- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. УЧЕБНАЯ ПРАКТИКА (ИСПОЛНИТЕЛЬСКАЯ ПРАКТИКА 1) – ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКАЯ ПРАКТИКА
- •1.1. Построение цифровых моделей рельефа и создание фотопланов
- •2. УЧЕБНАЯ ПРАКТИКА (ИСПОЛНИТЕЛЬСКАЯ ПРАКТИКА 2) – ПРАКТИКА ПО ВЫСШЕЙ ГЕОДЕЗИИ
- •2.1. Выполнение полевых работ
- •4. УЧЕБНАЯ ПРАКТИКА (ИСПОЛНИТЕЛЬСКАЯ ПРАКТИКА 4) – ПРАКТИКА ПО СПУТНИКОВЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ
- •5. УЧЕБНАЯ ПРАКТИКА (ИСПОЛНИТЕЛЬСКАЯ ПРАКТИКА 5) – ПРАКТИКА ПО ПРИКЛАДНОЙ ГЕОДЕЗИИ
- •Библиографический список
2. УЧЕБНАЯ ПРАКТИКА (ИСПОЛНИТЕЛЬСКАЯ ПРАКТИКА 2) – ПРАКТИКА ПО ВЫСШЕЙ ГЕОДЕЗИИ
Цель работы: выполнить нивелирование IV класса.
Для выполнения поставленной цели были поставлены следующие задачи:
1.Выполнить рекогносцировку местности.
2.Проложить ход нивелирования IV класса.
3.Уравнять нивелирную сеть IV класса. Используемые приборы:
−оптический нивелир Н–3 S/N N02025;
−две деревянные двухсторонние складные рейки с разными пятками;
−рулетка (30 м). ИД
|
|
|
А |
|
Таблица 4 |
|
|
|
б |
|
|
||
|
Отметки стенных реперов в БСНВ-77 |
|
||||
|
и |
|
|
|
|
|
Номер репера |
|
|
|
|
Высота, м |
|
Стен. реп. 2739 |
|
|
|
|
102.728 |
|
Стен. реп. 967 |
|
|
|
|
108.523 |
|
С |
|
|
|
|
|
Рис. 5. Участок работ
24
2.1. Выполнение полевых работ
Технические характеристики прибора
Нивелир Н-3 предназначен для нивелирования III и IV классов в инженерно-геодезических изысканиях, но его применяют и при техническом нивелировании. Нивелир H-3 относится к типу точных нивелиров, погрешность определения превышения на 1 км двойного хода равна 3 мм. Основные характеристики прибора нивелира H-3 приведены в табл. 5.
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
Основные характеристики нивелира Н-3 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
Средняя |
квадратичная |
погрешность |
|
3 |
|
||
измерения |
превышения |
на 1км хода, |
Д |
||||
мм |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Средняя |
квадратичная |
погрешность |
|
2 |
|
||
измерения превышения на станции, мм |
|
|
|
||||
|
|
|
|
А |
|
|
|
Увеличение зрительной трубы, крат |
|
|
30 |
|
|||
Средняя квадратичная погрешность со- |
|
0.8 |
|||||
вмещения изображения концов пу- |
|
|
|
||||
зырька, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
||
Коэффициент нитяного дальномера |
|
|
100±1% |
||||
Значение угла между осью ц л ндри- |
|
10 |
|
||||
ческого уровня и осью зр тельной тру- |
|
|
|
||||
бы, c |
С |
б |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Поверки нивелира Н-3
Поверка круглого уровня. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира. Порядок выполнения поверки:
1.Зрительная труба устанавливается параллельно двум подъемным винтам и вращением всех трех подъемных винтов, пузырек круглого уровня устанавливается в нуль-пункт.
2.Затем зрительная труба разворачивается на 180°, и если пузырек круглого уровня остался в центре (не вышел за пределы большого круга), то условия поверки выполнено, в противном случае делается юстировка:
−пузырек подъемными винтами возвращается в центр на половину дуги отклонения;
25
−исправительными винтами круглого уровня с помощью шпильки пузырек окончательно устанавливается в нуль пункт;
−повторно выполняется поверка.
Поверка главного условия нивелира. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы.
