книги из ГПНТБ / Сысоев, К. А. Основы геодезии и картографии учебное пособие для техникумов

НОИ линии

зонтальную плоскость. Линия АВ измерена мерной лентой (из­ мерение углов наклона изложено в § 12). Величина d{ горизон­ тальной проекции АЬ0 определяется из треугольника АВЬ0:

На практике чаще вычисляют горизонтальное проложение по формуле

ние), в которых даются поправки за наклон линий к горизонту для разных значений D{ и ось

В случаях когда измеряемая прямая линия состоит из не­ скольких отрезков АВ и ВС с разными значениями углов на­ клона оц и а2 , поправки за наклон линий вычисляют для от­ дельных отрезков этой прямой.' Сумма поправок даст общую поправку для всей линии, которую и надо вычесть из длины всей линии.

Пример. Дана прямая линия длиной 464,05 м, состоящая из

20

Общая поправка на всю линию AD = AD\ + Д£)2 = 2,18 м.

(рис, 10, б). В $том случае измеряют линию АВ не целой лен­ той сразу, а ее частями d\\ d2\ dz и т. д. Эти части ленты дер­ жат на глаз горизонтально одним концом на земле, а другим— на весу.

§ 12. ИЗМЕРЕНИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫХ УГЛОВ ЭКЛИМЕТРОМ

Вертикальный угол с небольшой точностью можно измерить с помощью эклиметра (рис. 11). Круговой эклиметр состоит из круглой металлической коробки /, внутри которой на оси вра­ щается кольцо 9 с грузом 8. На внешней поверхности кольца

Рис. 11. Круговой эклиметр

нанесены градусные деления, подписанные через 10°, в обе сто­ роны от 0 до 60°. По'делениям, расположенным ниже 0°, опре­ деляют положительные углы (повышения), а по делениям вы­ ше 0° — отрицательное (понижения). Деления рассматривают

вокошечко 5, сделанное в коробке. Против окошечка, сбоку ко-

-робки прикреплена четырехгранная зрительная трубка 2 с лу­ пой 7. На конце трубки со стороны лупы имеется горизонталь­ ная щель 6 (глазной диоптр), а на противоположном конце — металлический волосок 8 (предметный диоптр), расположенные на оси трубки параллельно оси вращения кольца. Диоптры слу­ жат для направления по ним линии зрения (визирования) па­ раллельно линии местности. На коробке имеется кнопка 4, на­ жатием на которую кольцо открепляется от коробки и свободно вращается около своей оси под действием силы тяжести грузи­ ка 8.

Нулевой диоптр ОО кольца приводится в горизонтальное по­ ложение, когда прекращается вращение кольца. На боковой

21

I

стороне коробки имеется таблица горизонтальных проложений и превышений наклонных линий в 20 м для углов наклона от 0

, до 30°.

Рис. 12. Измерение угла наклона эклиметром

Для измерения угла наклона а становятся с эклиметром на конце А линии, на другой конец В ставят веху, на которой от­ мечают метку С на высоте I глаза наблюдателя D (рис. 12). Наведя диоптры зрительной трубки по линии DC на метку С и нажав на кнопку, приводят диаметр кольца 0 0 в горизонталь­ ное положение. После этого смотрят в лупу и делают отсчет уг­ ла наклона по тому делению кольца, которое расположится против предметного диоптра, видимого через щель глазного ди­ оптра.

Для проверки эклиметра, а также для получения более точ­ ных значений углов измерение их проводят 2 раза с обоих кон­ цов наклонной линии в прямом и обратном направлениях и из двух значений каждого измененного утла выводят среднее.

§13. ЭКЕРЫ, ИХ УСТРОЙСТВО, ПОВЕРКИ

ИПРИМЕНЕНИЕ

Эк е р ы — это приборы, которые служат для построения на местности прямых углов. Простейший экер (крестообразный), который можно изготовить своими силами, состоит из двух пе­ ресекающихся под прямым углом планок, на концах которых вбиты вертикально булавки а, b, с, d, являющиеся диоптрами (рис. 13). Линии визирования по диоптрам ab и cd расположены между собой под прямым углом. Воображаемая вертикальная

плоскость, проходящая по линии визирования, называется к о л ­ л и м а ц и о н н о й , или в и з и р н о й . Для установки экера на местности к нему в месте пересечения планок прибивают кол. Построение' на местности прямого угла в данной точке на пря­ мой называется восстановлением перпендикуляра. Для построе­ ния перпендикуляра к линии ЛВ в данной на ней точке О ус­ танавливают экер так, чтобы визлрная линия ab проходила че­ рез вехи А и В. Затем заходят со стороны другой пары ди-

22

Рис. 13. Крестообразный экер и работа с ним

оптров cd и, визируя по ним, передвигают и устанавливают ве­ ху D так, чтобы она оказалась в коллимационной плоскости диоптров cd. Чтобы убедиться в том, что построенные смежные углы AOD и BOD прямые, надо повернуть экер в точке О на 90° так, чтобы в створе линии АВ оказались диоптры cd, а по диоптрам ab выставляют вторую веху. Если она совпадет с по­ ложением вехи D, то смежные углы — прямые. В противном случае веху выставляют посредине между двумя найденными ее положениями.

