2.3. Контрольные вопросы по 2 разделу

1. В чем заключается сущность измерения горизонтального угла?

2. Дать классификацию теодолитам.

3. Для чего смещают горизонтальный круг между полуприемами и приемами при измерении отдельного горизонтального угла?

4. Для чего измеряют горизонтальный угол при КП и КЛ?

5. Как определяется МО вертикального круга?

6. Как определить чувствительность уровня?

7. В чем особенность конструкции оптических теодолитов?

8. Назовите условия основных поверок теодолитов.

9. Как привести основную ось вращения теодолита в отвесное положение?

10. Как определить коллимационную погрешность?

11. Как определить погрешность за центрирование теодолита?

12. Объяснить порядок измерения горизонтальных углов способом приемов и круговых приемов.

13. Какие основные погрешности влияют на точность измерения горизонтальных углов?

14. Как обнаружить и устранить параллакс сетки нитей?

15. Как закрепляются отрезки линий на местности?

16. Что называется вешением линии на местности?

17. Что называется створом?

18. Какие приборы применяются для непосредственного измерения расстояний?

19. Что такое компарирование мерных приборов?

20. Как измеряются отрезки линий стальной 20-метровой лентой?

21. Как приводятся наклонные отрезки линий к горизонту?

22. Как определяется поправка за температуру в измеренные отрезки линий ?

23. Как измеряются расстояния нитяным дальномером?

24. Определить поправку за компарирование мерной ленты, если длина компаратора при температуре t_k = 20^оС, L= 120,00 м, а при измерении его компарируемой лентой при той же температуре получены следующие результаты: l₁ = 119,821 м; l₂= 119,819 м; l₃= 119,817 м.

25. Определить поправку за температуру в измеренную длину отрезка линии, если D=182,35 м, t_k = 20°С и температура, при которой производились измерения, t = -2^: С.

26. Определить поправку за наклон отрезка линии к горизонту, если D = 210,011 м и угол наклона  = 5°15'.

27. В чем состоит отличие наклонной линии и ее горизонтального проложения?

3. Нивелирование

3.1. Способы определения превышений и отметок точек

Для составления проектов различных сооружений на плане, карте или профиле изображают земную поверхность. При этом нужно иметь не только изображение местных предметов и различных контуров в горизонтальной проекции, но и представление о неровностях поверхности, о поперечном и продольном уклонах и о том, насколько одна точка расположена выше или ниже другой.

При рассмотрении систем координат и высот в геодезии (первый раздел пункт 1.5) говорилось об абсолютных и относительных высотах, которые используются в практике геодезических съемок для решения различных инженерных задач.

Геодезическая (абсолютная) высота Н характеризует высоту точки земной поверхности над поверхностью геоида – уровнем Балтийского моря, а относительная высота (превышение h) точки – высоту одной точки земной поверхности над другой (рисунок 1.10).

В природе не существует абсолютно ровных участков суши. На любом участке, на первый взгляд кажущемся ровным, всегда имеются пониженные и повышенные места, кривизна поверхности.

Рельеф оказывает очень сильное влияние на строительство сооружений. На аэродромах, например, неблагоприятный рельеф летного поля может затруднить или даже воспретить взлет и посадку самолетов. Поэтому при строительстве аэродромов рельеф исправляют - производят земляные работы, устраняя недопустимые уклоны и кривизну поверхности летного поля. Но прежде чем приступить к исправлению рельефа местности, его нужно сначала измерить, чтобы знать, где и в каких местах производить земляные работы по срезке или подсыпке грунта. Этого добиваются нивелированием поверхности с помощью специальных приборов - нивелиров.

Нивелированием, или вертикальной съемкой называют полевые измерительные геодезические работы, в результате которых определяются превышения одних точек местности над другими.

В зависимости от принципа определения превышений и применяемых приборов различают следующие виды нивелирования: геометрическое, тригонометрическое, физическое, механическое, стереофотограмметрическое и спутниковое.

При геометрическом нивелировании превышение определяют горизонтальными лучами визирования. Этот способ является наиболее простым и точным, но при одной установке прибора позволяет определять превышения между точками местности в условиях их взаимной видимости и лишь в пределах длины рейки. Поэтому в горной местности, когда превышения между точками местности большие, эффективность и точность падают.

При тригонометрическом нивелировании превышения определяют наклонным визирным лучом по измеренному углу наклона и расстоянию между нивелируемыми точками. Этот способ позволяет с одной станции определить практически любое превышение между точками, имеющими взаимную видимость. Однако точность тригонометрического нивелирования ограничена из-за недостаточно точного учета влияния на величины вертикальных углов оптической рефракции и уклонений отвесных линий, особенно в горной местности.

К физическому нивелированию относят методы, основанные на использовании различных физических явлений:

• гидростатическое, основанное на применении сообщающихся сосудов, имеет высокую точность и позволяет определять превышения между точками при отсутствии взаимной видимости, но в пределах размеров трубок;

• барометрическое, основанное на измерении превышений по разности атмосферного давления в наблюдаемых точках, также не требует взаимной видимости между точками, но дает невысокую точность из-за недостаточно точного учета влияния многих факторов, связанных с физикой атмосферы и другими причинами;

• аэрорадиолокационное, основанное на отражении электромагнитных волн от земной поверхности и определении времени их прохождения. Выполняется с самолета при помощи радиодальномеров и высотомеров.

При механическом нивелировании превышения определяют с помощью установленных на автомобилях, железнодорожных вагонах и т.д. приборов, которые сразу автоматически вычерчивают на специальной ленте профиль местности. Этот метод находит применение при изысканиях линейных сооружений и для контроля проложения железнодорожных путей. Точность механического способа невелика, хотя отметки точек определяются быстро.

При стереофотограмметрическом нивелировании превышения определяют с помощью специальных приборов по стереоскопическим парам фотоснимков, создающим стереомодели рельефа. Этот способ позволяет бесконтактным методом определять превышения между точками и другие характеристики местности. Точность стереофотограмметрического способа зависит от масштаба снимков, способа их обработки, точности приборов и других причин.

При спутниковом нивелировании превышения определяют с помощью спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS. Этот способ позволяет определять абсолютные высоты точек местности в автономном режиме с точностью около 1 м и превышения в дифференциальном режиме с точностью до сантиметров и точнее.

Наиболее распространенными способами определения превышений в процессе изысканий, проектирования и строительства аэродромов являются: геометрическое, тригонометрическое и гидростатическое нивелирование. Наибольшую точность дает геометрическое нивелирование.