Измерение нитяным дальномером наклонного расстояния.

Кроме непосредственных способов измерения расстояний при помощи ленты, рулетки, проволоки, применяют дальномер- ные определения Расстояний. Существует много различных дальномеров. Наиболее простой—нитяный. Геометрическая идея его состоит в том, что если перед глазом на расстоянии f (рис. 2.16, а) поместить какой-либо предмет с известной длиной р и через

концы предмета наблюдать на другой предмет также с известной длиной /, то расстояние до наблюдаемого предмета на основании подобия треугольников можно определить по формуле

d =( f/p) * l

Из формулы видно, что чембольше l, тем больше будет d,если постоянно отношениеf/p.

В зрительных трубах величина p равна расстоянию между дальномерными штрихами (нитями) сетки (рис. 2.16,6), а l — отрезку рейки, называемому дальномерным отсчетом оо рейке, видимому в трубу между этими штрихами.

Формулу определения расстояния по нитяному дальномеру зрительной трубы можно получить так.

Пусть лучи идут от глаза через окуляр и проходит через дальномерныс штрихи сетки параллельно оптической оси (см. рис. 2.16,б). Встретив на своем пути эквивалентную линзу, заменившую объектив и фокусирующую линзу в трубе с внут­ренней фокусировкой (см. подразд. 2.7), они преломятся, пройдут через фокус эквивалентной линзы F и отсекут на рейке отрезок l —далыюмерный отсчет. Угод 0 с вершиной в точке F измеряет основную часть L определяемого расстояния и называется параллактическим углом. Согласно рис. 2.16,6 определяемое расстояние d от вертикальной оса теодолита до рейки

d = L + f + δ где L—расстояние от рейки до вершины параллактического угла F; f - фокусное расстояние эквивалентной линзы; f + δ — расстояние от вершины параллактического угла до вертикаль­ной оси теодолита.

Допустим оптическая (или визирная) ось и ось рейки перпендикулярны. Тогда из подобия треугольников NMF и nmf следует

L/l = f / p

откуда

L = f l / p

Отношение

f / p = K

где К—коэффициент дальномера, который обычно близок к 100. Обозначим в выражении d = L + f + δ => f + δ = c, учтем формулы (L/l = f / p) и (f / p = K), получим

d = Kl + c

Полученная формула показывает, что для определены асстояний нитяным дальномером нужно предварительноопределить величины К и с.

У зрительной трубы с внутренней фокусировкой К и с переменные, потому чтоь фокусировании трубы изменяется расстояние е между объективом и фокусирующей линзой, а это. согласно рис. 2.8 и формуле (2.4). вызывает изменение величин f и δ¹ .

Исследования показывают, что величина с изменяется пределах нескольких сантиметров, и это не имеет значения для определения расстояния по нитяному дальномеру, однако коэффициент К для разных расстояний колеблется в больших пределах. Поэтому пользоваться формулой (d = Kl + c) неудобно практике используют формулу

d = 100l + Δ

где Δ - переменная величина, зависящая от расстояния между теодолитом и рейкой. Она берет на своя непостоянство величин К, с и отклонение К от 100.

Изменение этой величины у оптических теодолитов неболь­шое и ее часто принимают равной нулю, независимо от расстояний.

При помощи нитяного дальномера расстояния определяют быстро, но с малой точностью, однако достаточной два съемки ситуации. Точность определения расстояния нитяным дальномером значительно меньше чем лентой. Ее характеризуют относительной погрешностью, в среднем 1/300. Главным образом, вследствие малой точности отсчитывания по рейке. Другая важная причина малой точности определения рассто­яния по нитяному дальномеру с отвесной рейкой состоит в том, что лучи, отсекающие отрезок I на рейке, проходят через слои атмосферы неодинаковой плотности и в различное время дня неодинаково преломляются. Мешают отсчитыванию по рейке в жаркие дни колебания слоев атмосферы, прилега­ющих к земной поверхности (конвекционные токи). Поэтому для повышения точности дальномерного определения рассто­яний применяют горизонтальную рейку на штативе, рейка с верньерами, свето- и радиодальномеры.

13. Дать определение: план, карта, масштаб, точность масштаба.

Изобразить значительную территорию земной поверхности на носкости без искажений соответствующих объектов местности дошддсй земельных участков, расстояний между точками и др.) не представляется возможным. В связи с чем топорафической карте дают следующее определение.

Топографической картой называют построенное в картографической проекции, уменьшенное, обобщенное изображение поверхности Земли, поверхности другого небесного тела или внеземного пространства, показывающее расположенные на них объекты в определенной системе условных знаков.

Топографический план—картографическое изображение на плоскости в ортогональной проекции в крупном масштабе ограниченного участка местности, в пределах которого кривизну уровенной поверхности не учитывают.

Топографические планы и карты (в дальнейшем карты и планы) создают в определенных стандартных масштабах. Масштабом мака (карты) называют отношение длины отрезка l на плане (карте) к горизонтальному проложению s соответствующей линии местности, т. е.

1/М = l/s

где М – знаменатель масштаба.

Картой называют построение в картографической проекции, уменьшенная обобщ. поверхность Земли, показывающая расположение на ней объектов, в определённой системе условных знаков.

1/М = l/s

где М – знаменатель масштаба.

Пример: длина отрезка S = 142 м. Найти величину изображения этого отрезка на плане масштаба 1: 2000

По формуле(см. выше) получим : s = 142: 2000 = 0,071 м = 7,1 см.

Пример: На плане масштаба 1:500 величина отрезка между двумя точками s = 14,6 . Определим длину S этой линии на местности. По той же формуле находим S = 14,6*500 = 7300 см = 73 м.

Масштаб плана — постоянная величина во всех его точках. Однако этого нельзя сказать о масштабе карты. Масштаб карты является переменной величиной и зависит от местоположения отрезка l на листе карты. Этот факт можно объяснить тем, что отрезок l,, (sr) на карте имеет различную длину в зависимости от удаления от осевого меридиана, в то время как горизонтальное проложение s соответствующей линии местности величина постоянная. Таким образом, строго говоря, знаменатель масштаба М для карты постоянен лишь на осевом меридиане, где ордината точек у = 0. По форме выражения различают следующие масштабы: численный, именованный и линейный. Численный масштаб выражают в виде аликвотной дроби с числителем, равным I. В Российской Федерации принят следующие стандартные значения численных масштабов: 1:500, 1:1000, 1:2000 и 1:5000 для планов; 1: 10000, 1:25000, 1:100000, 1:200000,1:500000, 1:1000000 для карт.

Линейным масштаб представляет собой прямую линию, на которой откладывают основание масштаба, т.е. отрезок обычно длиной 2...2,5 см, которое соответствует целому числу метров на местности. Левое основание обычно делят на 10 равных частей, называемых наименьшими делениями линейного масштаба. В соответствии с численным масштабом карты (плана) деления подписывают, что позволяет просто определять длину отрезка на местности по измеренному на плане расстоянию l. Для этого, взяв в раствор измерителя отрезок l, необходимо поместить его на шкале (номограмме) линейного масштаба так, как показано на рисунке 5.1. Отсчет расстояния делают на глаз в интервале делений первого основания.

Точности масштаба связана с графической точностью измерения отрезков на плане (карте). Считается, что графическая возможность измерения отрезков или построения их на плане (карте) ограничивается значением в 0,01 см. В связи с чем под точностью масштаба понимают горизонтальное проложеиие лини местности, соответствующее 0,1 мм на плане.

Таким образом зависит от численного масштаба: чем крупнее масштаб, тем детальнее изображаются объекты и предметы местности на плане (карте)