Вопрос 18

Устройство нитяного дальномера

Нитяный дальномер весьма прост по устройству и имеется в зрительных трубах всех геодезических приборов.

В комплект дальномера входит вертикальная шашечная рейка с сантиметровыми делениями.

Для измерения линии на одном её конце устанавливают прибор, а на другом рейку. Лучи от дальномерных нитей а и в, пройдя через объектив в передний фокус F, пересекут рейку в точках А и В.

Тогда формула имеет вид: D = k · n.

Для удобства пользования таким дальномером, постоянную величину К делают, как правило равной 100 (при этом параллактический угол   = 34,38'), а рейку делят на деления кратные сантиметрам, и тогда определяемое расстояние получается в метрах.

Рис. 3. Поле зрения зрительной трубы (отсчет по нитяному дальномеру 39,5 м)

Одна дальномерная нить наведена на отсчет b = 1275 мм, а другая на отсчет a = 1670 мм, тогда  n = a – b = 1670 – 1275 = 395 мм.

Расстояние D будет равно: D = k · n = 395 · 100 = 39 500 мм или 39,5 м.

В опрос 19

Закрепление пунктов ГГС на местности. Пункты государственной геодезической сети;

Точки геодезических сетей закрепляются на местности знаками. По местоположению знаки бывают грунтовые и стенные, заложенные в стены зданий и сооружений; металлические, железобетонные, деревянные, в виде откраски и т. д.; по назначению - постоянные, к которым относятся все знаки государственных геодезических сетей, и временные, устанавливаемые на период изысканий, строительства, реконструкции, наблюдений и т. д.

Постоянные знаки закрепляют подземными знаками - центрами. Конструкции центров обеспечивают их сохранность и неизменность положения в течение длительного периода времени. Как правило, подземный центр представляет собой бетонный монолит, закладываемый ниже глубины промерзания грунта и не в насыпной массив. У поверхности земли в монолите устанавливают чугунную марку, на которой наносят центр в виде креста или точки. Положению этого центра соответствуют координаты X и Y и во многих случаях отметки Н.

Для того чтобы с одного знака был виден другой (смежный), над подземными центрами устанавливают наружный знак в виде металлических или деревянных трех- или четырехгранных пирамид или сигналов.

 Рис. 10.3. Наружный металлический сигнал над подземным центром плановой сети: 1 - фундаменты, 2 - центр, 3 - сигнал, 4 - настил, 5 - столик,б - визирная цель.

З наки закрепления основных, главных разбивочных осей и отметок:

а - знак закрепления основных или главных разбивочных осей зданий высотой до пяти этажей, сооружений высотой до 15 м с продолжительностью строительства до 0,5 г., б - то же, более 0,5 г., в - то же, с глубиной промерзания согласно таблице, г - ограждения знаков, д - закрепление разбивочных осей на скалах и бетоне ограждения в видетура из камней, е, ж, з - знаки закрепления осей и отметок линейных сооружений, и - знак закрепления осей и отметок дюбелями на зданиях, твердых покрытиях дорог, к - откраска закрепления створа оси, л - то же ориентирной риски, м - то же, отметки; 1 - металлический стержень, 2 - бетон, 3 - деревянная крышка, 4 - металлическая пластина, 5 - якорь, 6 - песок, 7 - анкер, 8 - деревянные металлические столб и перекладина, 9 - скальный грунт, бетон, 10 - откраска пересечения осей, 11 - ориентирная веха, 12 - полочка-зарубка на деревянном столбе для установки рейки, 13 - деревянный столб-репер, 14 - постоянный знак - деревянный кол, 15 - карандашная черта створа оси и ориентирной риски, 16 –откраска

Методы создания ГГС: триангуляция, полигонометрия, трилатерация.

Комбинированная геодезическая сеть: — триангуляция;   2 — полигонометрия;  3 — трилатерация.

М етод триангуляции. Принято считать, что метод триангуляции впервые был предложен голландским ученым Снеллиусом в 1614 г. Этот метод широко применяется во всех странах. Сущность метода заключается в следующем. На командных высотах местности закрепляют систему геодезических

пунктов, образующих сеть треугольников (рис. 13). В Сеть триангуляции этой сети определяют координаты исходного пункта А, измеряют горизонтальные углы в каждом треугольнике, а также длины b  и азимуты а базисных сторон, задающих масштаб и ориентировку сети по азимуту.

Сеть триангуляции может быть построена в виде отдельного ряда треугольников, системы рядов треугольников, а также в виде сплошной сети треугольников. Элементами сети триангуляции могут служить не только треугольники, но и более сложные фигуры: геодезические четырехугольники и центральные системы.

Основными достоинствами метода триангуляции являются его оперативность и возможность использования в разнообразных физико-географических условиях; большое число избыточных измерений  в сети,  позволяющих непосредственно  в  поле  осуществлять надежный контроль всех измеренных величин; высокая точность определения взаимного положения смежных пунктов в сети, особенно сплошной. Метод триангуляции получил наибольшее распространение при построении государственных геодезических сетей.

