книги из ГПНТБ / Гайнулин, Р. Н. Топографо-геодезические съемки лиманов изыскания и съемочные работы при проектировании и строительстве лиманного орошения
.pdfно при этом у итоговой поправки, записанной вне данного полигона, знак меняется на обратный. Например, для хо
да N3 итоговые поправки |
соответственно равны -t-0',2 и |
|
— О',5. Если вычисляем |
окончательную поправку этого |
|
хода в I полигоне, то она будет |
равна: +0',2— ( —О',5) = |
|
= +0',7; если мы вычисляем |
окончательную поправку |
этого же хода, но в IV полигоне, то она будет равна:
— О',5 — ( + 0',2) = — О',7.
Поправка внешнего хода по аналогии будет равна ито говой поправке, взятой с обратным знаком. Например, для хода N6 получим: — ( —О',4) = +0',4.
Окончательным контролем всех вычислений служит сумма поправок по всем ходам внутри каждого полигона. Если вычисления произведены правильно, то сумма будет равна первоначальной невязке этого полигона, взятой с противоположным знаком.
Поправки отдельных углов находятся по общему пра вилу — поровну на каждый угол, при этом надо учиты вать, что углы при узловых точках считаются в ходах за половину.
При исправлении связующих и внутренних централь ных углов надо проследить, чтобы в них не нарушалось условие горизонта. По уравновешенным углам вычисляют дирекционные углы, румбы сторон и приращения коорди нат. Подсчитывают сумму приращений координат по каждому ходу (в каждом полигоне знаки приращений ко ординат нужно брать для направлений по ходу часовой стрелки).
Красные числа определяют как отношение длины хо да к периметру соответствующего полигона. Собственно уравновешивание приращений координат выполняется точно так, как уравновешивание углов.
Полученные на отдельные ходы поправки записывают в координатной ведомости над соответствующей суммой приращений координат. С учетом этих поправок вычисля ют координаты узловых точек. Если уравновешивание и
80
все вычисления выполнены правильно, то координаты узловых точек по всем ходам получатся одинаковыми. Поправки в приращения координат внутри хода распре деляют пропорционально длинам сторон. По исправлен ным приращениям вычисляют координаты всех пунктов.
При уравновешивании нивелирных полигонов красные числа вычисляют как отношение длины хода к периметру соответствующего полигона или как отношение числа станций в ходе к суммарному числу станций по всем хо дам этого полигона. Уравновешивание нивелирных поли гонов выполняется аналогично уравновешиванию прира щений координат.
Способ профессора В. В. Попова не является строгим для теодолитных (или полигонометрических) полигонов. В связи с этим нет возможности и произвести апостериор ную оценку точности таких полигонов, так как примене ние формул теории погрешностей в этом случае теорети чески несостоятельно.
Для оценки точности нивелирования вычисляют сред нюю квадратическую погрешность нивелирования хода длиной 1 км по формуле [1 1]
(86)
или по формуле
(87)
где V — поправки в отдельные ходы, мм; L — длины ходов, км;
г — число полигонов; п — число станций в ходе.
6—1422
СПОСОБ КРУГОВЫХ ПРИЕМОВ. ИЗМЕРЕНИЕ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОННЫМИ ДАЛЬНОМЕРАМИ
СПОСОБ КРУГОВЫХ ПРИЕМОВ
Важной и ответственной частью геодезических изме рений при создании опорных сетей для топографических съемок под лиманное орошение является измерение гори зонтальных углов. Из высокоточных способов угловых измерений относительно прост и производителен способ круговых приемов.
Он разработан в начале XIX века выдающимся уче ным астрономом-геодезистом, первым директором Пул ковской обсерватории В. Я- Струве. Этот способ целесо образно применять, когда число определяемых направ лений на пункте больше двух.
Измерения и их математическую обработку (см. стр. 89) организуют так, чтобы полностью исключить или существенно уменьшить влияние на конечные результаты как инструментальных погрешностей, так и погрешности за так называемое увлекание лимба алидадой [11]. По этому измерения в приеме выполняют в таком порядке:
1)центрируют теодолит над точкой 0 (рис. 11) и при водят плоскость лимба в горизонтальное положение;
2)в первом приеме при круге лево (Л) устанавливают горизонтальный круг так, чтобы при наведении зритель ной трубы на начальный пункт (например, на точку Т) отсчет по лимбу был равен 0° 01' или 0°02'; за начальный пункт следует принимать хорошо видимый пункт среди
82
тех, которые подлежат наблюдению; для уменьшения погрешностей визирования и отсчитывания при измерении направлений оптическими шкаловыми теодолитами на
Рис. 11. Измерение горизонтальных направлений способом круговых приемов
каждый пункт наводят дважды (второе наведение делают при помощи микрометренного винта алидады горизон тального круга) и берут отсчеты аі и аг (см. журнал из мерения горизонтальных направлений способом круговых приемов, стр. 89) ;
3) оставляя лимб закрепленным, вращают алидаду по
6* |
83 |
ходу часовой стрелки, последовательно дважды наводят на пункты К, С и снова обязательно на начальный пункт Т («замыкая горизонт»), беря отсчеты и записывая их в журнал; если расхождение между начальным и конечным средними отсчетами на пункт Т не превышает установлен ного допуска, то измерения в полуприеме считаются за конченными;
4)если измерения выполняют теодолитами с двусто ронним отсчетным приспособлением, то, оставляя лимб неподвижным, переводят трубу через зенит; если измере ния выполняют теодолитами с односторонним отсчетным приспособлением, то после перевода трубы через зенит лимб следует повернуть на 180°;
5)визируют на конечный пункт Т, берут отсчеты аі и а2 и далее последовательно наводят на все остальные пункты, но в обратном порядке — С, К и снова, замыкая горизонт, на начальный пункт Т; таким образом, при кру ге право (П) алидаду вращают против хода часовой стрелки, а запись отсчетов в журнале ведут снизу вверх.