На местности разбивается участок длиной примерно 70 м. Нивелир устанавливается посередине и приводится в рабочее положение, на концах участка устанавливаются рейки. Затем берутся отсчеты по черным сторонам рейки (рис. 6). По формуле высчитывается превышение
h1 = З1 − х−(П1 − х) = З1 − П1 ;
где h1 |
– превышение при первом измерении, З1 |
– отсчет по задней |
|||
|
|
|
|
И |
|
рейке, П1 – отсчет по передней рейке, х – угол отклонения визирной |
|||||
линии от оси цилиндрического уровня. |
|
|
|||
|
|
|
Д |
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
Рис.6. Схема поверки главного условия |
нивелира («нивелир посередине»)
Затем нивелир устанавливают от одной из реек примерно на 2−3 м и также берут отсчеты по черным сторонам реек (рис. 7).
26
|
|
Рис. 7. Схема поверки главного условия нивелира |
||||
|
|
(нивелир от передней рейки на 2-3 м) |
||||
Превышение вычисляется по формуле |
||||||
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
h2 = З2 − х− П2 ; |
|||
где h2 |
– превышение при первом измерении, З2 – отсчет по задней |
|||||
рейке, |
П2 – отсчет по передней рейке, х – угол отклонения визирной |
|||||
|
|
|
А |
|
||
линии от оси цилиндрического уровня. |
|
|
||||
Если |
отличается от |
|
не более чем на 4 мм, то условие по- |
|||
|
|
б |
|
|
||
верки выполнено, если больше, то выполняетсяДюстировка: |
||||||
− вычисляется верный отчет на заднюю рейку при втором ниве- |
||||||
лировании |
и |
|
черн = П |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
З |
2 |
+ h ; |
|
|
|
|
ч |
1 |
− элевационнымСвинтом устанавливается по рейке отчет Зччерн , при этом пузырек цилиндрического уровня уйдет из середины;
− открывается окно доступа к исправительным винтам цилиндрического уровня;
− ослабляются горизонтальные винты, и вращением вертикальных винтов пузырек устанавливается в центр цилиндрического уровня;
− повторно выполняется поверка.
Ежедневно перед началом работы нами выполнялась поверка главного условия. Результаты поверки находятся в журнале нивелирования.
Поверка сетки нитей. Горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира. Для проведения поверки в 20–25 м устанавливается рейка. Берутся отсчеты в левом и
27
в правом поле зрения трубы. Разность отсчетов не должна составлять более 1 мм, если она больше, то выполняется юстировка: снимается окулярная часть зрительной трубы и производится разворот сетки нитей. Затем поверка повторяется.
Поверки и исследования реек
При внешнем осмотре реек обращают внимание на качество окраски штрихов и оцифровки реек, а также на равномерность и чистоту красочных покрытий. На рабочей поверхности реек не должно быть больших пятен, царапин и отслаивания краски, затрудняющих взятие отсчетов по рейке. Крепление ручек, круглого уровня и пяток реек должно быть надежным. Между корпусом и пяткой рейки не должно быть щелей. По эксплуатационной документации проверяют наличие
принадлежностей в комплекте реек. |
|
|
||
|
При опробовании проверяют работоспособность и надежность |
|||
фиксации фурнитуры складных реек. |
Д |
|||
|
|
|||
|
Поверка правильности нанесения метровых делений шкал рей- |
|||
ки. |
|
А |
И |
|
|
Контрольное определение длин метровых интервалов рейки в |
|||
|
б |
|
|
|
полевых условиях производят при помощи контрольной линейки. |
||||
|
При исследовании деревянных реек края шашечных делений, по |
|||
|
и |
|
|
|
которым будут производить отсчитывание, отмечают тонкими штрихами при помощи металл ческой линейки и остро отточенного карандаша. Исследуемую деревянную рейку кладут горизонтально. Ин-
тервалы шкалыС1–10, 10–20, 20–29, 48–57, 57–67 и 67–76 измеряют сначала в прямом, а затем в обратном направлении. При обратных измерениях контрольную линейку поворачивают на 180°. Измерение состоит из двукратного отсчитывания по концам метрового интервала при помощи контрольной линейки. Сначала отсчитывают по левому концу, а затем по правому. Перед вторым измерением интервала линейку немного сдвигают. Разности отсчетов по правому и левому концам контрольной линейки на каждом интервале не должны различаться между собой более чем на 0,10 мм. Если были получены большие расхождения, то контрольную линейку сдвигают еще раз и повторяют измерения. Грубые отсчеты вычеркивают, а из оставшихся берут среднее. Перед началом и в конце измерений каждой стороны рейки измеряют и записывают температуру контрольной линейки.
Поверку правильности нанесения дециметровых делений шкал рейки выполняют при помощи контрольной линейки перед работой.
