Прилади для вимірювання відстаней на місцевості.

Прилади для вимірювання відстаней на місцевості.

Мірні стрічки – сталеві смуги завширшки 15–20 мм,

завтовшки 0,3–0,4 мм. Їх довжина 20, 24, 50, 100 м. На стрічках метри позначено цифрами на прямокутних або овальних пластинках, півметри – клепками, дециметри – круглими отворами. Розрізняють такі мірні стрічки: кінцеві, штрихові та шкалові.

Для вимірювання невеликих віддалей використовують рулетки

з найменшими сантиметровими, частіше міліметровими, поділками. Рулетки

бувають різної довжини: 2, 5, 10, 20, 30, 50 м. Ширина металевої смужки

найчастіше 10 мм, товщина – 0,2 мм. Рулетки зберігають намотаними на

особливий пристрій.

 

Компарування стрічок то рулеток.

Мірні стрічки та рулетки, якими вимірюють невідомі довжини, є робочими

мірними приладами. Визначення довжини робочих мір називається компаруванням. Під компаруванням розуміють визначення з необхідною точністю фактичної довжини мірного приладу. Звичайно для цього використовують відомі взірцеві міри, найчастіше так звані компаратори.

Під час вимірювання довжину лінії спочатку визначають, вважаючи, що стрічка має номінальну довжину, тобто 20 м. Якщо в результаті

компарування з’ясується, що довжина стрічки більша за номінальну на х, то

результат вимірювання збільшиться на n х, де n – кількість відкладень

стрічки. Тому поправку n х потрібно додати до результату вимірювання.

Навпаки, якщо довжина стрічки менша за номінальну на х, тоді результат

вимірювання зменшиться на n х. Тому поправку n х потрібно відняти від

результату вимірювання.

 

Приведення до горизонту ліній виміряних стрічкою.

Як відомо, в основу складання планів покладена горизонтальна проекція

ліній, тобто їх горизонтальне прокладання. Якщо лінія AB нахилена до горизонту під кутом n, то для визначення горизонтального про-

кладання d вимірюють мірною стрічкою нахилену довжину D лінії AB та кут

нахилу n. Тоді горизонтальна проекція d = AC визначиться з прямокутного

трикутника ACB за формулою

d = Dcosn.1

Можна також обчислити поправку DD за нахил лінії місцевості до

горизонту.

DD = d - D = D - D n = D - n = D. 2

Надаючи різних числових значень аргументам D та n, за формулою

можна знайти значення функції DD і скласти таблицю поправок DD.

Якщо на різних частинах лінії кути нахилу не однакові, тоді необхідно вимірювати довжини окремих відрізків цієї лінії і

кути нахилу цих відрізків. За формулою 1 можна знайти горизонтальне

прокладення кожного з відрізків, а потім їх суму, яка і буде горизонтальним

прокладанням всієї лінії. Якщо нахили місцевості незначні, горизонтальне

прокладення можна отримати безпосередньо за допомогою стрічки. При цьому утримують стрічку горизонтально, піднімаючи початок або кінець стрічки над землею і проектуючи його за допомогою виска (або вертикально встановленої віхи) на землю. Горизонтальність стрічки визначають на око.

 

Точність вимірювання ліній стрічкою

Отже, точність вимірювання ліній стрічкою залежить від Похибки в довжині стрічки, Похибки за викривлення стрічки, Похибка за провисання або прогинання стрічки, за натяг стрічки, за вплив температури,акторів, а також від досвіду та старання виконавців робіт. Оскільки більшість похибок мають односторонній характер, тобто є систематичними, то сумарна

похибка буде пропорційною до довжини лінії. З досвіду вимірювання ліній стрічкою відомо, що під час польових вимірювань відносна похибка не перевищує ∆L/L=1/1000 за несприятливих умов; ∆L/L=1/2000– за середніх умов; та ∆L/L=1/3000– за сприятливих умов. Якщо місцевість рівнинна, з твердим ґрунтом, погода сприятлива, вимірювання виконуються старанно і вводяться поправки за температуру стрічки, то точність може зростати до ∆L/L=1/5000.

 

Осі теодоліта. Основні геометричні умови теодоліта.Рисунок.

