Способы измерения превышений

Способы измерения превышений

1) Геометрическое нивелирование - нивелирование горизонтальным лучом визирования ∠v = 0°;

2) Тригонометрическое нивелирование - нивелирование наклонным лучом визирования, когда превышения определяются из решения прямоугольного треугольника, заранее измерив длину линии местности и наклон (угол наклона этой линии);

3) Параметрическое нивелирование - нивелирование, основанное на зависимости атмосферного давления от высоты точек местности;

4) Гидростатическое нивелирование основано на свойстве жидкости сообщающихся сосудов. В такой системе мениск жидкости устанавливается на одной уровенной поверхности. Это дает возможность использовать ее в качестве отсчетной поверхности при определении превышений. ((На практике используют переносные и стационарные гидростатические системы. Первая предназначена для производства выверок, вторая для наблюдений за осадками инженерных сооружений));

5) Автоматизированное нивелирование (в механическом нивелировании используется датчик -- маятник-колесо; маятник - для определения углов наклона v, колесо - для определения расстояний D)

 

Сущность и виды геометрического нивелирования

Сущность геометрического нивелирования состоит в непосредственном

определении превышения одной точки b над другой точкой a, при помощи

горизонтального луча визирования. При этом используется нивелир и рейки,

установленные отвесно (вертикально)

 

Виды (способы) геометрического нивелирования:

1) Нивелирование из середины

 

2) Нивелирование вперёд

 

 

 

Нивелирование из середины

 

                                                                                        

Нивелирование вперед

 

Последовательно нивелирование

 

Влияние кривизны Земли и вертикальной рефракции на результаты измерения

 

Схема и устройство нивелира

Классификация нивелиров

Нивелирные рейки

Поверки нивелирных реек

1) Поверка правильности работы устройства соединения складной рейки

2) Поверка оси круглого уровня на рейке((если он есть))

Условие: ось круглого уровня должна быть параллельна оси симметрии рейки

Выполнение: устанавливаем нивелир в рабочее положение на расстоянии 50-60 метров устанавливаем рейку, причем устанавливаем так, чтобы вертикальная нить сетки нитей совпадала сначала с осью рейки, а потом с её ребром. При этом пузырёк уровня на рейке должен быть в нуль-пункте. Если нет, то с помощью юстировочных винтов приводим пузырек в нуль-

пункт((сразу!))

 

Исследования нивелиров

Выполнение поверки

Установить круглый уровень нивелира Н-3 между любыми двумя подъемными винтами. Вращая (одновременно) их в противоположные стороны, привести пузырек уровня на середину, а затем третьим подъемным винтом привести его в нуль-пункт. Повернуть трубу на 180° и заметить положение пузырька. Если он не вышел за пределы второй окружности, условие считают выполненным (для нивелира Н-10Л пузырек круглого уровня приводят в нуль-пункт с помощью рычажков клиновидно-дисковой системы и повторяют те же операции, что и с нивелиром Н-3).

Если условие не выполняется, проводится юстировка.

Юстировка нивелира

Пузырек смещают в сторону нуль-пункта на половину отклонения юстировочными винтами уровня. С помощью подъемных винтов (или клиновидно-дисковой системы) пузырек доводят до нуль-пункта (перемещая на вторую половину отклонения) и вновь поворачивают трубу на 180° (повторяют поверку). Поверку и юстировку повторяют 2–3 раза до выполнения условия с точностью до 0,1–0,2 деления.

3.5.2.2. Поверка сетки нитей

Горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира.

Выполнение поверки.

Первый способ (по точке). Вращая тремя подъемными винтами или с помощью клиновидно-дисковой системы по относительному круглому уровню, нивелир приводят в рабочее положение. Замечают на краю поля зрения трубы точку М, изображение которой попадает на среднюю горизонтальную нить сетки нивелира (рис. 3.5). Плавно вращают трубу в горизонтальной плоскости и, если нить сетки не сходит с этой точки, условие выполнено. Если условие не выполняется, проводят юстировку.

Рисунок 3.5 – Поверка сетки нитей по точке

 

Второй способ (по отвесу). Приводя нивелир в рабочее состояние, наводят вертикальную нить на нить подвешенного в поле зрения отвеса. Вертикальная нить нивелира совпадает с нитью отвеса – условие выполнено. В противном случае требуется юстировка.

Юстировка

Юстировка выполняется поворотом сетки нитей (рис. 3.5), для чего у нивелира Н-3 со зрительной трубы снимают окуляр 8 (рис. 3.1) и поворачивают оправу сетки нитей в требуемое положение. У нивелира Н-10Л окуляр не снимают, а снимают только предохранительный колпачок 16 (рис. 3.3) и, ослабив крепительные винты окуляра, поворачивают его вместе с сеткой нитей в необходимое положение.

 

3.5.2.3. Поверка главного условия

Ось НН контактного цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси WW зрительной трубы.

