Маслов А.В., Гордеев А.В., Батраков Ю.Г. - Геодезия

Рис. 11.6. Номенклатура листов карт масштабов 1:500 000, 1:300 000, 1:200 000 и 1:100 000

сечении которых находится данный лист. Например, город Мо˝ск-

ва находится в поясе N и в колонне 37. Поэтому соответствующий лист карты масштаба 1:1 000 000 имеет номенклатуру N-37 (ñì. ðèñ. 11.5).

В одном листе карты масштаба 1:1 000 000 содержатся: 4 листа карты масштаба 1:5 000 000, обозначаемых заглавными буквами русского алфавита А, Б, В, Г; 9 листов карты масштаба 1:300 000, обозначаемых римскими цифрами от I äî IX; 36 листов карты мас-

штаба 1:200 000, обозначаемых римскими цифрами I…XXXVI; 144

листа карты масштаба 1:100 000, обозначаемых арабскими цифра-

ìè 1…144 (ðèñ. 11.6).

Чтобы получить номенклатуру листа карты какого-либо масш˝-

таба (кроме масштаба 1:300 000), надо к номенклатуре листа карты˝ масштаба 1:1 000 000 приписать справа букву или номер соответствующей трапеции. Для получения номенклатуры листа карт˝ы масштаба 1:300 000 надо к номенклатуре листа карты масштаба 1:1 000 000 приписать слева номер трапеции.

341

Номенклатуры листов карт указанных масштабов получают путем приписывания справа˝ но-

мера соответствующей трапеции к номенклатуре листа карт˝ы предыдущего масштаба. Например, для листов карт масштабов

1:100 000 — N-37-123; 1:50 000 — N-37-123-Á; 1:25 000 — N-37-123-Á-â; 1:10 000 — N-37-123-Á-â-4.

При дальнейшем переходе к более крупным масштабам (1:5000, 1:2000) возвращаются к номенклатуре листа карты масштаба

1:100 000. Чтобы получить номенклатуру листа карты масштаба 1:5000, лист карты масштаба 1:100 000 делят на 256 частей, кото-

рые нумеруют 1, 2, …, 256 (рис. 11.8, à).

Рис. 11.8. Номенклатура листов карт масштабов 1:5000 (à)

è 1:2000 (á)

342

А затем при переходе к масштабу 1:2000 каждую из них делят

еще на 9 частей, обозначаемых буквами а, б, в, г, д, е, ж, з, и (рис. 11.8, á).

Номенклатура листа карты масштаба 1:5000 складывается из номенклатуры листа карты масштаба 1:100 000 и номера данной трапе˝-

ции, приписываемого справа в скобках, например, N-37-123-(250). Подобно этому получают номенклатуру листа карты масштаб˝а

1:2000, исходя из номенклатуры листа карты масштаба 1:5000, например N-37-123-(250-â).

В инструкции по крупномасштабным съемкам карты масштаба˝

1:10 000 и крупнее называют топографическими планами.

Зная географические координаты какого-либо пункта на зем˝- ной поверхности, можно найти номенклатуру трапеции опред˝е-

ленного масштаба, на которой находится этот пункт, а также˝ гео-

графические координаты ее вершин. Географические коорди˝наты вершин трапеции можно найти также, если известна ее номен˝кла-

òóðà.

Для топографических планов крупных масштабов, охватыва-

ющих территорию меньше 20 км2, как правило, применяют квадратную разграфку линиями, параллельными координатным

îñÿì.

Листы планов масштаба 1:5000 берут размером 40 × 40, à ìàñø-

табов 1:2000, 1:1000 и 1:5000 — 50 × 50 см. За основу разграфки принимают лист плана масштаба 1:5000. Соответственно этой раз˝-

графке устанавливают номенклатуру листов.

Произведя разграфку участка съемки на листы планов масшт˝а- ба 1:5000, их нумеруют арабскими цифрами. Лист плана масштаба 1:5000 делят на четыре части, изображаемые на листах плана мас-˝

штаба 1:2000, которые обозначают буквами А, Б, В, Г. Номенкла-

туру листов плана масштаба 1:2000 получают, приписывая справк˝у

к номеру листа плана масштаба 1:5000 букву, обозначающую данный лист, например 5-В. Лист плана масштаба 1:2000 делят на че- тыре части для съемки в масштабе 1:1000, обозначаемые цифрами I, II, III, IV, и на 16 частей для съемки в масштабе 1:500, обознача- емых цифрами 1, 2, …, 16. Номенклатура листа плана масштаба 1:1000 может быть, например, 5-В-III, а листа плана масштаба 1:500 — 5-В-12.

