Нитяной дальномер: измерение расстояний при горизонтальном и наклонном положении зрительной трубы

Принцип измерения расстояний дальномерами основан на решении прямоугольного треугольника, в котором по малому параллактическому углу и противолежащему катету Наибольшее распространение в геодезической прак­тике нашел нитяный дальномер. Это дальномер с постоян­ным параллактическим углом и переменным базисом. Он состоит из двух горизонтальных нитей, параллельных средней нити сетки трубы прибора. В комплект дально­мера входит вертикальная рейка с сантиметровыми деле­ниями.

Для измерения расстояний на одном конце отрезка устанавливают прибор, а на другом — рейку (рис. 36, а). Пусть визирная ось трубы горизонтальна. Лучи от дальномерных нитей, изображенных на рисунке точками а и b,пройдя через объектив и передний фокус F, пересе­кут рейку в точках A и В. Из подобия треугольников AFB и a’Fb’ : D'/n = f/p, откуда

D’=(f/p)n где f — фокусное расстояние объектива; р — расстояние между дальномерными нитями.

Отношение f/p = К для данного прибора постоянно и называется коэффициентом дальномера. На рис. 36, а видно, что

D = D' + f+   где б — расстояние от объектива до оси вращения трубы.

Величину с = f + б называют постоянным слагаемым дальномера, а определямое расстояние вычисляют по формуле D = Кп + с. (50)

В современных приборах постоянное слагаемое мало и его часто не учитывают при измерениях.

В приборах с фокусным расстоянием объектива / = = 200 мм обычно расстояние между далъномерными ни­тями делают равным р = 2 мм. В этом случае К = f/p = 100, что существенно упрощает вычисления. При сан­тиметровых делениях рейки дальномерный отсчет по ней в делениях выразит расстояние в метрах.

Формула (50) получена для случая, когда рейка рас­положена перпендикулярно к визирной оси трубы. При измерениях на местности это условие нарушается, так как рейку устанавливают вертикально и при наклонном по­ложении визирной оси (рис. 36, б). Если рейка наклонена по отношению к визирной оси на угол v, то вместо пра­вильного отсчета M'N' = п' возьмут отсчет MN = n. Эти величины связаны соотношением п’ = п cos v. Подставляя значение п! в формулу (50), получим D = Кп' + е= Кп cos v + с.

Но d = D cos v, тогда d = Кп cos² v + с cos v.

Величины с и v малы, поэтому с cos v  с cos² v, тогда d   (Кп + с) cos² v. (51)

18

Для вычислений горизонтальных проложений более удобно воспользоваться поправками

D_V = d - D  D (1 — cos² v)  D sin² v.

  Тригонометрическое нивелирование.

При тригонометрическом нивелировании (рис. 49) над точкой А устанавливают теодолит и измеряют высоту при­ора i а в точке В устанавливают рейки. Для определения превышения h измеряют угол наклона v, горизонтальное проложениеd и фиксируют высоту визирования v отсчет, на который наведен визирный луч). Из рис. 49 видно, что

В1В2= d tg v; В1В3=В1В2+I;

H=ВВ3=В1В-v; тогда h= d tg v+i-v

При использовании тригонометрического нивелирова­ния для топографических съемок в качестве визирной цели в точке В устанавливают нивелирную рейку. В этом случае d определяют с помощью нитяного дальномера.

Известно, что d=(Kn =с) cos² v. Подставив это значение в (146), получим формулу для вычисления превышения:

h = (Кп + с) cos² v tg v + i-

h =(1/2) (Кп + c) sin² v + i-

В процессу нивелирования на открытой местности при измерении угла v удобно визировать на точку, располо­женную на высоте прибора. Для этого на отсчете по рейке, равном i привязы­вают ленту. Тогда при i_n = v формула (147) примет вид

h = (1/2) (Кп + с) sin 2v. Для получения средней квадратической погрешности тригонометрического нивелирования найдем частные про­изводные (79):

dh/dd= tg v; dh/dv=d/cos² v; dh /di_n=1; dh/dv=1;

Подставляя частные производные и значения средних квадратических погрешностей измеренных элементов в формулу (17), получаем

m_h:^2=m_d^2 tg v+d^2/ cos⁴ v * m²_v/ p^2+ m_i ^2+ m_v ^2

где m_h — средняя квадратическая погрешность определе­ния превышений тригонометрическим нивелированием. Обычно m_i и m_v бывают меньше 1 см и ими в расчётах точности можно пренебречь. При углах |v| <=5 можно принять tg v = v/p, cos v = 1. С учетом этот формула (79) примет следующий вид

m_h:^2=(v^2m_d^2+d²m²_v)(1/р²)

19

Виды топографических съёмок.

