Измерение расстояний мерными лентами, оптическими дальномерами, светодальномерами. Точность применяемых приборов. Вычисление горизонтального проложения

Землемерные ленты изготавливают из стальной полосы

шириной 15-20 мм, толщиной 0,4-0,5 мм. Их обозначают

JI3-20, ЛЗ-24, ЛЗ-50. Концы ленты снабжены ручками, напротив концевых

штрихов в ленте сделаны вырезы для закрепления ленты шпильками.

Рулетки стальной ленты длиной 20, 30, 50 м. Рабочее натяжение лент и рулеток 98 Н. Перед работой каждая лента должна быть прокомпорирована (сравнение рабочей ленты с длиной рабочего эталона).

Фактическая длина рабочей ленты выражается сравнением

= +

– номинальное значение длины

– поправка закомпорирования

и выполняется при температуре компорирования ( ) 18-20 .

В прямом и обратном направлении измеряется длина с погрешностью 5 см на 100 м.

Все записи промеров линий выполняются в журнале (измерения углов и длин линий). Если линия измеряется на наклонной пов-ти, то необходимо этот наклонный участок привести к горизонту, т.е. найти его горизонтальное положение.

Вычисление горизонтального проложения выполняется с учнтом поправок за:

1)компарирование

2)наклон

3)температура

4)провес

Поправка закомпарирования

= (n+r/l)

n - сколько отложений ленты

l – длина ленты

Величина прибавляется к расстоянию, если лента длиннее номинала и вычитается.

Поправка за наклон

d=Dcosv

Температурная поправка

= D( t - )

– коэффициент темпер. расширения стали

Поправка за провес

=8 /3l

f – стрела провеса

l – длина линии

Мерные ленты во время измерения натягиваются примерно 10 кгс, что составляет 98 Н.

Если учесть все поправки, длину линии, они составят

d=D+ + +

При измерении линий лентой возникают систематические и случайные погрешности: систематическая погрешность складывается из односторонних действующих факторов – погрешности компарирования, погрешности ща счет искривления ленты при неровности земной поверхности и отклонение ленты от створа, от неверного натяжения и смещения шплек, а также температурные поправки.

Случайные поправки обусловлены неточностью учета поправок за наклон, температуру, колебаниями ленты во время натяжения.

Известно, что на равнинной местности относительная погрешность измерений составляет 1/т=1/3000; в средних условиях 1/2000, заболоченных 1/1000. На земной поверхности измерение длины линий иногда приходится выполнять через препятствия (река, водоём, овраг и т.п.) Эти неприступные расстояния определяются параллактическими методами.

PL =

Рассмотренные способы прямого и косвенного определения расстояний трудоёмки и в инженерно-геодезических работах применяются светодальномеры.

Светодальномеры. Измерение расстояний базируется на измерении времени прохождения сигналом с постоянной скоростью измеряемого отрезка, тогда D=vt/2, где v-ср скорость электромагнитной волны в воздушной среде, t – время прохождения сигнала на расстоянии 2D.

Известно 2 вида светодальномеров: импульсные и фазовые. В геодезии применяются более точные фазовые светодальномеры.

Точность измерения расстояний зависит от частоты модуляции рядоприборных факторов, величины дальности и изменения метеорологических условий.

Наиболее эффективно в геодезических работах используются светодальномеры, входящие составной частью в электронный тахиометр. Электронные тахиометры – угломерно-дальномерный прибор универсального назначения (определение -углов наклона, расстояний, превышений отметок). В практике также используются портативные светодальномеры – лазерные рулетки.

Светоотражатели изготавливают из одного или нескольких специальных триппельпризм, и каждая из этих призм отражает подаюзие на нее световые лучи. В специальных геодезических работах применяют малогабаритные светоотражатели.

Безотражательными называют светодальномер, при котором прибор может действовать без специального отражателя, а расстояние определяется по лазерному лучу, отраженному от поверхности объекта на расстоянии 50-200 м и больше.