Контрольные вопросы и задания

1. Дайте понятие о картографических проекциях. 2. Какова стр˝уктура проекции Гаусса—Крюгера? 3. Напишите формулы и объясните масшта˝б изображения и искажения длин линий в проекции Гаусса—Крюгера. 4. Какова˝ методика редуцирования линий на плоскость в проекции Гаусса—Крюгера? 5˝. Напишите формулу сближения меридианов и объясните процедуру переход˝а от азимута к дирекционному углу. 6. Напишите формулы и объясните искажение пл˝ощадей в проекции Гаусса—Крюгера. 7. Что такое номенклатура топографических карт и планов?

343

à ë à â à 12

ИЗМЕРЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УГЛОВ В РАЗРЯДНЫХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ СЕТЯХ СГУЩЕНИЯ

∙

12.1. ТЕОДОЛИТЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ПОСТРОЕНИИ РАЗРЯДНЫХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ СЕТЕЙ СГУЩЕНИЯ

Согласно ГОСТ 10529—86 теодолиты разделены на три группы:

высокоточные (Т05…Т1), точные (3Т2КП, 3Т5КП) и технические

(3Ò30).

Для угловых измерений в разрядных геодезических сетях сг˝у- щения применяют точные оптические теодолиты, к которым от˝-

носят модели типа 2Т2, 2Т5, 2Т5К и новые унифицированные модели типа 3Т2КП, 3Т5КП с прямым изображением зрительной

трубы.

Унифицированные модели имеют одинаково расположенные и˝ сходные по конструкции детали управления, что создает пре˝иму-

щества при работе с ними. Наводящие и закрепительные устр˝ойства алидады и зрительной трубы соосны и снабжены механиз˝мами закрепления куркового типа. Для предварительного наве˝дения

на визирные цели зрительная труба с двух сторон имеет кол˝лима-

торные визиры. Для приведения горизонтальной оси теодоли˝та в положение, перпендикулярное к вертикальной оси, в правых ˝(от-

носительно положения КЛ) колонках установлены эксцентри˝ковые лагеры.

Для исправления коллимационной погрешности в корпусе зрительной трубы укреплено клиновое кольцо, при вращении˝ ко-

торого труба поворачивается относительно горизонтально˝й оси;

сетка нитей при этом не перемещается.

В алидадной части теодолита располагается окуляр оптиче˝ско-

го центрира. Под кожухом алидады находится круг-искатель ˝для

перестановки горизонтального круга и предварительного ˝отыска-

ния цели. Отсчитывание по кругу-искателю проводят по инде˝ксу, расположенному в вырезках кожуха. Для переноса теодолито˝в и придания им дополнительной жесткости сверху колонок укр˝епле-

ны ручки.

Теодолит 3Т5КП имеет одностороннюю систему отсчитывания по кругам с помощью шкалового микроскопа, а теодолит

3Т2КП — двустороннюю с помощью оптического микрометра. Подставки приборов обеспечивают возможность работы по т˝рех-

344

штативному методу в сочетании с комплектом визирных целе˝й КВЦ и оптическим центриром.

Теодолит 3Т2КП (рис. 12.1) предназначен для измерения горизонтальных углов со средней квадратической погрешность˝ю ²2, а

вертикальных — 3². Он имеет неповторительную систему осей1. Отсчет по кругам производят с двух диаметрально противоп˝олож-

ных концов, что исключает влияние эксцентриситета. Для уп˝рощения отсчета по кругам в поле зрения отсчетного микроско˝па

введены цифровые указатели десятков минут.

Стеклянные круги теодолита разделены через 20¢ и оцифрованы от 0 до 359°. Горизонтальный круг имеет двойные штрихи, а вертикальный — одинарные.

Отсчетная система теодолита двухканальная; изображения го-

ризонтального и вертикального кругов строятся по двум не˝зависимым оптическим каналам. Введение того или другого изображ˝е-

ния круга сопровождается изменением цвета фона. Голубой ф˝он указывает на изображение вертикального круга, зеленый —˝ гори-

зонтального. Контактный уровень при алидаде вертикально˝го круга расположен в левой стойке колонки.

Рассмотрим устройство и методику отсчитывания по кругам˝ с помощью отсчетных приспособлений в виде оптического мик˝ро-

метра и шкалового микроскопа.

