В зависимости от конструкции приборов, условий измерений и предъявляемых к ним требований применяются следующие способы измерения горизонтальных углов:
1.Способ приемов (способ отдельного угла) — для измерения отдельных углов при проложении теодолитных ходов, выносе проектов в натуру и т. д.
2.Способ круговых приемов — для измерения углов из одной точки между тремя направлениями и более в сетях триангуляции и полигонометрии 2 и более низких классов (разрядов).
3.Способ повторений — для измерения углов, когда необходимо повысить точность окончательного результата измерения путем ослабления влияния погрешности отсчитывания; используется при работе с техническими повторительными теодолитами.
Впоследние годы в связи с широким распространением в геодезической практике оптических теодолитов с высокой точностью отсчитывания по угломерным кругам способ повторений в значительной мере утратил свое значение.
Вгеодезии измеряют правые или левые по ходу горизонтальные углы способом приемов. При этом программа измерения должна предусматривать возможно полное исключение влияния основных погрешностей теодолита на точность измерения угла.
42
Способ приемов
Измерения выполняют при двух положениях вертикального круга—при круге
«лево» (КЛ) и круге «право» (КП).
Первый полуприем выполняют при положении «круг лево» (КЛ).
Для измерения yгла ACB (рис.1,а) в вершине измеряемого угла т.С устанавливают теодолит, приводят его в рабочее положении и визируют трубу на точку А. Закрепив алидаду, считывают по горизонтальному кругу отсчет а. Затем, открепляют алидаду, визируют трубу на точку В и, закрепив алидаду, считывают
передний отсчет b.
Одно такое измерение называют полуприемом. Искомый угол β определяют
формуле: |
a b |
|
Второй полуприем выполняют при положении
«круг право» (КП), по аналогии с первым полуприемом.. Два полуприема составляют полный прием.
Расхождение результатов между двумя полуприемами не должно превышать удвоенной точности теодолита
± 2 t. Если расхождение допустимо, то в качестве окончательного результата берут среднее значение из
результатов двух измерений: |
|
л |
|
п |
|
ср |
|
|
|
||
|
|
2 |
|
Рис.1,а |
|
|
|
|
|
ИЗМЕРЕНИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫХ УГЛОВ
В вертикальной плоскости измеряют углы наклона
или зенитные расстояния.
Углом наклона (v) называют угол в вертикальной плоскости между горизонтальной линией и визирным лучом, направленным на наблюдаемую точку.
Углы наклона в зависимости от их расположения
относительно линии горизонта могут быть положительными и отрицательными. 0° ≤ v ≤ 90°
Зенитным расстоянием (Z) называют угол в вертикальной плоскости между отвесной линией и визирным лучом, направленным на наблюдаемую
точку. 0° ≤ z ≤ 180°.
Зенитное расстояние дополняет угол наклона до 90°:
Z
z = 90° — v.
Для получения величины угла наклона необходимо знать место нуля (МО) вертикального круга. При измерении зенитного расстояния вместо МО определяют место зенита (MZ).
Местом нуля МО называют отсчет по вертикальному кругу теодолита при горизонтальном положении визирной оси трубы и исходном положении отсчетного устройства.
Местом зенита MZ называют отсчет по вертикальному кругу теодолита при положении визирной оси трубы направленной в зенит, и исходном положении
отсчетного устройства. |
44 |
Место нуля МО и место зенита MZ должны быть близки к 0°. Но практически значения МО и MZ отличаются от 0° на некоторую величину, которую необходимо
учитывать при определении углов наклона v или зенитных расстояний z. Расчетные формулы по определению МО (МZ) и вертикальных углов
приводятся в паспортах приборов и зависят от типа оцифровки и основного положения вертикального круга — «круг лево» (КЛ) или «круг право» (КП).
МО = (Л+П) /2
СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА ВЕРТИКАЛЬНОГО КРУГА
а – PROF X6, PROF X10 |
б – Т30 |
в – 2Т30, 4Т30П, Т15К, |
|
|
2Т5, 3Т5К |
Критерием качества измерения вертикальных углов служит постоянство МО или MZ. Колебание их величин не должно превышать двойной точности отсчетного устройства теодолита.
МО и MZ может иметь любое значение, но для удобства вычислений,
желательно чтобы МО (МZ) = 0. |
46 |
|
ИЗМЕРЕНИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫХ УГЛОВ
Основным условием правильного измерения горизонтальных и вертикальных углов теодолитом является его точная установка над вершиной угла (центрирование) и обеспечение горизонтального и вертикального положения соответствующих кругов теодолита (горизонтирование).