Наблюдения при КЛ и КП составляют полный прием. Измерения в других приемах выполняют аналогично, пе
реставляя лимб между приемами на величину ô =------
(Р — число приемов).
Впроцессе измерений необходимо следить, чтобы за крепительные винты не завинчивались слишком сильно; окончательное наведение сетки нитей трубы на предмет надо осуществлять только ввинчиванием микрометренного винта алидады горизонтального круга.
Взависимости от марки теодолита в таблице 17, в со ответствии с инструкцией [8] приведены технические нор мативы при измерении горизонтальных направлений спо собом круговых приемов в аналитических сетях 1 и 2 раз ряда. В случае недопустимых расхождений измерения повторяют.
84
Таблица 17
Технические нормативы при измерении направлений способом круговых приемов
|
Т-2, Theo-010 |
Т-5 и ему |
||
|
и им |
равноточ |
||
|
равноточные |
|||
|
|
ные |
||
|
|
|
|
|
Показатели |
разряд аналитической сети |
|||
|
||||
|
1 |
2 |
1 |
2 |
Число приемов |
3 |
2 |
4 |
3 |
Замыкание горизонта |
8" |
8" |
О',2 |
0' ,2 |
Колебание значения направления, полу- |
8" |
8" |
О',2 |
О',2 |
ченного из разных приемов |
ОБРАБОТКА ЖУРНАЛА И ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ
Вычисления в журнале ведут одновременно с измере нием горизонтальных направлений. Из отсчётов аі и а2 (табл. 18) выводят средние значения
л==ац_а2_ и п==аЦ_а2_.
Вычисляют величины незамыкания горизонта в полуприемах по формулам
|
Ал — Лн |
Лк 1 |
(88) |
|
дп = пн-пкр |
||
|
|
||
где Л„ и Лк, Пн |
и Пк — соответственно средние отсчеты |
||
|
на начальный |
пункт в начале и в |
|
Допустимость |
конце полуприема. |
||
величин Дл |
и Дп(табл. 17) служит |
||
контролем правильности измерений |
в полуприеме. По |
каждому направлению из величин Л и П выводят среднее
л+п
значение, равное ------ .
85
Таблица 18
Журнал измерения горизонтальных направлений способом круговых приемов
Пункт — Останкино |
Теодолит — Т-5 № 07937 |
Дата — 27/Ѵ-76 г. |
Погода — ясно, слабый ветер |
Время — 7 ч 0,5 мин |
Видимость — хорошая |
II |
прием |
Н ап ра вл ен ия |
Кр уг |
Ташла |
Л |
|
п |
Карьер |
л |
|
п |
Село |
л |
|
п |
Ташла |
л |
|
п |
Отсчеты по горизон
тальному кругу |
а1 + а2 |
л + п |
Направления, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
||||
о |
|
at |
а2 |
|
|
2 |
приведенные к |
|||
|
|
|
|
общему нулю |
||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
'1" |
'1 |
" |
' |
1" |
|
|
|
||
45 |
04 |
30 |
04 |
36 |
04 |
33 |
04' 3°6" |
0°00' 00" |
||
225 |
04 |
36 |
04 |
42 |
04 |
39 |
|
|
|
|
91 |
30 |
54 |
30 |
48 |
30 |
51 |
—2 |
46° 26' |
12" |
|
30'50" |
||||||||||
271 |
30 |
48 |
30 |
48 |
30 |
48 |
||||
|
|
|
||||||||
163 |
18 |
00 |
18 |
00 |
18 |
00 |
—4 |
|
|
|
18'04" |
118° 13' 24" |
|||||||||
343 |
18 |
12 |
18 |
06 |
18 |
09 |
||||
|
|
|
||||||||
45 |
04 |
36 |
04 |
42 |
04 |
39 |
—6 |
|
|
|
04'42" |
0° 00' 00" |
|||||||||
225 |
04 |
48 |
04 |
42 |
04 |
45 |
||||
|
|
|
Незамыкание Дл = + 6"; дп = + 6"; дср = + 6"; 5К =
==ÿ(K-i).
