Вопрос 48

Барометрическое нивелирование или измерение высот (см. также Барометр, Барометр нормальный) - нивелировать значит измерять, насколько одни части местности выше или ниже других, расположенных по некоторому направлению. Нивелирование дает средство наносить на планы ряды возвышений и понижений или профили местностей по определенным направлениям. Если для нивелирования употребляются геодезические инструменты, то оно называется геодезическим, если барометры - то барометрическим. Для измерения высоких гор употребляются особые приемы и приборы; способ вычисления - тригонометрический, и само измерение называется этим словом. Есть также барометрический способ определения больших высот. Перенесение барометра с одного места на другое, возвышенное над первым на 10 м, сопровождается понижением ртутиприблизительно на 1 млн., но дальнейшее поднятие еще на 10 метров производит несколько меньшее понижение ртути, а следующее поднятие - еще того меньшее. Измерение давления атмосферы с высотой усложняется его темпрературой, так как холодный воздух тяжелее теплого. Вдобавок пары воды, всегда содержащиеся в воздухе, количественно изменяются от многих причин, действующих иногда вместе, иногда отдельно, что опять влияет на атмосферное давление. Поэтому зависимость величины понижения ртутного столба в барометре с высотой места, на которое он перенесен, очень сложна, и вычислить возвышение одного места над другим из показаний барометра чрезвычайно трудно, коль скоро эти два места значительно удалены одно от другого. Эта трудность еще увеличивается, если в одной местности происходят перемены в атмосфере, не достигающие другой местности. В таких случаях приходится принять в расчет среднюю высоту ртутного столба в каждой из сравниваемых местностей, выведенную из многолетних наблюдений. Для наблюдения высоты места из барометрических наблюдений предложено несколько формул; здесь приводится одна, выведенная Лапласом:

Z = 18336 метров(1+0,002845cos2φ)[1+(t+t1)/500]log(H/h).

В этой формуле буквой Z означено искомое возвышение одной местности, в которой высота барометра есть H миллим. над другой, в которой в то же время высота ртути есть h мил., температура в первой местности есть t°, во второй t°1 - стоградусного термометра; буквою φ означена широта места. По вставке в эту формулу величин, полученных наблюдениями, и по сделанию всех вычислений получится высота (Z) одной местности над другой в метрах

Аэрорадионивелирование, способ определения при аэрофотосъёмке высот точек местности, основанный на измерении времени прохождения радиоволн от самолёта до земной поверхности и обратно. Разработан в СССР в 1945. А. выполняется путём определения высоты полёта HR с помощью радиовысотомера и превышения DHC самолёта над исходной изобарической поверхностью, измеряемого статоскопом.

Высоты точек AR получают в условной системе - от поверхности Е, параллельной изобарической (рис. 1), определяя их по формулам

AR?= HR - DHC, AR = R - C?

где R - постоянная величина, большая AR?

Для определения HR из показаний радиовысотомера, измеряющего расстояние D от самолёта (т. е. от центра проекции S)до ближайшей точки М земной поверхности, на прецизионномстереометре с помощью "сеток стереосфры" по аэроснимкам измеряют поправку DD; тогдаНR = D +DD. Если уклоны местности меньше 2?, то поправки DD не измеряют. Для приведения высот AR к уровенной поверхности необходимо определить геодезические высоты Ar. точек надира аэроснимков (т. е. точек N, лежащих на отвесной линии) в начале и конце маршрута аэрофотосъёмки, тогда

Точность A. mAR = ? 1,5 м (при длине маршрута 30-40 км и Н до 3500 м) - в открытых равнинных и холмистых районах. Густой лес вызывает "повышение" высот примерно на половину высоты древостоя (в зависимости от густоты леса и развитости крон деревьев), мелкий и редкий лес влияния на результаты измерений не оказывает. Водные поверхности вызывают "повышение" высот около 3 м. В скалистых горных районах А. не применяют в связи с затруднительностью установления, от какой точки местности отражён данный радиосигнал. В Канаде и в ряде других стран А. основано на сочетании радиовысотомера с узко направленн. ым излучением и гипсотермометра. Этот комбинированный прибор (аэропрофилограф) непосредственно вычерчивает на ленте профиль местности по трассе полёта с точностью примерно вдвое ниже указанных значений. А. применяют при создании топографических карт масштабов 1:25 000 и мельче, проектировании путей сообщения и для других инженерных целей.