  Метод полигонометрии. Этот метод известен также давно, однако применение его при создании государственной геодезической сети сдерживалось до недавнего времени Полигонометрический  ход

трудоемкостью линейных измерений, выполняемых ранее с помощью инварных проволок. Начиная примерно с шестидесятых годов текущего столетия, одновременно с внедрением в геодезическое производство точных свето и радиодальномеров, метод полигонометрии получил дальнейшее развитие и стал широко применяться при создании геодезических сетей.

Сущность этого метода состоит в следующем. На местности закрепляют систему геодезических пунктов, образующих вытянутый одиночный ход (рис. 14) или систему пересекающихся ходов, образующих сплошную сеть. Между смежными пунктами хода измеряют длины сторон s,-, а на пунктах — углы поворота р. Азимутальное ориентирование полигонометрического хода осуществляют с помощью азимутов, определяемых или заданных, как правило, на конечных пунктах его, измеряя при этом примычные углы у. Иногда прокладывают полигонометрические ходы между пунктами с заданными координатами геодезической сети более высокого класса точности.

Метод полигонометрии в ряде случаев, например, в заселённой местности, на территории крупных городов и т. п. оказывается более оперативным и более экономичным, чем метод триангуляции. Это обусловлено тем, что в таких условиях на пунктах триангуляции строят более высокие геодезические знаки, чем на пунктах полигонометрии, поскольку в первом случае следует обеспечить прямую видимость между гораздо большим числом пунктов, чем во втором. Постройка ,же геодезических знаков является самым дорогостоящим видом работ при создании геодезической сети (в среднем 50—60 % всех затрат).

Метод трилатерации. Данный метод, как и метод триангуляции, предусматривает создание на местности геодезических сетей либо в виде цепочки треугольников, геодезических четырехугольников и центральных систем, либо в виде сплошных сетей треугольников, в которых измеряются не углы, а длины сторон. В трилатерации, как и в триангуляции, для ориентирования сетей на местности должны быть определены азимуты ряда сторон.

По мере развития и повышения точности свето- и радиодальномерной техники измерений расстояний метод трилатерации постепенно приобретает все большее значение, особенно в практике инженерно-геодезических работ.

Рисунок 20

Классификация геодезических сетей 

Геодезическая сеть-совокупность точек закреплённых на местности специальными знаками,положение которых определяется в единых систем координат.Точки, относящиеся к геодезической сети, называют геодезическими пунктами.

Виды геодезических сетей:

1) Государственные геодезические сети- главные сети, имеют большую протяжённость ими покрыта вся территория страны. Предназначены: являются основой для построения низших сетей, для решения научных задач.

2) Сети сгущения: предназначены для увеличения плотности пунктов на 1 площадь.

3) Гидрографическая сеть (Обеспечение хоз. деят. на водных объектах).

4) Землеустроительная опорная сеть

5) Космическая сеть ( От 1000 до 1500м)

6) Астрономо-геодезическая сеть( Триангуляции пунктов 1 класса:

163 тыс. пунктов

164 тыс. пунктов.

В полигонометрии: - 466 тыс. пунктов.

7) Сети съёмочного обоснования на основе которых непосредственно производятся съёмки контуров и рельефа местности, инженерно-геодезические работы при строительстве сооружений.

8) Специальные сети, развиваемые при строительстве сооружений, представляющих к геодезическим работам специальные требования.

Геодезические сети подразделяются на плановые и высотные.Плановые сети служат для определения плановых координат геодезических пунктах ХиY. Высотные для определения высот пунктов H. Геодезические пункты закреплены на местности по разному временными и постоянными значками.

Плановые и геодезические сети. Пункты ГГС закреплены постоянными значками и СС. Это подземная конструкция, которая выполнена из монолитного бетона и заглублена ниже глубины промерзания.

Вопрос 21

1)Ко́мпас — устройство, облегчающее ориентирование на местности путем указания на стороны света. Магнитный компас

Принцип действия

Принцип действия основан на взаимодействии поля постоянных магнитов компаса с горизонтальной составляющей магнитного поля Земли. Свободно вращающаяся магнитная стрелка поворачивается вокруг оси, располагаясь вдоль силовых линий магнитного поля. Таким образом, стрелка всегда параллельна направлению линии магнитного поля.

Электромагнитный компас

Электромагнитный компас является «развёрнутым» электрогенератором, в котором магнитное поле Земли играет роль статора, а одна или несколько рамок с обмотками — ротора. Соотношение напряжений, наводимых в обмотках при движении в магнитном поле, показывает курс, либо одна обмотка устанавливается под заранее заданным углом к продольной оси самолёта или корабля, и для поддержания курса пилоту или рулевому следует рулём направления удерживать стрелку на нуле.

Преимущество электромагнитного компаса перед обычным магнитным — в отсутствии девиации от ферромагнитных деталей транспортного средства, так как они неподвижны относительно обмоток и не наводят в них токов.