Оптический микрометр — отсчетное приспособление, действие

которого основано на свойстве оптических деталей при их п˝ово-

роте смещать проходящие через них лучи света параллельно˝ первоначальному направлению. В отличие от шкалового микроск˝о- па в оптическом микрометре изображение делений лимба пер˝е-

мещается в процессе измерения относительно нуль-пункта м˝ик-

рометра.

Оптический микрометр состоит из двух основных частей: ком˝- пенсатора — совокупности оптической детали, предназнач˝енной для смещения идущих от отсчитываемой шкалы световых луче˝й, и шкалы, предназначенной для измерения поворота или смещен˝ия

1Повторительным называют теодолит, осевая система которо˝го позволяет скрепить алидаду с горизонтальным кругом и обеспечить их˝ совместное вращение без нарушения взаимного положения. У таких теодолитов гор˝изонтальный круг имеет закрепительный и наводящий винты. Этот теодолит поз˝воляет поочередным вращением горизонтального круга и алидады несколько˝ раз отложить (повторить) на круге значение измеряемого угла, что повышает точ˝ность измерений.

Перестановка горизонтального круга в новое положение по˝зволяет измерить один и тот же угол на разных его частях, что обеспечивает ко˝нтроль и исключение некоторых ошибок измерений.

У неповторительных теодолитов горизонтальные круги не в˝ращаются. Оси таких кругов непосредственно связаны с трегером (подставко˝й). Горизонтальный круг такого теодолита имеет лишь закрепительный винт или˝ приспособление для поворота и закрепления круга в различных положениях.

К повторительным относится теодолит 3Т30, а к неповторитель˝ным — 3Т5КП.

345

Рис. 12.1. Теодолит 3Т2КП:

à — â è ä ñ î ñ ò î ð î í û î ê ó ë ÿ ð à: 1 — боковая крышка; 2 — рукоятка микрометра; 3, 5 — закрепительные винты; 4, 6 — наводящие винты; 7, 10 — юстировочный винт уровня; 8, 9 — уровни при алидаде горизонтального круга; 11 — окуляр микроскопа; 12 — окуляр зрительной трубы; 13 — колпачок; 14 — штеккерное гнездо; 15 — кремальера; 16 — флажок отражателя; 17 — горизонтальная ось; 18 — коллиматорный визир; 19 — зрительная труба; á — â è ä ñ î ñ ò î ð î í û î á ú å ê ò è â à: 1 — ручка; 2 — клиновое кольцо; 3 — боковая крышка; 4 — óïîð; 5 — зеркало; 6 — юстировочный винт; 7 — установочный винт; 8 — рукоятка; 9 — подъемный винт; 10 — закрепительный винт; 11 — âèíò; 12 — подставка; 13 — иллюминатор круга-искате- ля; 14 — окуляр оптического центрира; 15 — пробка для юстировки рена вертикального круга;

16 — рукоятка переключателя; 17 — колонка

компенсатора. Обе части соединены таким образом, что обес˝пече- но их согласованное перемещение.

Оптический микрометр соединен с микроскопом для отсчиты˝-

вания долей делений кругов.

Различают оптические микрометры клиновые è с плоскопараллельной пластинкой.

Оптическая схема микрометра с плоскопараллельной пласт˝инкой показана на рисунке 12.2, à. Объектив 1 дает изображение делений круга в плоскости биссектора ′ выгравированого на стеклянной пластинке 3. Плоскопараллельная пластинка 2 с помощью рукоятки микрометра 5, на котором нанесено ò делений, может вращаться вокруг оси SS. В результате этого предоставляется возможность совмещать изображение младшего деления лимба с˝ биссектором.

346

Рис. 12.2. Микрометр с плоскопараллельной пластинкой:

à — оптическая схема; á — принцип действия; 1 — объектив; 2 — плоскопараллельная пластинка; 3 — стеклянная пластинка; 4 — окуляр; 5 — микрометр

Оптический микрометр сконструирован так, что при поворот˝е плоскопараллельной пластинки 2 на угол, соответствующий ï0 äå-

лениям, луч смещается на значение, равное изображению À′Â′ одного деления лимба.

Рассмотрим принцип действия микрометра с плоскопаралле˝льной пластинкой.

Пусть Ñ — центр горизонтального круга, ′ — биссектор, нанесенный на стеклянной пластинке, J1 — его проекция на плоскость

круга, À è Â — младший и старший штрихи круга, À′ è Â′ — èçîá-

ражения штрихов в плоскости биссектора. Согласно рисунку˝

12.2, à отсчет по кругу

N = NA + Δν,

ãäå NA — отсчет по младшему штриху лимба; Δν — угол, измеряемый микрометром.