Лазерные рулетки представляют малогабаритные светодальномеры, рассчитанные на безотражательный режим работы.

Лазерные рулетки можно подключать к компьютеру, используя специальные программы.

Оптические дальномеры.Служат для определения расстояния от 100 до 300 м с погрешностью 1/200 – 1/3000.

Различают оптические дальномеры с постоянным базисом и с постоянным параллактическим углом.

В дальномерах с постоянным параллактическим углом =const, D=kb, где k – постоянная величина – коэффициент дальномера, b – расстояние по рейке.

Нитяной дальномер. Точка в зрительной трубе теодолита и нивелира верхней и нижней горизонтальные штрихи сетки нитей образуют нитяной дальномер. Угол – параллактический угол.

Между проекциями дальномерных нитей на шкалу рейки в точках M и N берутся отсчеты базиса B, но его значение получается преувеличенным в сравнении с величиной B’=M’N’, которая получается при наклоне рейки в положение перпендикулярное лучу OW. Наклонное расстояние D=OW=kb’+c=kbcosv+c, при c равной нулю.

Горизонтально проложение вычисляется по формуле:

d=D - Dv

где Dv есть поправка за наклон в расстояние измеренное дальномером.

Для определения в полевых условиях величин d пользуются инженерными калькуляторами.

Точность нитяного дальномера. Расстояния в комплекте с нивелирной рейкой измеряются с погрешностями: точности учета коэффициента дальномера k и постоянной с. Вертикальность рейки, состояния приземного слоя воздуха (величина рефракционных колебаний изображений). При учете величин k и c и благоприятных условиях погоды (малая облачность), тогда на расстояниях D до 50-60 м погрешность D равна 0,05 – 0,1 м, что состовляет относительную погрешность D/D=1/1500.

33. Теодолитная съемка. Способы съемки ситуации. Составление контурного плана.

Теодолитной (горизонтальной) съемкой называют плановую (контурную) съемку участка земной поверхности, выполняемую с помощью теодолита и мерной, оптическими и лазерными дальномерами.

При необходимости теодолитная съемка дополняется высотой и на плане не отображается рельеф горизонтали.

Съемка выполняется относительно пунктов и линий съемочного обоснования, которая создается теодолитными ходами.

Способы съемки ситуации:

1. Способ перпендикуляров

2. Способ линейных засечек

3. Способ угловых засечек

4. Полярный способ

5. Способ обхода. Состоит в том, что теодолитный ход прокладывают по контору пашни, леса, обозначенными граничными знаками.

Составление плана.В камеральных условиях план составляют в заданном масштабе по данным абриса. Точки наносят в соответствии со способом съемки, пользуясь масштабной линейкой, угольниками, циркулем-измерителем, транспортиром и получаем контурный план местности.

34. Сущность тахеометрической съемки при помощи теодолита. Формулы для вычисления превышений и отметок пикетных точек. Составление топографического плана. Нанесение горизонталей на план.

Сущность тахеометрической съемки при помощи теодолита. Это состоит в следующем (7,7).

Выполняется полярным способом (расстояния до наблюдаемых точек определяется по дальномеру, а горизонтальный угол – горизонтальным кругом теодолита). Съемка выполняется при круге левом и так, чтобы при визировании точки стояния на последующую станцию на гориз.круге был отсчет на последнюю станцию 0⁰00^’.

Формулы для вычисления превышений и отметок пикетных точек. Вычисление превышения А = (1/2) D sin 2v + i - v (при i = v превышение h = h' = (1/2) sin2 v). При углах наклона v < 4° и расстояниях D < 150 м превышения h' можно вычислять с незначительной погрешностью Ah' < 0,025 м, пользуясь приближенными формулами h = D sinv + i – v и h = D sin v, при i = v. С помощью тахеографа выполняется построение реечных точек.

Составление топографического плана. По обработанным материалам тахеометрической съемки оставляется топографический план. Оригиналы планов составляют на план метах размером 50х50см. Чертежный лист высокого качества, сетка квадратов в масштабе 1/1000 разбивается через 10 см, диагональ квадрата 50х50 по дуге должна быть равна 70,711.