Построение перпендикуляра к линии АВ из данной точки D вне этой линии называется опусканием перпендикуляра. Осно­ вание перпендикуляра О находят в несколько приемов, пере­ двигаясь с экером в створе линии АВ. В этом случае основани­ ем перпендикуляра будет точка О стоянки экера, когда колли­ мационная плоскость диоптров ab совместится со створом ли­ нии АВ, а по диоптрам cd визирная линия пройдет через точ­ ку D. Чтобы проверить, находится ли экер в точке О в створе линии АВУнадо провизировать по диоптрам ab на точку А, а затем, не поворачивая экера, на точку В. Если при этом вехи А и В одновременно будут находиться на линии визирования аЪ, то основание перпендикуляра OD найдено верно.

Большее распространение имеет двухзеркальный отражатель­ ный экер (рис. 14, а). Он состоит из двух плоских зеркал, ко­ торые прикреплены к двум граням трехгранной коробки. Гра­ ни расположены под углом 45°, в верхних участках их сделаны окошки. Внизу коробки имеется ручка с крючком для отвеса. Устройство и применение двухзеркального экера основано на законе отражения лучей света от плоских зеркал. Луч света, падающий на одно зеркало, отражается от него и, попадая на второе зеркало, отражается вторично. Дважды отраженный луч образует с лучом, падающим на первое зеркало, угол, в 2 раза больший, чем угол между зеркалами.

23

р

Рис. 14. Двухзеркальный экер и работа с ним

Чтобы построить прямой угол (восстановить перпендику­ ляр), становятся с экером в данную точку т на линии ОР, на концах которой установлены вехи (рис. 14, б). Экер держат так, чтобы отвес, прикрепленный к крючку, приходился над точ­ кой т и одно зеркало было направлено в сторону вехи Р. Уви­ дев во втором зеркале отражение этой вехи, наблюдатель пере­ двигает рабочего с вехой К до тех пор, пока эта веха, видимая наблюдателю через окошко, будет расположена по продолже­ нию отраженной в зеркале вехи Р. Построенный угол КтР бу­ дет прямым, если угол между зеркалами составляет 45°. Чтобы проверить это условие, строят в точке т второй смежный угол ОтК по вехе О. Если при этом веха К останется на месте, то условие соблюдено. В противном случае изменяют угол между зеркалами с помощью исправительных винтов и экер вновь про­ веряют. Для опускания перпендикуляра из точки К на линию ОР передвигаются с двухзеркальным экером в створе линии ОР до тех пор, пока изображение вехи Р в зеркале будет располо­ жено на продолжении видимой в окошке вехи К. В этом поло­ жении под отвесом забивают кол т, который и будет основани­ ем перпендикуляра.

§ 14. СЪЕМКА МЕСТНОСТИ ПРОСТЕЙШИМИ ИНСТРУМЕНТАМИ

Съемка участка одной мерной лентой, методом разбивки его

ленту или рулетку. В случае открытой местности (рис. 15) по границе участка измеряют длины сторон 1—2, 2—5,..., 5— 1 между его' поворотными точками. Затем внутри участка изме­ ряют линии 1—3, 5—3 и т. д., которыми участок разбивают на отдельные треугольники.

Имея* длины всех сторон треугольников, можно начертить план участка путем последовательного построения примыкаю­

24

щих друг к друг}/ треугольников способом линейных засечек. В целях равномерного распределения неизбежных ошибок при графическом построении треугольников рекомендуется начи­ нать черчение плана со среднего треугольника, пристраивая к нему последовательно удаленные треугольники.

ственно получают их дли­

ны (207,1; 347,2; 212,5 и 293,8 м), а также углы: DAB, АВС, ...,

CDA. Для измерения углов от вершины каждого из них откла­ дывают по обеим его сторонам равные отрезки, например по 20 м, концы их закрепляют колышками и между ними измеряют линии. Таким образом, величина угла полигона может быть определена из треугольника, отсекающего его вершину. Напри*

Рис. 16. Съемка участка лентой способом обхода

мер, угол DAB будет определен из треугольника 1А2 по длинам его сторон: 20; 20; 28,3 м. В случае тупого угла, например АВС, отрезки по 20 м откладывают на одной из сторон полигона и на продолжении другой и получают таким образом точки 3 и 4. Затем измеряют длину линии между ними.

25

Рис. 17. Съемка лентой и экером способом разбивки участка на треугольники

Рис. Я8. Съемка лентой и экером спсобом магистральных линий

Съемка экером и лентой. При малоточных съемках не­ больших участков можно пользрваться экером и лентой. В за­ висимости от условий местности съемку экером можно выпол­ нять: р а з б и в к о й у ч а с т к а н а . т р е у г о л ь н и к и , с по ­ с о б о м м а г и с т р а л ь н ы х л и н и й с п о с о б о м о б х о д а .