1. Вертикальна вісь обертання теодоліта – пряма, навколо якої обертається алідада.

2. Вісь циліндричного рівня – дотична до внутрішньої поверхні ампули рівня у нуль-пункті, спрямована вздовж ампули рівня.

3. Візирна вісь – це уявна пряма лінія, яка проходить через центр сітки ниток та задню головну точку об’єктива.

4.Горизонтальна вісь – це вісь, навколо якої обертається зорова труба.

Вісь циліндричного рівня при алідаді горизонтального круга повинна

бути перпендикулярна до осі обертання теодоліта. Інакше кажучи,

необхідно, щоб виконувалася умова ___________ Візирна вісь повинна бути перпендикулярна до горизонтальної осітеодоліта (осі обертання зорової труби).Горизонтальна вісь обертання труби повинна бути перпендикуляр-ною до вертикальної осі обертання теодоліта.

Схема теодолітного ходу.

Схема теодолітного ходу – це документ, який узагальнює результати

польових вимірювань та попередніх вирахувань та містить дані для

послідуючої обробки.

На схемі підписують:

- середні значення всіх виміряних кутів;

- горизонтальні прокладення сторін теодолітного хода;

- координати вихідних пунктів;

- дирекційні кути вихідних напрямів;

- кутову нев’язку ходу та її допустиме значення.

 

73. Що таке зарис контурного знімання?

Під час вимірювання ліній в прямомунапрямку за допомогою мірної стрічки, рулетки, екера та теодоліта виконують знімання ситуації. Результати знімання записують олівцем на схематичному рисунку, який називається зарисом. На ньому викреслюють схематично ситуацію території, яку знімають, назви угідь, характеристики об’єктів тощо.

 

74. Ув*язування приростів координат зімкнутого теодолітного ходу.

Сумують обчисленні значення приростів координат.Для зімкненого ходу ці суми рівнозначні нев*язкам. Визначають абсолютну ƒабс=√ƒ∆х²+ƒ∆у² та відносну ƒвідн= ƒабс /Р <ƒвідн.доп. нев*язки.Допустима нев*язка для даних умов ƒвідн.доп.=1/2000. Якщо відносна нев*язка ходу менша за допустиму або рівна їй, то нев*язки ƒ∆х, ƒ∆у в приростах сід розподілити шляхом введення поправок в обчисленні прирости координат пропорційно довжинам ліній ходу. Поправки мають знак, протилежний знаку нев*язки, їх заокруглюють до цілих сантиметрів і вписують червоним кольором над приростами координат.

 

75. Ув*язування приростів координат розімкнутого теодолітного ходу.

Оючислюють лінійні нев*язки ƒх та ƒу по осях координат.Їх знаходять як різниці між практичними й теоретичними сумами приростів. Визначають абсолютну ƒабс=√ƒ∆х²+ƒ∆у² та відносну ƒвідн= ƒабс /Р <ƒвідн.доп. нев*язки.Допустима нев*язка для даних умов ƒвідн.доп.=1/1000. Якщо відносна нев*язка ходу менша за допустиму або рівна їй, то нев*язки ƒ∆х, ƒ∆у в приростах сід розподілити шляхом введення поправок в обчисленні прирости координат пропорційно довжинам ліній ходу. Поправки мають знак, протилежний знаку нев*язки.

 

76. Ув*язування горизонтальних кутів зімкнутого теодолітного ходу.

Отримують практичну сум кутів ∑βпр, сумуючи значення горизонтальних кутів.Теоретичну суму кутів в багатокутнику обчислюють за формулою ∑βтеор=180°(n-2),де п- кулькість кутів.Обчислюють кутову нев*язку за формулою ∫βпр.=∑βпр.-∑βтеор..Визначають допустиму кутову нев*язку ∫βдоп=1’√n.Кутова нев*язка не повинна перевищувати допустимої.Кутову нев*язку ∫βпр розподіляють порівну з протилежним знаком на всі виміряні кути у вигляді поправки(червоним кольором).Контролем правильності розподілу нев*язки є сума поправок ∂, тобто ∑∂і=-(∫β), а також сума виправлених кутів повинна дорівнювати теоретичній.

