- •§ 1. Задачи геодезии
- •§ 3. Краткие сведения об истории геодезии
- •§ 4. Организационные формы геодезической службы СССР
- •§ 5. Сведения о фигуре Земли
- •§ 6. Системы координат, применяемые в геодезии
- •§ 7. Учет кривизны земной поверхности при измерении горизонтальных расстояний и высот
- •§ 9. Истинные азимуты и дирекционные углы
- •§ 10. Магнитные азимуты
- •§ 12. Масштабы
- •§ 13. Номенклатура топографических планов и карт
- •§ 14. Рельеф местности и его изображение на топографических картах и планах
- •§ 15. Определение крутизны скатов. Масштаб заложений
- •§ 16. Условные знаки топографических карт
- •§ 19. Краткие сведения о перечерчивании карт и планов
- •§ 20. Классификация ошибок измерений. Свойства случайных ошибок
- •§ 21. Принцип арифметической средины
- •§ 22. Средняя квадратическая и предельная ошибки одного измерения. Средняя квадратическая ошибка арифметической средины
- •§ 23. Формула Бесселя для средней квадратической ошибки
- •§ 24. Средняя квадратическая ошибка функций измеренных величин
- •§ 25. Понятие о двойных измерениях
- •§ 26. Неравноточные измерения
- •§ 28. Вводные сведения
- •§ 29. Методы построения геодезических сетей
- •§ 30. Основные положения и принципы развития геодезических сетей
- •§ 31. Общие сведения о точности геодезических измерений
- •§ 32. Формулы для вычислений основных геодезических задач. Прямая и обратная геодезические задачи
- •§ 33. Оценка точности геодезических построений
- •§ 34. Общие сведения. Схема измерения горизонтального угла
- •§ 35. Зрительная труба
- •§ 36. Уровни, их устройство
- •§ 37. Отсчетные приспособления
- •§ 38. Типы теодолитов
- •§ 39. Инструментальные погрешности
- •§ 40. Поверки и юстировка теодолита
- •§ 41. О влиянии неправильной установки вертикальной оси инструмента на измеряемые направления и углы
- •§ 43. Измерение горизонтальных углов
- •§ 44. Точность измерения горизонтальных углов
- •§ 45. Измерение вертикальных углов
- •§ 46. Общие сведения. Подготовка линий к измерению
- •§ 47. Приборы для непосредственного измерения линий; компарирование мерных приборов
- •§ 48. Измерение линий стальной штриховой лентой. Эклиметр
- •§ 49. Вычисление длины линий
- •§ 50. Точность измерения расстояний стальной лентой
- •§ 51. Оптические дальномеры. Общие сведения
- •§ 54. Способы геометрического нивелирования
- •§ 55. Нивелирные знаки
- •§ 57. Поверки и юстировка нивелиров
- •§ 58. Основные источники ошибок нивелирования
- •§ 59. Нивелирование IV класса
- •§ 60. Техническое нивелирование
- •§ 61. Основные сведения о нивелировании III класса
- •§ 62. Влияние кривизны Земли и рефракции на результаты нивелирования
- •§ 63. Тригонометрическое нивелирование
- •§ 65. Общие сведения
- •§ 66. Схема построения государственной плановой геодезической сети в СССР
- •§ 67. Схема построения государственной высотной (нивелирной) геодезической сети
- •§ 71. Общие сведения
- •§ 72. Теодолитные ходы
- •§ 73. Аналитические сети
- •§ 74. Ходы высотного съемочного обоснования
- •§ 75. Виды съемок и некоторые сведения об их выполнении
- •§ 77. Способы съемки ситуации. Съемка рельефа
- •§ 79. Журнал измерений. Абрис
- •§ 80. Вспомогательные инструменты, применяемые при производстве съемки
- •§ 81. Вычисление координат вершин полигона, построение координатной сетки и накладка точек
- •§ 82. Построение на плане ситуации. Оформление плана
- •§ 83. Особенности съемки застроенной территории
- •§ 84. Сущность тахеометрической съемки. Инструменты
- •§ 87. Производство тахеометрической съемки
- •§ 88. Кроки. Тахеометрический журнал
- •§ 90. О точности плана тахеометрической съемки
- •§ 91. Нивелирование поверхности
- •§ 92. Сущность мензульной съемки. Инструменты
- •§ 93. Поверки мензульного комплекта
- •§ 94. Подготовка планшета
- •§ 95. Установка мензулы на станции
- •§ 96. Прямая и обратная мензульные засечки
- •§ 97. Плановое и высотное обоснование мензульной съемки