Выполнение поверки

Способ двойного нивелирования линии. В точках А и В, расположенных на расстоянии 50-70 м, забивают колышки (рис. 3.6). Нивелир устанавливают так, чтобы окуляр проецировался на вертикали над точкой А   (рис. 3.6 а). Измеряют высоту прибора i от верха колышка до центра окуляра с точностью до 1 мм (мерной лентой, рулеткой).

Визируют на рейку, установленную в точке В, и производят отсчет b, предварительно приведя пузырек цилиндрического уровня в нуль-пункт.

Меняют местами нивелир и рейку, измеряют высоту прибора i₂ и берут отсчет на рейке а (рис. 3.6 б).

Вычисляют погрешность Х не параллельности осей WW и НН:

Х = (а + b)/ 2 – (i₁ + i₂)/ 2.                              (19)

Если Х £ ± 4 мм, условие выполнено.

Если Х ³ ± 4 мм, выполняют юстировку.

 

i2

Рисунок 3.6 – Двойное нивелирование линии

 

Юстировка

Необходимо вычислить отсчет а₀: а₀ = а – х и элевационным винтом совместить среднюю горизонтальную нить сетки с отсчетом а₀ на рейке. Пузырёк цилиндрического уровня приводят в нуль-пункт вертикальными исправительными винтами 10 (рис. 3.1) или 12 (рис. 3.3).

Затем поверку повторяют.

Техническое нивелирование

Ошибки в делениях рейки

Наклон рейки

Оседание прибора

Оседание башмаков(костылей)

Особые случаи нивелирования

Особые случаи нивелирования.

Нивелирование через реку.  При пересечении трассой реки шириной до 150 м нивелирование ведут как обычно.

При ширине реки до 300 м на её берегах примерно на одинаковой высоте закрепляют точки. В 20-30 м от закреплённой точки устанавливают нивелир и берут отсчёты сначала по рейке, установленной на этой точке, а затем по рейке на другом берегу. Переносят нивелир на другой берег и выполняют такие же измерения, но сначала берут отсчёт по дальней рейке, а затем по ближней. По разностям отсчётов вычисляют два превышения и их среднее.

Для повышения точности измерения выполняют двумя нивелирами, установленными на разных берегах. В этом случае ошибки за рефракцию в одновременных отсчётах по дальним рейкам окажутся близкими, а среднее значение превышения - ближе к истине. Затем меняют нивелиры местами и повторяют измерения. Окончательное значение превышения вычисляют как среднее из четырех результатов измерений.

Чтобы сделать возможным взятие отсчётов по рейкам при расстояниях более 200 м, на рейку надевают передвижной щиток размером 15 см по высоте и 20 см по ширине. Щиток имеет на чёрном фоне белую горизонтальную полосу и индекс для отсчитывания по рейке. Отсчёт по рейке берёт реечник после установки щитка по указанию нивелировщика в такое положение, чтобы середина белой полосы была видна в центре сетки нитей зрительной трубы.

На широких реках отметку передают нивелирным ходом, проложенным в обход - через острова, косы, расположенный в стороне мост, или в зимнее время нивелированием по льду. Если передать высоту через реку невозможно, трассу на каждом берегу привязывают к реперам государственной нивелирной сети.

Через реку со спокойным течением возможна упрощенная передача отметки. На обоих берегах реки выкапывают небольшие ямки и соединяют их канавками с рекой. В обе ямки вровень с поверхностью воды одновременно забивают колья. Пренебрегая малым поперечным уклоном реки, считают, что верх кольев располагается на одной высоте.

Нивелирование оврагов.  При пересечении трассой глубокого оврага на крутых его склонах приходится делать много икс-точек, что ведёт к быстрому накоплению погрешностей. Для повышения точности нивелирования отметку через овраг с одной его бровки на другую передают так же, как через реку (рис. 15.10,  а). Полученные при этом высоты точек на бровках служат исходными для нивелирования склонов оврага. При спуске в овраг следует брать отсчёты и на точки, расположенные на противоположном склоне оврага, записывая их в журнал как промежуточные.

Иногда, если устанавливать нивелир на склоне затруднительно, измерения выполняют с помощью ватерпаса (или рейки и накладного уровня). Одну рейку по уровню устанавливают горизонтально, другую - вертикально (рис. 15.10,  б). Отсчёты по вертикальной рейке дают превышения, а отсчёты по горизонтальной - расстояния. На рис. 15.10 превышение точки  В над точкой   А  равно сумме трёх отсчётов .

Понятие о съемочной сети

Густота (плотность) пунктов ГГС недостаточна для производства сплошной съемки местности для сгущения (увеличения плотности) геодезической, плановой и высотной основы - создают съемочную сеть (геодезическую съемочную основу), при этом плотность пунктов должна обеспечивать съёмку с заданной высотой сечения рельефа
Развитие (создания) съемочной сети выполняют от пунктов ГГС и геодезических сетей сгущения в виде теодолитных, тахеометрических, мензульных ходов триангуляцеонных построений и засечек ((это плановые пологи)).