 

77. Ув*язування горизонтальних кутів розімкнутого теодолітного ходу.

Отримують практичну сум кутів ∑βпр, сумуючи значення горизонтальних кутів.Теоретичну суму кутів в багатокутнику обчислюють за формулою ∑βтеор=180°(n-2),де п- кулькість кутів.Обчислюють кутову нев*язку за формулою ∫βпр.=∑βпр.-∑βтеор..Визначають допустиму кутову нев*язку ∫βдоп=1’√n.Кутова нев*язка не повинна перевищувати допустимої.Кутову нев*язку ∫βпр розподіляють порівну з протилежним знаком на всі виміряні кути у вигляді поправки(червоним кольором).

 

Рівень

Теорія дзеркального екера.

Розглянемо теорію дводзеркального екера. Нехай дзеркала 1 S та 2 S

(рис. І.3.30) поставлені під кутом a. На дзеркало 1 S падає промінь від віхи A в

точку M під кутом d і відбивається під таким самим кутом d; падає на

друге дзеркало під кутом ∂ в точці N. Тут промінь знову відбивається під таким самим кутом, зустрічається в точці C з початковим своїм на-

прямком і створює з ним кут g. Для трикутника CNM кут g зовнішній і дорівнює сумі двох інших кутів 2d та 2∂, несуміжних з кутом

g, тобто g = 2d + 2b = 2(d + ∂),

а з трикутника MNO a = 180° - (90° -∂) - (90° - ∂) = d +∂.

Звідси a = d +∂. (І.3.16) Це означає, що

g = 2a. Тобто промінь, що двічі відбивається від двох плоских дзеркал, утворюєзі своїм початковим напрямком кут вдвічі більший від кута між дзеркалами.Якщо кут між дзеркалами 45°, то g = 90°.

 

Перевірка штатива.

Штативвикористовують для встановлення на ньому геодезичних приладів.

Умова. Штатив має забезпечувати незмінність положення приладу під час вимірювання. Щоб перевірити цю умову, на штатив установлюють теодоліт. Вертикальний штрих сітки ниток спрямовують на точку і прикладають незначні бокові зусилля до головки штатива. Після знаття зусилля вертикальний штрих сітки ниток має повернутися на спостережувану точку. Допуск – товщина штриха сітки ниток. У разі потреби усувають причини ненадійного скріплення ніжок із їхніми головками та наконечниками, а також головок ніжок із головкою штатива. Для цього закручують прогоничі, якими вони скріплені.

96. Приведення теодоліта в робоче положення

Центруємо теодоліт над центром знака за допомогою механічного виска (Т30 дають можливість відцентрувати за допомогою зорової труби)

Приводять лімб в горизонтальне положення (нівелюють лімб);

Встановлюють циліндричний рівень паралельно двом піднімальним гвинтам А, В, якими виводять бульбашку на середину;

Повертають верхню частину теодоліта так, щоб центральний рівень встановити по напрямку ІІІ гвинта, яким виводять бульбашку на середину.

Таким чином, площина лімба виводиться в горизонтальне положення.

Фокусується зорова труба на чітке зображення предмета кремальєркою

Фокусується зорова труба на чіткість зображення сітки ниток окулярною трубочкою.

 

Методи знімання ситуації.

Спосіб прямокутних координат або перпендикулярів
Спосіб перпендикулярів застосовують при зйомці предметів та контурів місцевості, розміщених на невеликій відстані вздовж ліній планової знімальної основи. Положення точок визначається абсцисою х та ординатою у. Абсциси Х_і та ординати Y_i вимірюють рулеткою (мірною стрічкою) з точністю до 0,01 м до чітких контурів і до 0,1 м – до нечітких контурів.