- •§ 98. Съемка ситуации и рельефа
- •§ 99. Общие сведения
- •§ 100. Аэрофототопографическая съемка
- •§ 102. Основные сведения о применении фотограмметрических методов при изысканиях, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений
- •§ 103. Общие сведения. Виды и задачи инженерно-геодезических изысканий
- •§ 104. О масштабах и видах топографических съемок, выполняемых при изысканиях
- •§ 105. Геодезические работы при изысканиях сооружений линейного типа
- •§ 106. Проектирование оси сооружения линейного типа
- •§ 107. Расчет и разбивка горизонтальных кривых
- •§ 108. Расчет вертикальных кривых
- •§ 109. Некоторые сведения о вертикальной планировке
- •§ 110. Подготовка к перенесению объектов генерального плана на местность
- •§ 111. Оси инженерных сооружений и их привязка к опорным пунктам
- •§ 112. Строительные допуски и геодезическая основа разбивочных работ
- •§ 113. Строительная координатная сетка
- •§ 114. Основные элементы разбивочных работ
- •§ 115. Разбивка основных точек сооружений
- •§ 117. Передача осей и отметок по вертикали
- •§ 118. Разбивки при устройстве сборных фундаментов
- •§ 119. Геодезические разбивки при монтаже колонн
- •§ 120. Разбивочные работы при монтаже балок
- •§ 121. Особенности подготовки фундаментов под стальные колонны
- •§ 122. Разбивочные работы при монтаже технологического оборудования
- •§ 123. Исполнительные съемки
- •§ 124. Съемка инженерных подземных коммуникаций индукционными методами
- •§ 126. Виды и причины смещений и деформаций сооружений
- •§ 127. Цель и содержание работы по наблюдению за смещением и деформациями сооружений
- •§ 128. Наблюдения за осадками сооружений
- •§ 129. Наблюдение за креном сооружений
- •§ 130. Изучение деформаций сооружений
- •§ 131. Общие сведения. Элементарная теория гироскопа
- •§ 132. Суточное вращение Земли и определение «полезной составляющей» этого вращения
- •§ 134. Общие сведения
- •§ 135. Элементы теории подвесных мерных приборов
- •§ 137. Принципиальная схема светодальномера с синхронной демодуляцией светового потока
- •§ 141. Методы точных угловых измерений
- •§ 142. Особенности точных угловых измерений при инженерно-геодезических работах
- •§ 143. Общие сведения
- •§ 145. Рейки для точного нивелирования
- •§ 146. Источники ошибок и методика точного нивелирования
- •§ 147. Элементы теории геометрического нивелирования
- •§ 151. Специальные геодезические устройства и инструменты, применяемые при монтаже оборудования
- •§ 152. Специальные геодезические приборы, применяемые при наблюдениях за деформациями инженерных сооружений
- •§ 153. Лучевые геометрические приборы и их применение
- •§ 154. Лучевые интерференционные приборы и их применение
- •§ 155. Общие сведения. Масштабы топографических съемок для строительства ГЭС
- •§ 157. Геодезические работы при гидрологических изысканиях
- •§ 158. Назначение продольного профиля реки и его точность
|
|
(VII. 19) |
где а — начальный |
отсчет на левую точку; |
|
Ъ — последний |
отсчет на |
правую точку; |
п — количество откладываний на лимбе величины измеряемого угла. |
||
Обычно п берут |
не менее |
трех. |
§ 44. ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УГЛОВ
На точность измерения горизонтальных углов техническими теодолитами влияют главным образом инструментальные ошибки, ошибки ви-
зирования, ошибки |
установки |
инструмента и вех и ошибки отсчетов *. |
В современных |
теодолитах |
рассматриваемой точности при условии |
надлежащей юстировки инструмента и применения соответствующей методики измерений инструментальные ошибки малы. Например, ошибка визирования, определяемая по формуле (VI 1.4) при V = 20х, будет равна 3".
При тщательной установке инструмента и вех, а также при ограничении минимальных длин сторон влияние ошибок за центрировку и редукцию можно свести к минимуму.
Ошибка отсчета принимается равной половине точности отсчетного приспособления, т. е. т0 = 1/2.