Высоты пунктов определяют методом тригонометрического, геометрического нивелирования в зависимости от высоты сечения рельефа предстоящей съемки.

Теодолитная и тахеометрическая съемки. Общие положения

Теодолитная съемка является одним из методов горизонтальной съемки местности.

Тахеометрическая съемка является одним из методов топографической съемки местности.

Эти съемки обычно выполняют на небольших участках местности и преимущественно в крупных масштабах.

геодезической основой этих съемок является пункты ГГС, пункты геодезических сетей сгущения, пункты съемочных сетей.

Форма хода зависит от снимаемой территории: если снимаем линию электропередач, канал то ход будет разогнутым и вытянутым; если снимаем небольшой населенный пункт, то ход может быть загнутым.

     Состав работы:

1) Составление проекта, рекогносцеровка, закрепление точек хода

2) Проложение хода

3) Производство съемки

4) Вычислительные работы

5) Графические работы

Полярный способ

От положения точки «с» определенным путем измеряем расстояние до неё от тахеометричского хода 2 и измеряем горизонтальный угол между сторонй хода 2-1 и направление на эту точку «с»

 

2 – полюс

2-1 – полярная ось

Угол β_i – полярный угол

S_i – полярное расстояние

 

Способ угловых засечек

Прямая угловая засечка используется когда на местности неудобно или невозможно измерить длины сторон, или когда дополнительная точка находится на значительном расстоянии от исходных пунктов.

Прямая угловая геодезическая засечка заключается в том, что по известным координатам двух точек (например точек А и В) и измеренных при них углов α и β вычисляют координаты третьей точки N.

Решение прямой угловой засечки проще всего выполнить по формулам Юнга:

–––––––––––––––––или–––––––––––––

известны координаты пунктов А и В, а также дирекционные углы α(AP) и α(BP).

 

 

Способ линейных засечек

Положение точки f определяется измерением расстояний до неё S1 и S2 от точек хода

Понятие о мензульной съемке

Мензульная съемка применялась на небольших участках съемки и выполняется с помощью мензулы и кипрегеля. При мензульной съемке топографический план составляется на месте проведения полевых работ, т. е. в полевых условиях в карандаше.

     Мензульную съемку часто используют, когда отсутствуют материалы аэрофотосъемки.

     При мензульной съемке гор. углы не измеряются, а графически строятся на планшете, поэтому мензульную съемку называют углоначертательной.

     Горизонтальные проложения линий измеряются с помощью номограмм кипрегеля. Превышения измеряются с помощью номограмм превышения кипрегеля. Выполнение мензульной съемки основано на графическом определения положения точек местности как между собой, так и относительно пунктов геодезического обоснования.

     В мензульный комплект входит:кипрегель, мензула, топограф. зонд, 2 рейки, центрированная рейка, чертеж. принадлежности и т.д.

     Мензула состоит из мензульной доски 60х60 см, подставки и штатив. Сверху на мензульную доску закрепляем лист ватмана (чертежная бумага) в этом случае она называется планшетом.

     Выполнение съемки:

Устанавливаем мензулу в рабочее горизонтальное положение с помощью цилиндрического уровня на основании линейки кипрегеля. Центрируем мензулу. Ориентируем планшет.

     Пункт стояния - это пункт A на месте. a - пункт на планшете. Прикладываем скошенный край линейки кипрегеля к точке a и наводим вертикальную нить на рейку, устанавливаем т. B

     Измеряем горизонтальное проложение S с помощью кривой горизонтального проложения кипрегеля в принятом масштабе откладываем S по точке a. Получаю плановое положение точки b. Измеряем превышения с помощью кривой превышения кипрегеля. Далее вычисляем точки (Н_А) a. Получаем Н_В. Аналогично определяем положение точки С.

 

Способы измерения превышений

1) Геометрическое нивелирование - нивелирование горизонтальным лучом визирования ∠v = 0°;

2) Тригонометрическое нивелирование - нивелирование наклонным лучом визирования, когда превышения определяются из решения прямоугольного треугольника, заранее измерив длину линии местности и наклон (угол наклона этой линии);

3) Параметрическое нивелирование - нивелирование, основанное на зависимости атмосферного давления от высоты точек местности;

4) Гидростатическое нивелирование основано на свойстве жидкости сообщающихся сосудов. В такой системе мениск жидкости устанавливается на одной уровенной поверхности. Это дает возможность использовать ее в качестве отсчетной поверхности при определении превышений. ((На практике используют переносные и стационарные гидростатические системы. Первая предназначена для производства выверок, вторая для наблюдений за осадками инженерных сооружений));

5) Автоматизированное нивелирование (в механическом нивелировании используется датчик -- маятник-колесо; маятник - для определения углов наклона v, колесо - для определения расстояний D)