуты, особенно в утренние часы видимости, поэтому измерения выполняют вечером. Влияние горизонтальной рефракции значительно меньше одна - две секунды. Различают: сезонный, годовой, суточный ходы рефракции.

Существуют два пути уменьшения влияние рефракции на результаты геодезических измерений:

1)разработка приборов-рефрактометров, позволяющие измерять величину рефракции в момент геодезических измерений;

2)разработка методологических приемов, позволяющих ослабить влияние рефракции на результаты геодезических измерений.

Рефрактометры пока не созданы, поэтому разрабатываются специальные методологические приемы, так для производства угловых измерений с точностью 1-2 класса инструкция требует:

1)измерять углы, горизонтальные направления при хорошей и удовлетворительной видимости на спокойной или слегка колеблющимися изображения визирной цели;

2)в солнечные дни время близкое к восходу и заходу солнца.

3) наблюдение на пунктах 1-2 класса следует выполнять как минимум в две видимости (утром, вечером или в разные дни);

4)особенно тщательно выбирать начальное направление.

Все перечисленные методы по ослаблению влияния рефракции позволяет выполнять угловые измерения с CKO равной 0,6-0,8 секунды, что является достаточным для ГГС, но не достаточным для специальных геодезических сетей (геодинамические полигоны, сети повышенной точности).

Поэтому разработка методических приемов по ослаблению рефракции и приборов-рефрактометров является актуальным.

28 55

21. Аномальное гравитационное поле. Характеристики аномального гравитационного поля.