В первом случае открытый участок местности разбивают на треугольники, примыкающие друг к другу, и в каждом из них

на магистраль опускают экером перпендикуляры. Основание О перпендикуляра, проведенного из крайней точки А на ось х,

26

принимают за начало системы координат. Положение каждой точки полигона определяется а б с ц и с с о й х, измеряемой от точки О по оси х до основания перпендикуляра, опущенного из

38,0 и т. д.). Для контроля из­ меряют также длины сторон по­ лигона (41,4', 41,6; 38,6 и т. д.).

вокруг снимаемого участка, а иногда внутри него строят вспо­ могательный прямоугольный многоугольник (полигон) I, II, III, IV, V, VI (рис. 19). Прямые углы при вершинах многоугольни­ ка строят экером, а стороны (35,8; 26,8; 7fi; 48,8 и т. д.) изме­ ряют по ходу часовой стрелки стальной лентой. Одновременно с измерением сторон многоугольника производят съемку конту­ ра пруда способом перпендикуляров или прямоугольных коор­ динат. Для этого на них опускают перпендикуляры из харак­ терных изломов контура и одновременно измеряют расстояния

записывают в абрис. На абрисе помещают зарисовки и числен­ ные значения результатов всех измерений. На нем показывают опорные точки и линии, контуры угодий и местные предметы, наименования угодий, сооружений, землепользователей и пр. Абрис является основным документом для составления плана, и записи в нем должны быть понятны и разборчивы.

Вешение линий через препятствия. При вешении линии на местности иногда встречаются препятствий, мешающие продол­ жению вешения. В таких случаях препятствия обходят, вынося

27

линию параллельно основному направлению. На рис. 20 пока­ зано вынесенное направление P\P2FK, проходящее мимо пре­ пятствия М, параллельно заданному направлению АВС. Это на­ правление получено построением экером перпендикуляров в точках В и -С к заданному направлению и отложением на них отрезков ВР\ = СР2 такой длины, чтобы направление P\P2FK прошло мимо препятствия. Затем, пройдя препятствие, в точ­ ках F и К восставляют перпендикуляры FD и КЕ к линии PiP2FK и на них откладывают отрезки FD = KE = BPXдля полу­ чения точек D и Е, лежащих на продолжении заданного на­ правления АВС.

Рис. 22. Разбивка на местности сети квадратов или прямо­ угольников

Определение неприступных расстояний. Экером и лентой можно определить длину неприступного расстояния АВ (рис. 21) следующим образом. В точке А восставляют к линии АВ перпендикуляр АС длиной в 2—3 раза больше, чем его про­ должение СЕ. Затем в точке Е к линии АЕ восставляют пер-

28

пендикуляр ЕК и на нем намечают точку D в створе линии ВС. Тогда длина неприступного расстояния из подобия треугольни­

ке

ков АВС и CED будет: AB = DE-------, длина неприступного

СЕ

расстояния АВ будет в 2—3 раза больше, чем измеренная дли­ на линии DE, в зависимости от отношения измеренных отрезков

АС и СЕ.

Построение на местности сети квадратов или прямоугольни­ ков. Пусть на местности с помощью экера и ленты отведен уча­ сток земли в виде прямоугольника ABCD с длиной сторон, на­ пример 150X200 м (рис. 22), и его требуется разбить на пря­ моугольники 6x8 м для посадки сада. С этой целью на сторо­

вают стороны AD и ВС от точек А и В на отрезки по 8 м и за­ крепляют точки колышками а, б, в,... Таким образом, участок будет разбит на гоны 1—1, 2—2, 3—3, параллельные сторонам AD и ВС, и аа, бб, вв ..., параллельные сторонам АВ и DC. Точки пересечения этих гонов между собой образуют вершины 1а, 16, 2а, 26 и т. д. прямоугольников размером 6X8 м.

В натуре положение этих вершин определяют методом вешения. Для этого первый съемщик становится, например, в створе вех аа в 1—2 м от линии ВС, второй — в 1—2 м от ли­ нии DC в створе вех 1—1 и они одновременно устанавливают рабочего с вехой в точке 1а, расположенной сразу в двух ство­ рах: аа и 1—1. Затем первый съемщик остается на месте, а второй переходит в створ 2—2, и опять они устанавливают ра­ бочего с вехой в точке 2а, лежащей в створах аа и 2—2. Для более точного определения в натуре положения вершин прямо­ угольников вешение следует производить при помощи бинокля.

§ 15. ОРИЕНТИРОВАНИЕ ЛИНИЙ НА МЕСТНОСТИ

Ориентировать линию это значит определить ее направление (угол) относительно начального направления.

При съемках больших участков земной поверхности за на­ чальное направление для ориентирования принимают направле­ ние и с т и н н о г о, или г е о г р а ф и ч е с к о г о , меридиана. При съемке небольших участков ориентирование линий допускают относительно магнитного м е р и д и а н а .

Истинным меридианом называют линию на поверхности зем­ ного эллипсоида, проходящую через данную точку и географи­ ческие полюсы Земли. Направление географического меридиа­ на на земной поверхности определяют из астрономических на­ блюдений, а также при помощи гироскопов (гиротеодолитов, которые в настоящее время нашли широкое применение). При­ ближенным направлением географического меридиана в данной точке местности является воображаемая линия пересечения зем­

29