Нанесение горизонталей на план.Горизонтали – линии, равных высот на плане, служат для изображения рельефа. На крупных планах их наносят через 0,5;1;0,25 м. Их можно наносить с помощью прозрачной палетки. Топографический план вычерчивается карандашом, а после тщательной поверки тушью.

35. Топографическая съемка способом нивелирования по квадратам, по другим схемам размещения пикетных точек.

Нивелирование по квадратам. Способ применяют на свободной от застройки и зарослей, достаточно ровной местности. Планы, получаемые этим способом, наиболее точны для инженерных расчетов по вертикальной планировке территории и для определения соответствующих объемов земляных

масс (земляных работ). Проект сетки квадратов переносят на местность относительно контуров местности, отображенных на плане проекте сетки.

От точки А геодезического обоснования на местности получаем точку 1, центрируем над ней теодолит и стороны прямой угол в направлении на т.3 и на т.7. По этим линиям мерной лентой светодальномером или лазерной рулеткой откладываем расстояния 100 м и закрепляем эти точки колышками. Аналогично разбиваются и закрепляются все точки сетки.

Для точной плановой привязки сетки через вершины основных квадратов прокладывают теодолитный ход А-3 -5 -7-С, опирающийся на ближайшие пункты геодезической сети.

В соответствии с рис.7,11 в сетках квадратов получается по всем сторонам 1-3,3-5,5-7,7-1 и вершины закреплены посылками; на рис7,11б относительно вершин сетки квадратов снимаются контуры линейными параметрами.

Выполнив разбивку сетки квадратов, приступаем к нивелированию вершин квадратов.

На рисунке весь участок нивелирования представлен двумя станциями постановки прибора. Местность не ровная и постановки прибора 1 и 2 разделяют границей нивелирования. Со станции 1 берем отсчеты по черной стороне рейки на все вершины, аналогично выполняется работа и со станцией 2. Камеральная работа заключается в вычислениях высот точек сетки квадратов, и они могут быть вычислены через ГП.

ГП=Н₁+а, Н₁- отметка(высота) т.1, полученная от метки в точку репера, а – отсчет по нивелировании рейки, установленный на т.1.

Нивелирование по прямым профильным линиям. Данный способ применяют на местности, по­

крытой растительностью, препятствующей развитию сетки квадратов. Для этого по контуру участка прокладывают теодолитно-нивелирный ход, опирающийся на исходные геодезические пункты и реперы (рис. 7.13, а). Профильные линии назначают через 2 0 м при съемках масштаба 1 :500 и 1 : 1000 и через 40-50 м при съемке масштаба 1 : 2000. На профильных линиях разбивают пикетаж.

Пикетажные надписи делают на сторожках. Одновременно выполняют съемку контуров местности в основном перпендикулярами и составляют соответствующие абрисы.

Нивелирование по магистралям. Этот способ применяется при съемке заболоченной местности, частично покрытой растительностью, перекрывающей прямую видимость через весь участок между опорными пунктами основного теодолитного хода, проложенного вдоль контура участка (рис. 7.13, б).

На сторонах магистрали разбивают пикетаж через 20 или 40-50 м в соответствии с масштабом съемки. Сотенные пикеты закрепляют устойчивыми кольями, плюсовыми. На пикетах и плюсовых точках строят поперечники длиной до 100 - 120 м в обе стороны от магистрали, как правило, под углом 90° к соответствующей ее стороне. На поперечниках сторожками через 20 или 40 м обозначают точки высотной съемки. На ровной местности – абрисы, на рельефной – высотный.

Нивелирование с застроенной территорией.Производится после составления контурного плана. По результатам теодолитной съемки с плана снимают копию, для использования в качестве абриса нивелирования, а через участок местности прокладывают ход технич. нивелиров, а связующие точки выбирают на устойчивых рельефах. По материалам нивелирования поверхности составляют топографический план.