Для определения угла Δν вращением рукоятки микрометра поворачивают плоскопараллельную пластинку так, чтобы изоб˝ражение деления À′ было введено в биссектор (рис. 12.2, á). Обозначив

347

через k отсчет (число делений) по микрометру, а через μ — öåíó

деления микрометра, получим рабочую формулу отсчета по ми˝к- рометру

Δν = kμ.

Оптическая схема клинового оптического микрометра пока˝за-

на на рисунке 12.3. В этих микрометрах вместо плоскопараллел˝ь- ной пластинки на пути лучей, идущих от стеклянного круга, п˝оме-

щены неподвижные и подвижные клинья с малыми преломляю-

щими углами, ребра которых располагаются в разные стороны˝. При этом взаимно параллельны грани клиньев, обращенные в противоположные стороны. Промежуток между клиньями обра˝зу-

ет воздушную плоскопараллельную пластину переменной то˝лщи-

ны. Подвижные клинья вместе с равномерной шкалой микромет˝- ра перемещаются в направлении, перпендикулярном к плоско˝сти

круга. Отсчет по шкале проводят с помощью индекса. Лучи, иду˝-

348

Рис. 12.5. Теодолит 3Т5КП:

à — â è ä ñ î ñ ò î ð î í û î ê ó ë ÿ ð à: 1 — боковая крышка; 2, 4 — закрепительные винты; 3, 5 — наводящие винты; 6 — юстировочный винт цилиндрического уровня; 7 — цилиндрический уровень; 8 — круглый уровень; 9 — юстировочный винт круглого уровня; 10 — окуляр микроскопа; 11 — окуляр зрительной трубы; 12 — колпачок; 13 — кремальера; 14 — горизонтальная ось; 15 — визир; á — â è ä ñ î ñ ò î ð î í û î á ú å ê ò è â à: 1 — ручка; 2 — клиновое кольцо; 3 — боковая крышка; 4 — пробка; 5 — зеркало; 6 — установочный винт; 7 — рукоятка; 8 — подъемный винт; 9 — закрепительный винт; 10 — подставка; 11 — âèíò; 12 — окно круга-иска-

òåëÿ; 13 — окуляр центрира; 14 — колонка; 15 — зрительная труба

349

Рис. 12.6. Поле зрения шкалового микроскопа теодолита 3Т5КП

тему вертикальной оси. Изображение вертикального круга о˝ттене-

но голубым фоном, а горизонтального — желто-зеленым. Роль˝

уровня при вертикальном круге выполняет оптический комп˝енсатор с самоустанавливающимся индексом.

Стеклянные круги теодолита размечены через 1°. Горизонтал˝ь- ный круг оцифрован от 0 до 359°. Вертикальный круг имеет двой-

ную оцифровку от 0 до 75° и от –0 до –75°, что позволяет определять знак угла наклона. Отсчеты по кругам производят с пом˝ощью

шкалового микроскопа, расположенного рядом с окуляром зр˝и-

тельной трубы.

Поле зрения шкалового микроскопа теодолита 3Т5КП показано на рисунке 12.6. Теодолит снабжен устройством для точной

установки отсчета по горизонтальному кругу. Зрительная т˝руба

имеет прямое изображение и обоими концами переводится че˝рез зенит. Для устранения коллимационной погрешности служит˝

клиновое кольцо. Кроме того, колллимационную погрешность˝ можно устранить попеременным вращением горизонтально р˝асположенных юстировочных винтов сетки нитей. На краю сетки˝ нитей помимо двух горизонтальных штрихов (выше и ниже пер˝е-

крестия), относящихся к нитяному дальномеру, указано направ-

ление вращения кремальеры при фокусировании на бесконеч˝-

ность. Участки горизонтального круга меняют вращением ру˝ко-

ÿòêè 7 (ñì. ðèñ. 12.5, á) после нажатия на нее вдоль оси вращения. Для контроля установки горизонтального круга при смене е˝го уча- стков между приемами используют круг-искатель, отсчет по ˝которому берут по индексам, нанесенным на окнах 12 (см. рис. 12.5). Юстировочным винтом 6 (ñì. ðèñ. 12.5, à) исправляют положение оси цилиндрического уровня 7 при алидаде горизонтального круга. Юстировочными винтами 9 исправляют положение оси круглого уровня 8. Теодолит имеет устройство точного приведения места нуля к нулю, доступ к юстировочному винту которого осу˝ществляют через отверстие в боковой крышке, закрываемое про˝бкой

350