Таким образом, главное влияние на точность измерения углов теодолитами с металлическими лимбами оказывают ошибки отсчетов по лимбу. Учитывая это и считая, что другие ошибки измерений не оказывают существенного влияния на точность измерения угла, определим в качестве примера среднюю квадратическую ошибку измерения угла теодолитами с металлическими лимбами. При этом примем, что отсчет по второму отсчетному приспособлению не повышает точности отсчитывания, а лишь исключает ошибку за эксцентриситет алидады.
При измерении угла после наведения на точки делаются отсчеты по
лимбу со средней квадратической ошибкой т0 |
= 112. Эту ошибку можно |
||||||||
принять за |
о ш и б к у н а п р а в л е н и я |
измеряемого угла, |
так |
||||||
как другие виды ошибок, как мы |
условились, не оказывают существен- |
||||||||
ного |
влияния. |
О ш и б к а у г л а |
как |
разности :двух |
направлений |
||||
будет |
771р = |
т0 |
]/2 |
= Ц2 ]/~2. Средняя |
квадратическая |
ошибка |
угла, |
||
измеренного |
одним |
приемом, |
|
|
|
|
|
П р е д е л ь н а я ( у т р о е н н а я о ш и б к а ) определится так:
(УП.20)
* В точных угловых измерениях на результаты существенное влияние оказывают систематические ошибки, зависящие от внешних условий и неточностей в изготовлении и установке инструмента (см. гл. XXV).
Средняя квадратическая ошибка разности двух значений угла в полуприемах
предельная в данном случае обычно принимается удвоенной, т. е.
Следовательно, расхождение между двумя значениями угла в полуприемах не должно превышать двойной точности отсчетного приспособления.
§ 45. ИЗМЕРЕНИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫХ УГЛОВ
Измерение вертикальных углов — углов наклона производится при помощи вертикального круга. Вертикальный круг 1 (рис. VI 1.24, а) жестко скреплен с осью трубы и вращается вместе с ней. Алидада 2 расположена на оси вращения трубы, но не скреплена с ней и при вращении трубы остается неподвижной. Алидада имеет два верньера 3 и 4 и снабжена
С
6
Рис. УИ.24
цилиндрическим уровнем 5 для приведения линии нулей верньера в определенное положение относительно горизонта. Приведение пузырька уровня на середину трубки осуществляется с помощью микрометренного винта 6 при алидаде.
Теодолиты-тахеометры имеют две системы надписей делений вертикальных кругов.
При системе надписей, показанной на рис. VII. 24, а, деления подписаны через каждые 10° от 0 до 360° по ходу часовой стрелки. Отсчеты, взятые по двум верньерам, отличаются друг от друга на 180°, и поэтому градусы отсчитываются по верньеру, расположенному ближе к окуляру трубы, а минуты — по обоим верньерам.
При другой системе надписей (рис. УИ.24, б) деления наносятся от 0 до 60° по ходу часовой стрелки и от 0 (360) до 300° против хода часовой стрелки.
Такая система надписей наиболее удобна, так как отсчеты градусов получаются одинаковыми по обоим верньерам.
Для удобства вычисления вертикальных углов ставится условие: когда визирная ось зрительной трубы и ось уровня при алидаде горизонтальны, нулевые деления алидады должны совпадать с нулевыми делениями вертикального круга. В действительности это условие нарушается и визирная ось трубы может занимать горизонтальное положение, пузырек находится на середине трубки, а отсчет по вертикальному кругу не равен нулю.
Отсчет по вертикальному кругу, когда визирная ось трубы горизонтальна, а пузырек уровня при алидаде находится на середине трубки, называется м е с т о м н у л я вертикального круга и обозначается МО.
Рис. УН.25
Рассмотрим, как измеряются углы наклона.
Зрительную трубу при КП наводят на некоторую точку М и после приведения пузырька уровня на середину трубки берут отсчет К по вертика-
льному кругу. Этот отсчет, как видно из |
рис. VII.25, а, будет больше |
угла наклона V на величину МО. |
|
Следовательно, |
(VII.22) |
г = Д —МО. |
Аналогичные действия выполняют при КЛ. Отсчет Ь, как видно из рис. VII.25, б, также будет преувеличен на величину МО. Угол V в этом случае будет равняться
или
г = |
(VII.23) |
Решив уравнения (VII.22) и (VII.23) относительно МО и V, найдем
|
= |
(VII.24) |
у ^ |
я |
(VII.25) |
При вычислениях углов наклона и МО по формулам (VII.22), (VII.23), (VII.24) и (VII.25) следует к малым отсчетам (от 0 до 60е) прибавлять 360°.
Приведение МО вертикального круга к 0°
Для удобства вычисления вертикальных углов место нуля должно быть близко к нулю.