В полученные средние направления вводят поправки Зк за незамыкание горизонта
Зк=- |
1), |
(89) |
где Лер—— среднее значение величины незамы-
86
кания горизонта в приеме; п — число измеряемых направлений на дан
ном пункте (у нас п = 3, |
см. рис. 11); |
||
к — номер |
наблюдаемого |
направления в |
|
приеме |
(к= 1, |
2, ... , п+ 1). |
|
Поправки бк записывают в |
журнале |
над средними |
значениями измеренных направлений.
Последовательно вычитая из каждого среднего значе ния направления (с учетом поправки ôK) среднее значение начального направления, получают в каждом приеме на правления, приведенные к общему нулю. Эти значения направлений сравнивают между собой. Расхождения на правлений из отдельных приемов не должны превосходить допусков, указанных в таблице 17.
По окончании наблюдений на пункте составляют свод ку результатов измерений, при этом за окончательное значение направления принимают среднее арифметиче ское из всех значений, полученных в отдельных приемах (в качестве примера см. табл. 19).
Среднюю квадратическую погрешность р направле
ния, измеренного одним приемом, |
находят по формуле |
||||
Петерса |
|
|
|
|
|
|
1,25 |
S I у I = k S I у I |
(90) |
||
|
Ур(р-і) |
п |
|
ц ’ |
|
|
|
|
|||
где |
к — коэффициент, зависящий |
от |
числа приемов |
||
|
(р = 2, к = 0,88; р = 3, к = 0,51 |
и т. д.); |
|
||
|
V = отклонения значений направлений из отдельных |
||||
|
приемов от их среднего арифметического. |
|
|||
Средняя квадратическая погрешность направления, |
|||||
найденного из измерений Р приемами, |
вычисляется по |
||||
формуле |
|
|
|
|
|
М= |
= 4^=1,"9; щ3=М1/2'=1,,/9/2=:2,"7. |
87
|
|
|
|
|
|
Таблица 19 |
||
Оценка точности |
измерения |
горизонтальных |
направлений способом |
|||||
круговых приемов пункт — Останкино. Начальное |
направление — |
|||||||
|
|
Ташла 0°00'00" |
|
|
|
|
||
Название |
|
|
|
|
|
|
|
|
^^пункт^^ |
|
Карьер |
|
|
Село |
|
|
|
приема |
о |
|
|
V |
° |
|
|
V |
|
|
|
|
|
||||
I |
46 |
26 |
23 |
-3",5 |
118 |
13 |
23 |
—3" |
II |
46 |
26 |
12 |
+7,5 |
118 |
13 |
24 |
—4 |
III |
46 |
26 |
18 |
+ 1,5 |
118 |
13 |
15 |
+5 |
IV |
46 |
26 |
25 |
—5,5 |
118 |
13 |
18 |
+2 |
Среднее значение |
46° |
26' |
19"5 |
-9,0 |
118° |
13' |
20" |
+7 |
|
|
|
|
-9,0 |
|
|
|
—7 |
|
|
|
|
0,0 |
|
|
|
0 |
2S1 ѵ I — 32,"0; п = 3; к = 0,36; р |
32,"0-0,36 = 3,"8; |
|
Среднюю квадратическую погрешность m3 |
измерения |
|
угла р приемами находят по формуле |
|
|
т3 = М/2? |
|
(91) |
Пример вычислений по оценке точности приведен в табли це 19.
ИЗМЕРЕНИЕ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОННЫМИ ДАЛЬНОМЕРАМИ
Научно-техническая революция в геодезическом при боростроении, в том числе большой прогресс, достигнутый за последние 10—15 лет в области линейных измерений, способствовали тому, что наряду с традиционными спосо бами измерения расстояний (при помощи мерных штри ховых и шкаловых лент, базисных приборов с инварными проволоками, оптических дальномеров с постоянным и переменным базисом и т. д.) появился высокоточный
88
электронный способ определения расстояний при помощи свето- и радиодальномеров, а также лазерных приборов.
Принципиальная схема определения расстояния элек тронными дальномерами следующая.
В начальной точке измеряемой линии устанавливают прибор (генератор электромагнитных волн), в конечной точке — отражатель (ретранслятор). Электромагнитные волны, посланные прибором, отражаются в конечной точ ке линии и вновь возвращаются в исходную точку. Оче видно, наклонное расстояние Д, пройденное волнами дважды, может быть вычислено по формуле
Д = -Г-, |
(92) |
где с — скорость распространения |
электромагнитных |
волн в воздухе; т — время прохождения ими измеряемого расстоя
ния туда и обратно;
с — скорость распространения электромагнитных волн в вакууме;
п— показатель преломления воздуха (определяют на основе метеорологических измерений темпе
ратуры, давления и влажности воздуха).
На состоявшейся в 1957 году в Торонто (Канада) Генеральной ассамблее Международного геодезического и геофизического союза была принята рекомендация —• пользоваться для геодезических измерений значением с0 = 299792,5±0,4 км/с.
Время распространения электромагнитных волн вдоль измеряемой линии может быть определено двумя спосо
бами:
при помощи излучения импульсов и приема их после отражения (импульсный метод);
89