28
У деревянных реек определяют погрешности дециметровых штрихов в интервале 1–29 на черной и 47–76 на красной сторонах рейки. Рейку укладывают на горизонтальную поверхность.
При определении погрешности дециметровых делений деревянной рейки металлической линейкой и тонко отточенным карандашом отмечают края дециметровых шашек. Затем укладывают рейку горизонтально и проверяют полностью сначала черную, а затем красную стороны рейки. Измерения каждого интервала выполняют дважды. Перед вторым измерением контрольную линейку немного сдвигают. При записях вторых отсчетов указывают только сотые миллиметра. Перед началом и в конце исследований измеряют температуру контрольной линейки. Разности отсчетов в пределах метрового интервала
не должны различаться между собой на 0,1 мм. |
|
|
И |
Погрешности дециметровых делений рейки при нивелировании |
|
IV класса не должны превышать 0,6 мм. |
|
Д |
|
Определение разности высот нулей черной и красной сторон де- |
ревянных реек.
В 20–30 м от нивелира забивают костыль (кол с гвоздем) или устанавливают нивелирный башмак. Устанавливают на него рейку и берут последовательно отсчеты по разным ее шкалам. Разность отсчетов определяет значение разности высот нулей шкал (сторон). Всего де-
лают три приема, между приемами изменяют горизонт нивелира на |
||
произвольную высоту. За окончательноеАзначение разности высот ну- |
||
лей принимают среднее ар фметическое из трех приемов. |
||
|
|
б |
|
|
Н вел рование IV класса |
|
и |
|
|
Наблюдения на станции выполняют в такой последовательно- |
|
сти: |
С |
|
1. Устанавливают нивелир в рабочее положение с помощью круглого уровня.
2. Наводят трубу на черную сторону задней рейки, приводят пузырек цилиндрического уровня элевационным винтом точно на середину и берут отсчеты по дальномерным и среднему штрихам сетки зрительной трубы.
3. Наводят трубу на черную сторону передней рейки и выполняют действия, указанные при наблюдении задней рейки.
4. Наводят трубу на красную сторону передней рейки и берут отсчет по среднему штриху сетки.
29
5. Наводят трубу на красную сторону задней рейки и берут отсчет по среднему штриху сетки.
Допуски:
1.Нормальная длина луча 100 м (допускается до 150 м при условии, что труба имеет увеличения до 30 крат).
2.Неравенство плеч на станции допускается до 5 м, с накоплением по секции до 10 м.
3.Высота визирования не менее 0,2 м.
Контроль нивелирования на станциях: превышения вычисляется на станциях по черной и красной сторонам рейки, превышение не должно отличаться не более чем на 5 мм с учетом разности пяток реек по красной стороне. При несоблюдении условия все наблюдения повторяются, изменив высоту прибора не менее чем на 30 мм.
Выполнение камеральных работ
Перед уравниванием выполнили постраничный контроль в жур-
нале нивелирования: |
|
|
И |
|
|
|
|
1. Найти сумму отсчетов по задней и передней рейкам |
|||
|
|
|
Д |
∑З = З1 + З2 +... + Зn ; ∑П = П1 + П2 +... + Пn ; |
|||
где З1 – отсчет по задней рейкеА, П1 – отсчет по передней рейке. |
|||
2. Затем от суммы отсчетов по задней рейке отнять сумму отсче- |
|||
тов по передней рейке |
б |
|
|
и |
∑h = ∑З −∑П ; |
||
|
|
||
С |
|
|
|
где ∑h – сумма превышений, ∑З – сумма отсчетов по задней рейке, ∑П – сумма отсчетов по передней рейке.
3. Сложить превышения по черной и красной сторонам и разность пяток с учетом знака
∑h1 = hчерн + hкрасн + разность пяток;
где – сумма превышений, hчерн – превышение по черной сторо-
не, hкрасн – превышение по красной стороне. должна быть примерно равна .
30
4.Поделить на 2: hсрд1 = ∑2h1 .