1) Горизонтальные съёмки (контурные). Определяют плановое положение снимаемых точек. В результате получают план или карту с изображением ситуации. Ситуация- это совокупность предметов и контуров местности, применяются на застроенных территориях.

2) Высотные съёмки, при которых определяется высотное положение снимаемых точек. Применяют в дополнение к горизонтальным при строительстве линейных сооружений. Для построения профиля местности.

3) Плановые высотные съёмки. При которых определяется и плановое и высотное положение снимаемых точек. В результате получается план или карта с изображением и ситуации и рельефа.

По названию прибора съёмки подразделяются на:

1) Теодолитная съёмка. Она относится к горизонтальным съёмкам. Применяются теодолитные рулетки, ленты, нитяные дальномеры.

2) Нивелирная съёмка. Относится к высотным съёмкам.

3) Тахеометрическая съёмка. Относится к планово-высотным съёмкам, выполняется теодолитом и тахеометром.

4) Мензульная съёмка. Относится к планово-высотным. Выполняется с помощью мензульного …(мензула-кипрегель).

5) Аэрофотосъёмка. Относится к планово-высотным съёмкам. Выполняется по аэрофотоснимкам.

6) Фототеодолитная съёмка. Относится к планово-высотным съёмкам, выполняется фототеодолитом и др.

Этапы топографических съёмок:

Подготовительный этап: комплектов приборов, комплектов бригады, идеология.

Полевой этап: полевые измерения, все виды полевых журналов

Камеральный этап: обработка измерений и графическая часть.

Понятие о плановом и высотном съёмочном обосновании. Съёмочное обоснование создаётся на основе общего принципа построения геодезических сетей- от общего к частному. Оно опирается на пункты государственной сети и сетей сгущения, погрешности которых пренебрегаемо малы по сравнению с погрешностями съёмочного обоснования. Точность создания обоснования обеспечивает проведение топографических съёмок с погрешностями в пределах графической точности построений на плане данного масштаба.

Наиболее часто в качестве планового обоснования используют теодолитные ходы. На открытой местности теодолитные ходы иногда заменяют рядами или сетью микротриангуляции, а на застроенной территории- сетями из четырёх угольников без диагоналей.

Высотное обоснование обычно создаётся в виде сетей нивелирования 4 класса или технического нивелирования. Получают редкую сеть пунктов, которая в последующем сгущается высотными ходами. В этих ходах превышения определяют тригонометрическим способом.

20

Теодолитная съёмка её способы.

1) Способ прямоугольных координат для твёрдых тел. Из характерных точек опускается перпендикуляр на стороны теодолитного хода (на глаз). Координаты X и Y измеряются рулетками и землемерными лентами. Результаты заносятся в абрис. На плане координаты

X и Y откладывают в соответственном масштабе.

2)Полимерный способ. Выполняется теодолитом с нивелирной рейкой. В характерной точке устанавливают рейку, снимают отсчёты по ГК и дальномерные. Все результаты измерения заносят в абрис.

3)Способ линейных засечек. Выполняется для точек расположенных не далеко от съёмочного обоснования. С помощью линейных измерений. Расстояния должны быть приблизительно равны. Определяются точки на плане. Определяется пересечение дуг окружности с радиусом L1 L3выражаемых в масштабе.

4) Способ угловых засечек. Применяется для удалённых точек. Выполняются с помощью теодолита, который устанавливается в точке съёмочного обоснования. На станции выполняется ориентирование прибора. Трубу наводят на точку и снимают отсчёты по ГК.

5)Способ створа для привязки. В основном линейных сооружений. Способ створа выполняется с помощью измерения расстояния до линейного сооружения вдоль сторон теодолитного кода.

Государственные геодезические сети: назначение, виды, классификация.

Геодезическая сеть-совокупность точек закреплённых на местности специальными знаками, положение которых определяется в единой систем координат. Точки относящиеся к геодезической сети называют геодезическими пунктами.

Виды геодезических сетей:

1) Государственные геодезические сети- главные сети, имеют большую протяжённость ими покрыта вся территория страны. Предназначены: являются основой для построения низших сетей, для решения научных задач.

2) Сети сгущения: предназначены для увеличения плотности пунктов на 1 площади.

3) Сети съёмочного обоснования на основе которых непосредственно производятся съёмки контуров и рельефа местности, инженерно-геодезические работы при строительстве сооружений.

4) Специальные сети, развиваемые при строительстве сооружений, представляющих к геодезическим работам специальные требования.

Геодезические сети подразделяются на плановые и высотные. Плановые сети служат для определения плановых координат геодезических пунктах ХиY. Высотные для определения высот пунктов H. Геодезические пункты закреплены на местности по разному временными и постоянными значками.

21

Плановые и геодезические сети. Пункты ГГС закреплены постоянными значками и СС. Это подземная конструкция, которая выполнена из монолитного бетона и заглублена ниже глубины промерзания.