Полярний спосіб або спосіб полярних координат
відносно лінії знімальної основиbПоложення характерної точки ситуації та рельєфа визначається горизонтальним кутом АВ та відстані l від точки знімальної основи А до точки місцевості

Спосіб кутових засічок. Використовується для зніманняи точок місцевості значно віддалених від ліній і точок знімальної основи і немає можливості виконати безпосереднє вимірювання віддалей.
b Положення точки 1 визначають шляхом вимірювання горизонтальних кутів ₁ bі ₂, що примикають до лінії АВ знімальної основи (рис. 9.6).
при точці 1, що визначається повинен бути в межах 30g. При цьому кут ¢Кути вимірюють теодолітом з точністю до 1^о – 150^о.
Спосіб лінійних засічок. Застосовують, коли умови дозволяють легко і швидко вимірювати відстані до характерних точок ситуації місцевості.
Рулеткою (мірною стрічкою) від точок створу а, b, c, d вимірюють відстані l₁, l₂,..., і т.д.
Способи лінійних засічок важливо, щоб довжини засічок l_і не перевищували довжини мірного приладу, а кути при точках зніманняи були в межах 30^о – 150^о. Лінії l вимірюються з точністю до 0,01 м.

Спосіб лінійних створних засічок. Застосовується при зніманні точок ситуації 1,2, які лежать на перетині лінії знімальної основи. Положення характерних точок 1,2 і т.д., які лежать на лінії знімальної основи АВ визначають візуванням зорової труби теодоліта. Відстані до точок вимірюють рулетками, стрічками, віддалемірами.

Пряма геодезична задача.

Нехай відомі прямокутні координати точки 1 (х1, у1), довжина лінії 1-2 S1-2

та дирекційний кут цієї лінії 1-2 a.

Необхідно знайти: координати точки 2 (х2, у2).

Прямокутна система координат ХОУ, в якій розміщені точки 1 та 2. Через точку 1 проведемо пряму, паралельну до осі ОХ. Тоді в точці 1 ця пряма з лінією 1-2 утворить кут a1-2, який і є дирекційним кутом лінії 1-2. Спроектуємо точку 2 на осі координат. В результаті проектування утвориться прямокутний трикутник 1-С-2. Тоді, як видно з рисунка, координати точки 2, тобто х2 та у2, більші за координати точки 1 відповідно на катети 1-С та 2-С. Ці катети позначимо Dx та Dy. Їх називають приростами координат.

Безпосередньо з трикутника 1-С-2 можна записати ______Або_______________.

Знаючи прирости координат, знайдемо координати точки 2 _________________.

З формул очевидно, що координати наступної точки ходу дорівнюють координатам попередньої точки ходу плюс значення приростів координат між цими точками.

Розв’язуючи цю задачу багаторазово, можемо обчислити координати усіх

точок мережі теодолітних ходів. Для цього достатньо знати координати однієї точки, довжини усіх ліній мережі та дирекційні кути цих ліній.

 

Обернена геодезична задача.

Нехай відомі прямокутні координати точок 1 та 2 (х1, у1, х2, у2).

Потрібно знайти: довжину лінії S1-2 між цими точками та дирекційний кут

α1-2 цієї лінії. Спочатку знайдемо прирости координат ∆x та ∆y. очевидно, що ___________.

З прямокутного трикутника 1С2 можемо записати__________________.

Звідси _____________.

Але насправді знаходимо не дирекційний кут, а румб цієї лінії r1-2. Як

відомо, значення дирекційного кута залежить від знаків приростів координат.

Відстань S1-2 визначають з контролем з цього самого трикутника, викорис-

товуючи формули. Отже, ____________________.

Обернену геодезичну задачу зазвичай розв’язують, щоб знайти вихідні

дирекційні кути, коли відомі тільки вихідні (початкові) координати двох точок, а також для розв’язку різних інженерно-геодезичних завдань.

 

Прилади для вимірювання відстаней на місцевості.

Мірні стрічки – сталеві смуги завширшки 15–20 мм,

завтовшки 0,3–0,4 мм. Їх довжина 20, 24, 50, 100 м. На стрічках метри позначено цифрами на прямокутних або овальних пластинках, півметри – клепками, дециметри – круглими отворами. Розрізняють такі мірні стрічки: кінцеві, штрихові та шкалові.

Для вимірювання невеликих віддалей використовують рулетки

з найменшими сантиметровими, частіше міліметровими, поділками. Рулетки

бувають різної довжини: 2, 5, 10, 20, 30, 50 м. Ширина металевої смужки

найчастіше 10 мм, товщина – 0,2 мм. Рулетки зберігають намотаними на

особливий пристрій.