Раздел II

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Глава 8

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ИХ ТОЧНОСТЬ

§ 28. Процессы производства геодезических работ

Геодезические работы разделяются на полевые и камеральные. Глав­ное содержание полевых работ составляет процесс измерений, а каме­ральных — вычислительный и графический процессы.

Измерительный процесс состоит из геодезических измерений на местности, выполняемых при производстве съемочных работ и реше­нии специальных инженерных задач, например при разбивке сооруже­ний, отводе земельных участков, прокладке трасс и т. п. Объектами геодезических измерений являются горизонтальные и вертикальные углы, наклонные, горизонтальные и вертикальные расстояния. Изме­рение состоит в сравнении величины измеряемого угла или длины измеряемой линии с другой однородной с ней величиной, принятой за единицу меры, — угловым градусом, метром и т. п.

Для измерения углов и длин линий применяют различные геодези­ческие приборы: теодолиты, тахеометры, нивелиры, кипрегели, опти­ческие и электромагнитные дальномеры, мерные ленты, рулетки, про­волоки и др. Результаты измерений заносят в полевые журналы установленной формы или фиксируют в накопителях информации электронных измерительных приборов. При этом зачастую одновре­менно с измерениями в поле составляют схематические чертежи, на­зываемые абрисами.

Геодезические измерения производятся непосредственно на мест­ности в разнообразных физико-географических и климатических усло­виях, оказывающих влияние на точность выполняемых работ. Поэтому вредные воздействия окружающей среды необходимо исключать или ослаблять путем правильного выбора приборов, методики измерений и порядка производства работ.

Вычислительный процесс заключается в математической обработ­ке результатов измерений. Вычисления выполняются по определенным схемам и установленным правилам, позволяющим быстро находить требуемые результаты и своевременно контролировать правильность их расчетов. Для облегчения вычислений применяют различные вспо­могательные средства: таблицы, графики, номограммы, счетно-циф­ровые машины; в настоящее время для обработки геодезических из­мерений широко используются электронные микрокалькуляторы и компьютеры.

Графический процесс заключается в составлении на основе резуль­татов измерений и вычислений чертежей с соблюдением установлен­ных обозначений. В геодезии и землеустройстве чертеж служит не иллюстрацией, прилагаемой к какому-либо документу, а является ко­нечной продукцией производства геодезических или землеустроитель­ных работ. На основании его в дальнейшем проводятся расчеты, проек­тирование и перенесение проектов в натуру. Такой чертеж должен составляться по проверенным и точным данным и обладать высоким качеством графического исполнения.

§ 29. Единицы измерений, применяемые в геодезии

При производстве геодезических измерений находят применение меры длины, площади, массы, температуры, времени, давления, угло­вые меры и др.

В нашей стране линейные измерения производят в метрической системе мер. За основную единицу измерения длины принят метр. Длина метра была определена из результатов градусных измерений француз­скими учеными Мишеню и Деламбром и в 1799 г. принята условно как 1:40 ООО ООО Парижского меридиана. На этом основании был изготовлен платиновый жезл соответствующей длины, получивший название «ар­хивный метр». По результатам произведенных впоследствии более точ­ных измерений «архивный метр» оказался короче первоначально заду­манной величины на 0,21 мм. Однако изменять длину метра сочли нецелесообразным, так как это повлекло бы за собой переделку всех при­боров для линейных измерений и перевычисление измеренных ранее расстояний. Поэтому в качестве международного эталона длины за метр была принята длина «архивного метра» при температуре 0°С.

В 1875— 1889 гг. из платино-иридиевого сплава был изготовлен 31 жезл, из которых по международному соглашению Россия получи­ла два эталона за номерами 11 и 28. Метр-прототип № 28 хранится во Всесоюзном научно-исследовательском институте метрологии им. Д.И. Менделеева (ВНИИМ) в Санкт-Петербурге и является госу­дарственным эталоном длины в нашей стране. Для более надежного хранения установленной длины метра XI Генеральная конференция по мерам и весам в 1960 г. утвердила новый стандарт метра как длину, равную 1 650 763,73 длины волны оранжевой линии спектра излучения в вакууме атома изотопа криптона-86. Этот более стабильный эталон метра 12 января 1968 г. был утвержден Госстандартом СССР в качестве нового государственного эталона.

Для точного определения длин мерных проволок и рулеток в на­шей стране изготовлены трехметровые жезлы из инвара (64% железа и 36% никеля), длины которых выверены по государственному этало­ну (жезл № 28). Для сравнения длин мерных проволок с трехметровы­ми жезлами в ряде городов установлены стационарные компараторы, из которых наиболее известен компаратор МИИГАиКа (трехметровый жезл № 541).

ГШ I. ГЕЦЕДИЕСНЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ИХ ТОЧНОСТЬ

Один метр (м) содержит 10 дециметров (дм)_г 100 сантиметров (см) или 1000 миллиметров (мм); одна тысячная доля миллиметра, т. е. мил­лионная доля метра, называется микрометром (мкм).

Единицей измерения плоских углов является градус, равный 1/90 час­ти прямого утла; 1° содержит 60\ Г — 60". Значения углов можно вы­ражать также в радианной мере, представляющей отношение длины соответствующей дуги к ее радиусу. Следовательно, окружность дли­ной 2рК содержит 2р радиан. Отсюда значения радиана с в градусах, минутах и секундах будут равными:

с° = 57,3°; с' = 3438', с" =206265".

Для перевода значения угла из градусной меры в радианную нужно разделить его на радиан:

При малых значениях углов с достаточной точностью можно счи­тать, что

а

зт а = 1% а = —

В ряде стран (Германия, Франция и др.) при измерении углов при­меняется также децимальная (метрическая) система угловых мер. В ней прямой угол делится на 100 частей, которые называются гонами (ранее их называли градами). 1 гон равен 0,9 градуса и содержит 100 сантигон (сгон) или 1000 миллигон (мгон). Эта система нашла применение в угло­мерных кругах электронных тахеометров.

Единицей измерения площади является квадратный метр; 10 000 м² == = 1 гектару (га); 1 000 000 м² = 100 га = 1 км².

Единицами измерения времени, массы и температуры являются со­ответственно секунда, международный килограмм и градус по шкале Цельсия.

Единицей измерения атмосферного давления является миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.) или миллибар (мб). 1мб = 0,750 мм рт. ст. За нормальное давление атмосферы принято давление ртутного столба высотой 760 мм на уровне моря и на географической широте 45° при температуре 0°С. В некоторых типах приборов для измерения атмос­ферного давления (барометр-анероид и микробарометр) в соответствии с Международной системой единиц (СИ) в качестве единицы измере­ния принят паскаль (Па); 1 мм рт. ст. = 133,322 Па.

За единицу измерения частоты периодических (модулированных) электромагнитных колебаний принят герц; 10⁶ герц= 1 мегагерц.