Для выполнения этого условия несколько раз определяют значение места нуля путем наведения горизонтальной нити сетки зрительной трубы на ряд точек при двух положениях вертикального круга. Если вычисленное по формуле (VII.24) значение места нуля превышает двойную точность верньера, то его нужно уменьшить следующим образом. С помощью микрометренного винта при алидаде вертикального круга устанавливают пузырек уровня на середину. Действуя микрометренным винтом трубы, ставят на вертикальном круге отсчет, равный среднему вычисленному значению места пуля. Визирная ось трубы в этом случае будет занимать горизонтальное положение.
Теперь необходимо так повернуть алидаду, чтобы при горизонтальном положении оси уровня п визирной оси трубы отсчет по верньеру был равен 0°. Для этого микрометренным винтом алидады совмещают нули верньера и вертикального крута (пузырек уровня, естественно сместится с середины). Действуя исправительными винтами уровня, пузырек приводят на середину. Для контроля поверка повторяется.
Порядок измерения вертикальных углов
Установив инструмент в рабочее полояченпе, зрительную трубу при КЛ наводят на наблюдаемую точку. Приводят пузырек уровня на середину, берут отсчеты по верньерам и вычисляют из них среднее арифметическое. Затем трубу переводят через зенит и все действия повторяют при КП.
Правильность измерения вертикальных углов контролируется постоянством МО, колебания которого в процессе измерений не должны превышать двойной точности верньера.
Точность измерения вертикальных углов в основном характеризуется ошибкой отсчета. Средняя квадратическая ошибка измерения вертикального угла принимается равной половине точности верньера.
ГЛАВА VIII
ЛИНЕЙНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ
§ 46. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. ПОДГОТОВКА ЛИНИЙ К ИЗМЕРЕНИЮ
Линейные измерения, т. е. измерения длины линий на местности, гмогут выполняться непосредственно и косвенно с помощью дальномеров.
Точность линейных измерений колеблется от 1 : 1 ООО ООО до 1 : 200
взависимости от задания, способов работы и применяемых инструментов.
Внастоящей главе описаны инструменты и методы измерений малой точности (1 : 200 — 1 : 3000). Сведения о точных линейных измерениях изложены в главе XXIV.
В результате измерений расстояний на местности должны быть получены их горизонтальные положения—проекции на уровенную поверхность.
Конечные точки измеряемой на местности линии закрепляются знаками.
|
а |
П п |
|
|
б |
в |
|
|
|
Рис. УП1.1. Знаки для закрепления точек |
|
а — бетонный монолит, б — труба |
с якорем, в — деревянный столб, г — кол со сто- |
||
|
|
рожком и вехой |
|
На пунктах основной геодезической сети устанавливают каменные |
|||
бетонные |
или |
железобетонные |
монолиты, трубы, рельсы, на точках |
съемочной |
сети — деревянные |
столбы и колья (рис. VIII. 1). |
Длина кольев 3—4 дм, толщина 4—6 см. Кол, закрепляющий точку, забивают почти в ровень с землей и в верхний срез кола вбивают гвоздь. Для отыскания точки рядом забивают второй кол — сторожок, на котором записывают номер обозначаемой им точки. Для лучшей видимости рядом устанавливают веху.
а |
А |
• |
С |
В |
|
•П. |
® |
о_ |
|
||
|
С |
Луч зрения |
В |
|
|
6 |
А |
|
|
||
|
Р. |
|
О, |
|
|
|
|
Луч зрения |
|
|
|
|
Рис. УШ.2. Вешение линий |
Рис. УШ.З. Вешение через овраг |
|||
|
а — с помощником, |
б — на себя |
|
Иногда вместо кольев используют железные трубки, металлические штыри и т. п. В городских условиях на улицах и тротуарах с покрытием точки закрепляют железными гвоздями или костылями или обозначают краской на покрытии дороги.
Точки местности, между .которыми должны быть измерены расстояния, окончательно выбирают в процессе рекогносцировки.
Линии, намечаемые для непосредственного измерения, по возможности должны проходить по местности, удобной для измерения.
В процессе измерений мерный прибор укладывают в створе измеряемой линии на глаз. При длинах линий более 150 м их предварительно провешивают, устанавливая в створе ряд дополнительных вех. На рав- нинной местности вехи ставят через 70—100 м, на холмистой — через 20—50 м.
Дополнительные вехи устанавливают между двумя конечными точками или на продолжении измеряемой линии.