Для работы простого варианта электромагнитного компаса с индикатором в виде гальванометра требуется быстрое движение, поэтому первое применение электромагнитный компас нашёл в авиации. Гирокомпас

Гирокомпас — прибор, указывающий направление на земной поверхности; в его состав входит один или несколько гироскопов. Используется почти повсеместно в системах навигации и управления крупных морских судов; в отличие от магнитного компаса его показания связаны с направлением на истинный географический (а не магнитный) Северный полюс. Обычно гирокомпас применяется как опорное навигационное устройство в судовых рулевых системах с ручным или автоматическим управлением, а также при решении различных задач иного рода, например, для определения точного направления при наводке орудия боевого корабля. Морской гирокомпас, как правило, очень тяжел; в некоторых конструкциях вес гироскопического ротора превышает 25 кг. Для нормальной работы гирокомпаса необходимо устойчивое основание, не испытывающее ускорений и фиксированное относительно земной поверхности, причём скорость его перемещения должна быть пренебрежимо мала по сравнению со скоростью суточного вращения Земли на данной широте. Принцип действия

Предположим, что гирокомпас находится на экваторе, а ось вращения его гироскопа совпадает с направлением запад — восток; она сохраняет свою ориентацию в пространстве в отсутствие воздействия внешних сил. Но Земля вращается, совершая один оборот в сутки. Так как наблюдатель, находящийся рядом, вращается вместе с планетой, он видит, как восточный конец (E) оси гироскопа поднимается, а западный (W) опускается; при этом центр тяжести шара смещается к востоку и вверх (позиция б). Однако сила земного притяжения препятствует такому смещению центра тяжести, и в результате её воздействия ось гироскопа поворачивается так, чтобы совпасть с осью суточного вращения Земли, то есть с направлением север — юг (это вращательное движение оси гироскопа под действием внешней силы называется прецессией). Когда ось гироскопа совпадет с направлением север — юг (N — S, позиция в), центр тяжести окажется в нижнем положении на вертикали и причина прецессии исчезнет. Поставив метку «Север» (N) на то место шара, в которое упирается соответствующий конец оси гироскопа, и, соотнеся ей шкалу с нужными делениями, получают надёжный компас. В реальном гирокомпасе предусмотрены компенсация девиации компаса и поправка на широту места. Действие гирокомпаса зависит от вращения Земли и особенностей взаимодействия ротора гироскопа с его подвесом.

2) Буссоль (фр. boussole, компас) может означать:

• (геодезич.) — прибор, служащий для измерения магнитных азимутов, т. е. горизонтальных углов междунаправлением свободно висящей магнитной стрелки и прямыми, проводимыми на земной поверхности.Устройство и употребление Б. основано на свойстве свободно висящей магнитной стрелки располагаться помагнитному меридиану. Зная склонение магнитной стрелки в данном месте в момент наблюдения, Б. даствозможность определить направление полуденной линии в этом месте. Простейшее устройство Б.следующее: на середине медной линейки утвержден компас, по которому отсчитываются магнитныеазимуты; на концах линейки, для удобства наведения на предмет, прикреплены два диоптра (см. Диоптры).Снизу линейки, в середине ее, прикреплена трубка, которой Б. надевается на штатив, состоящий издеревянного треножника и подставки, которая позволяет как приводить Б. в горизонтальное положение, так исообщать ей движение в горизонтальной плоскости. Диоптры могут быть заменены зрительной трубой (Б.Брейтгаупта). В горизонтальное положение Б. приводится или по магнитной стрелке, или при помощиуровня. Средняя точность измерения горизонтальных углов Б. есть 15', так что Б. не может бытьупотребляема для точных съемок. 

• В военном деле — прибор для топографической привязки и управления артиллерийским огнём, представляющий собою соединение компаса с угломерным кругом и оптическим приспособлением.

• Использующийся в морском деле компас — пеленгатор является разновидностью буссоли.

• Буссоль (пролив) — пролив в Тихом океане.

• В измерительной технике — часть устройства измерения углов, например в инклинометрах. 3) Магнитным азимутом Am направления называется горизонтальный угол, измеряемый по ходу часовой стрелки (от 0 до 360 градусов) от северного направления магнитного меридиана до определяемого направления. Магнитные азимуты определяются на местности с помощью угломерных приборов, у которых имеется магнитная стрелка (компасов и буссолей). Использование этого простого способа ориентирования направлений невозможно в районах магнитных аномалий и магнитных полюсов.  Принцип действия. Магнитная стрелка буссоли устанавливается в направлении меридиана, и если навести визирное приспособление буссоли, ось которого совпадает с диаметром шкалы, на какой-либо предмет, то отсчёт по шкале против северного конца стрелки даст величину магнитного азимута направления на этот предмет. Отклонение магнитной стрелки от направления географического меридиана называется магнитным склонением. Буссоли бывают штативные, устанавливаемые при измерениях на штатив; ручные, теодолитные, устанавливаемые на угломерные приборы – теодолиты; настольные, укладываемые на карту или план при их ориентировании. Настольная буссоль называется ориентир-буссолью. Штативные, ручные буссоли имеют приспособление для визирования – наведения на точку линии, азимут которой измеряется. Простейшие виды таких приспособлений – диоптры. В буссолях линия, соединяющая середину диоптров, постоянно совпадает с нулевым диаметром кольца.