6.1. Непосредственное измерение расстояний

При измерении расстояний на поверхности земли наиболее распространенным мерным инструментом являются 20-метровые мерные ленты ЛЗ (лента землемерная). Мерные ленты изготавливаются из ленточной стали шириной 10–15 мм и толщиной 0,4–0,5 мм. Концы ленты заправлены в пластины, имеющие вырезы для вставки шпилек, фиксирующих положение ленты в процессе измерения. Лента с двух сторон имеет ручки (рис. 6.1).

Рис. 6.1

Начало и конец ленты отмечены штрихами, нанесенными против осей вырезов для шпилек. Каждый метр ленты отмечен латунной пластинкой с отштампованным на ней порядковым номером от 1 до 19, полуметры отмечены круглыми заклепками, а дециметры – сквозными отверстиями. Доли дециметра отсчитывают по ленте на глаз. Длина ленты равна расстоянию между штрихами, нанесенными на ее наконечниках, когда она уложена на плоскость и натянута с силой 98,1 Н, равной 10 кг. Для хранения и транспортировки ленту наматывают на кольцо. К ленте прилагается комплект из 6 или 11 стальных шпилек для фиксации ее концов в процессе измерений.

Рулетки, используемые в геодезических измерениях, представляют собой стальную ленту шириной 1 см и длиной от 5 до 50 м с нанесенными сантиметровыми и миллиметровыми делениями.

Перед использованием мерные приборы должны быть проверены путем сравнения их длины с эталоном, длина которого определена с высокой точностью. Определение действительной длины рабочей ленты l_р по отношению к ее номинальной длине l_о, называется компарированием. Поэтому перед измерениями линий определяют поправку за компарирование Δl. Фактическая длина рабочей ленты выражается формулой l_р = l_о + Δl, откуда Δl = l_р – l_о. Если фактическая длина ленты (рулетки) отличается от номинальной длины более чем на 1 мм/10 м, то в результат измерения расстояния вводится поправка за компарирование.

Порядок измерения линий мерной лентой. Перед началом измерения расстояния начало и конец измеряемой линии закрепляют вешками, расчищают от преград (кустов, камней и пр.). Если измеряемая линия длинная, то в ее вертикальной плоскости – створе с помощью теодолита или бинокля устанавливают несколько вешек. Этот процесс называют провешиванием линии. Провешивание можно выполнять способами «от себя» и «на себя». В первом случае наблюдатель становится в задний пункт и наблюдает за вешкой в переднем пункте. Согласно его указаниям помощник устанавливает через 80–100 м вешки в направлении к переднему пункту. Во втором случае помощник устанавливает вешки в направлении от переднего пункта на задний. Более точно провешивание выполняется при помощи теодолита.

Расстояния измеряют два мерщика, при этом у заднего мерщика имеется одна шпилька, у переднего – 5 или 10. Задний мерщик, зафиксировав ленту шпилькой в начале линии, направляет переднего по створу линии ориентируясь на веху. После того как лента уложена по створу, передний мерщик натягивает ее и втыкает в прорезь шпильку, а затем задний мерщик вынимает свою шпильку и они двигаются дальше, последовательно откладывая длину ленты в створе измеряемой линии и фиксируя конечные штрихи ленты шпильками. Передний мерщик выставляет шпильки, а задний их собирает. Если измеряемая линия более 200 м, то отложив десятую ленту происходит передача 10 шпилек задним мерщиком переднему. Передача шпилек фиксируется в журнале измерений. В конце измеряемой линии по ленте отсчитывается остаток q, т. е. расстояние от заднего нулевого штриха ленты до конца линии (центра знака). Длина измеренной линии L будет равна , гдеl_p –длина рабочей ленты, n – количество шпилек без одной у заднего мерщика, q – остаток линии.

Линии измеряют для контроля дважды в прямом и обратном направлениях. Относительная ошибка двойного измерения мерными лентами составляет при нормальных условиях – 1:2000, т. е. разность между двумя измерениями не должна превышать 5 см на 100 м. В том случае если относительная ошибка превышает допустимую, линия измеряется еще раз. Неверный результат отбраковывается. За окончательную длину линии принимается среднее арифметическое из двух результатов измерений.

Точность измерения стальными рулетками находится в пределах 1:2000 – 1:5000.

Для составления планов и карт надо знать не длину измеренной на местности линии L, расположенной под каким-то углом к горизонту, а ее горизонтальное проложение S (рис. 2.6.), которое определяется по формуле

S = L cos ν.

Горизонтальное проложение линии можно определить путем вычисления поправки за наклон ΔL.

.

Поправки со знаком минус за наклон линии вводят, если угол наклона ν более 1,5˚. Углы наклона измеряют эклиметром, или теодолитом.

Основной частью эклиметра является диск, на окружности которого нанесены градусные деления со знаками плюс и минус. Диск в виде маятника имеет груз и при нажатии стопорной кнопки его нулевой диаметр занимает горизонтальное положение. К коробке диска прикреплена визирная труба с глазным и предметным диоптрами. Для снятия отсчета в коробке имеется окно и лупа. При измерении угла наклона на вехе помечают рост наблюдателя до уровня глаз и на эту метку наводят визирную ось эклиметра.