При измерении углов наклона перекрестие сетки нитей наводят на визирные знаки (выполняют визирование), в качестве которых обычно используют вехи
(рейки), на которых отмечается точка визирования.
Порядок работы на станции Теодолит устанавливают над точкой в рабочее положение и горизонтальным
штрихом сетки нитей визируют на наблюдаемую точку при основном положении вертикального круга (обычно при КЛ). С помощью отсчетного микроскопа берут
отсчет по вертикальному кругу, который заносят в журнал измерений.
При работе с теодолитом с уровнем при алидаде ВК или ГК перед отсчитыванием по вертикальному кругу пузырек уровня приводится в нуль-пункт. В теодолитах с компенсаторами вертикального круга отсчет берут спустя 2с после наведения зрительной трубы на наблюдаемую точку.
Для исключения влияния МО вертикального круга измерения повторяют при втором положении зрительной трубы (при КП). Значение угла наклона линии визирования рассчитывают в зависимости от типа применяемого теодолита по
одной из формул. Правильность измерения вертикальных углов на станции контролируется постоянством МО, колебания которого в процессе измерений не
должны превышать двойной точности отсчетного устройства. |
47 |
Измерение углов теодолитом
Т.2
2 
Т.1
1 
1
высота инструментов
ст.11
У теодолитов Т30 и 2Т30 нет оптического центрира, но его роль может выполнять зрительная труба, установленная вертикально объективом вниз на отсчёт 90o 00'. Для визирования трубы на центр пункта в корпусе теодолита имеется сквозное круглое отверстие диаметром около 10 мм.
Страница журнала измерения горизонтальных углов способом круговых приёмов
1-ый полуприём
2-ой полуприём
Примечание: Если отсчет на правую точку окажется меньше отсчета на левую точку, то к нему прибавляют 360°.
ОДИН ПРИЁМ
Страница журнала измерения вертикальных углов теодолитом 2Т30
49
ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ
На точность измерения горизонтальных углов влияют как возможные ошибки прибора (ошибки отсчетного устройства, градуировки лимбов, фокусировки трубы, расположения отдельных частей прибора), так и условия производства работ (квалификация исполнителя, погодно- климатические условия, растительность, рельеф и т. д.).
Точность измерения угла способом приемов определяется как
m 2t
n
где t — точность отсчетного устройства теодолита; n — число приемов или повторений.
Как следует из теории погрешностей измерений, одна и та же величина, измеренная n раз, будет в 
n раз точнее одного измерения. Следовательно, увеличение числа повторений приводит к получению
более точного результата измерения горизонтального угла.
Точность измерения вертикальных углов в основном зависит от точности установки прибора, ошибки взятия отсчета и рефракции атмосферы.
Для технических теодолитов точность измерения вертикальных углов в 1,5 раза ниже точности измерения горизонтальных углов.
50
Влияние неточной установки теодолита и |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||
вех над точками на погрешность измерения |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||
угла обратно пропорционально |
длинам |
|
|
|
|
|
|
||||
сторон. Чем короче стороны измеряемого |
|
|
|
|
|
|
|||||
угла и чем ближе угол к 180°, тем точнее |
|
|
|
|
|
|
|||||
должно |
выполняться |
|
центрирование |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
теодолита. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Так, при |
длинах сторон |
более |
100 |
м |
|
|
Т.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
допускается |
центрирование |
прибора |
с |
|
|
|
|
|
|
||
точностью до 5 мм. При коротких сторонах, |
|
|
|
|
|
|
|||||
погрешность |
центрирования |
не |
должна |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||||
превышать 1—2 мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Влияние погрешностей за счет непостоянства |
||||||||
|
|
внешней среды может быть снижено путем |
|||||||||
|
|
измерения горизонтальных углов в лучшие |
|
часы |
|||||||
|
|
|
|||||||||
|
|
видимости, когда |
горизонтальные колебания |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
изображений |
наблюдаемых целей |
(боковая |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т. |
|
|
рефракция) минимальны. Лучшим временем для |
|||||||||
|
β |
производства |
точных и высокоточных |
1 |
|||||||
|
измерений |
||||||||||
|
|
горизонтальных углов являются утренние (до 10 ч) |
|||||||||
|
Т.II |
и вечерние (с 15—16 ч) часы. Наблюдения следует |
|||||||||
|
начинать |
спустя час после восхода солнца и |
|||||||||
|
|
заканчивать за час до его захода. |
|
|
|
||||||