5.Затем сложить средние превышения
|
|
∑h |
=h1 |
+ h2 |
|
|
|
+... + hn ; |
||||
|
|
срд |
|
|
срд |
|
срд |
|
срд |
|||
h |
должна быть примерно равна h1 . |
|
|
|
|
|
||||||
срд |
|
|
|
|
|
срд |
|
|
|
|
|
|
|
После выполнения постраничного контроля выполнялось урав- |
|||||||||||
нивание: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Найти практическую невязку как сумму всех средних превы- |
|||||||||||
шений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
∑hпр = h1 + h2 +... + hn ; |
∑hпр = 5,797 м; |
||||||||||
где |
∑hпр – практическая невязка, h1,h2,hn |
|
– превышения на станциях. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|||||
|
2. Найти теоретическую невязку как разницу между высотами |
|||||||||||
конечного репера и начального |
А |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
∑hтеор = 5,795 м; |
||||||||
|
∑hтеор = Hкон |
− Hнач ; |
|
|||||||||
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|||
где |
∑hтеор – теоретическая невязка, Нкон, Ннач – отметки конечного и |
|||||||||||
начального реперов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Найти невязку в ходе н велирования |
|||||||||||
|
С |
|
|
|
|
|
|
; fh = 0,002 м. |
||||
|
fh |
= ∑hпр |
|
−∑hтеор |
||||||||
|
4. Найти допустимую невязку |
|
|
|
|
|
||||||
|
fhдоп = 20 мм• |
|
|
; |
fhдоп = 23,9 мм; |
|||||||
|
|
L км |
||||||||||
где |
fhдоп – допустимая невязка, |
– длина хода в км. |
||||||||||
|
После нахождения невязки должно выполняться условие |
fh < fhдоп.
Если условие выполнено, то невязка пропорционально распределяется между превышениями.
31
3. УЧЕБНАЯ ПРАКТИКА (ИСПОЛНИТЕЛЬСКАЯ ПРАКТИКА 3) – АСТРОНОМО-ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ ПРАКТИКА
Цель работы: определить азимут земного предмета (ЗП) по измеренным зенитным расстояниям Солнца и найти поправку к часам. Для этого были поставлены следующие задачи:
1.Провести рекогносцировку местности.
2.Выполнить наблюдения по Солнцу.
3.Произвести необходимые вычисления для вычисления азимута ЗП и поправки к часам.
|
Выполнение полевых работ |
|
Методика выполнения наблюдений: |
И |
|
|
||
− установить прибор над точкой, привести его в рабочее со- |
||
стояние; |
Д |
|
|
|
− установить отсчет близкий к 0°, сначала при круге слева (КЛ); − навести зрительную трубуАна выбранный ЗП, сделать холостой оборот по часовой стрелке, снова навестись на ЗП и взять отсчет
по горизонтальному кругуб(ГК);
− затем закрепить на окуляре зрительной трубы специальные фильтры и с их помощьюинавестись на Солнце;
− наводящими в нтами сдвинуть зрительную трубу так, чтобы Солнце оказалось в одно з четвертей сетки нитей, и взять отсчеты по ГК, вертикальному кругу (ВК) и записать точное время;
−затем наводящими винтами переместить изображение Солнца
впротивоположную четверть, и также взять отсчеты по ГК и ВК;
−снова навестись на ЗП и взять отсчет;
−повторить наблюдения за Солнцем при круге справа (КП). Результаты наблюдений находятся в приложении.С
Вычисление азимута ЗП и поправки к часам
Для определения угла азимута ЗП необходимо выполнить следующие вычисления:
1. Найти зенитное расстояние z
;
32
где , h – измеренный вертикальный угол, находится по формуле
|
p = p0 |
|
p |
|
|
|
|
|
1 |
; |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
760 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
+ a t |
|
|
|
|
|
|
|||||||
p0 = 60,17 |
tgz |
′ |
|
|
′′ |
|
|
|
3 |
z |
′ |
|
|
′′ |
tg |
5 |
z |
′ |
; |
|
−0,052 tg |
|
|
+0,00013 |
|
|
α= 2731 .
2.Затем найти вспомогательные величины
|
|
|
∆ = 90о −δ0 ; |
|
|
|
Ф = 90о −ϕ ; |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 p = z + ∆ +Ф; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
m |
2 |
= |
sin(p − z) sin(p −Ф) sin(p |
−∆) |
; |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sin(p) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tg |
|
A |
|
= |
m |
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
sin(p −∆) |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
tg a |
|
|
|
|
|
m |
И |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
sin(p −Ф) |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
tg |
= |
|
|
m |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
sin(p − z) |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
где |
– склонен е Солнце, |
взятое из астрономического ежегодника |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
(АЕ) на дату наблюден я, |
− |
|
широта точки, с которой производи- |
||||||||||||||||||||
лись наблюдения. |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Поправка к часам вычисляется по формулам |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
СU = m −T ; |
m = th + E ; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где – поправка к часам, T – время наблюдения, |
|
– солнечное вре- |
|||||||||||||||||||||
мя, |
– переход от градусов к часам. |
|
|
|
|
|
|
|
33