книги / Практикум по геодезии
..pdf(II ± 3)СР — сумма срсдиих разпостей или сумм отсчетов по шкалам для п пролетов;
As, — поправка в длину липни за температуру мерпого прибора;
AsA— поправка в длину лппип за приведение линии
кгоризонту (без учета поправок за приведение
кгоризонту измерении* длни остатков);
2 Г — сумма вычисленных длии остатков.31
|
Вычисление длины линии 113 14—113 15 |
Т а б л и ц а 41 |
||
|
|
|||
М строки |
Обоз: очения |
u |
>UI |
|
1 |
|
п |
8 |
-1,79 |
2 |
|
И - А1 |
24 |
|
3 |
|
*ср |
+30,4° |
|
4 |
|
П т |
1C3 |
|
5 |
|
У .п |
120 KM |
|
6 |
In + Д/л |
192 |
—14,3 |
|
7 |
£ |
(11—3)Ср |
|
—140,3 |
8 |
|
A s , |
|
+0,9 |
9 |
|
A sb |
+ 3 |
-3 3 ,8 |
10 |
|
Z r |
+21,8 |
|
11 |
|
s ’ |
195 |
—105,7 |
12 |
|
A s u |
|
-5 .1 |
13 |
|
A sy |
|
+34,5 |
14 |
s = |
194,804 м |
195 |
—136,3 |
|
|
|
13 строки 1—5 табл. 41 выписывают исходные величины, необ ходимые для вычислении: число пролетов п (из журнала измере ния линии), длину проволоки (/ +■ А/) (из свидетельства), среднюю температуру *ср (из журпала измерения липни), среднюю высоту над уровнем моря местности, по которой проложен ход Ит (с кар ты — до целых метров), среднее удаление стороны от осевого меридиана Ут (с нарты до километров). В строки 6—14 табл. 41 с левой стороны записывают обозначения величин, с правой — вычисленные значения величин. Для удобства вычислений метры и миллиметры записывают в разных столбцах.
Сиачала но формуле (III.40) получают величину s'. В строке 6 (табл. 41) вычисляют величину (/ -J- А/) п. В строку 7 выписывают
1S1
лз журнала измерепия линий (см. табл. 37) 2 (П — 3)ср. Поправку в длину линии за температуру As, вычисляют по формуле
As, = a/(*cp—t0)n, |
(111.41) |
где а — коэффициент линейного расширения; / — длина мерного прибора;
/ср — среднее значение температуры мерного прибора при пз* мерешш линпп;
t0 — температура коыпарпрования;
A s,= 4 *10-’ .8-24 (+ 3 0 ,4 ° -1 8 ,6 °)= + 0 д00091м= +0,91 мм.
Поправку ДSf, в строку 9 выписывают пэ журнала вивелпроволпя штативов с целиками (табл. 38), а вычисленный остаток г (или сумму остатков) — в строку 10 из табл. 40. Остаток в вы числяемой стороне положительный, поэтому у величины г по ставлен знак «плюс».
Суммированием величин в строках 6—10 получают велпчипу s и записывают ео в строку И .
Поправку за приведение длины ливни к уровню моря As,, вы числяют по формуле
(111.42)
где Ищ — средияя высота над уровнем моря местности, по кото рой проложен ход;
R — средний радпус кривизны поверхности эллипсоида; s' — длина линии, приведенная к горизонту.
Поправку за приведение длины линии па плоскость в проек ции Гаусса — Крюгера получают из выражения
(111.43)
Здесь Ут — среднее удаление стороиы от осевого меридиана. Поправки As„ и А$у можпо выбрать из таблиц (прил. 5 и С)
по аргументам Ит , Ут и s'. Объяснения к пользованию этими таблицами даны в прил. 5 и 6.
В строке 14 получают сторону s по формуле (III.39). Оконча тельную . величину s переписываютеще раз с округлением до 0,001 м.
В указанной последовательности вычисляют длину линии при каждом ее измерении.
Расхождение полученпых двух значении длшш линии при из мерении двумя проволоками пли при измереппп одной проволокой
прямо и |
обратно |
не |
должно |
превосходить в иолигонометрип |
4 класса |
1 : 25 000 |
от |
длины |
линии. |
В случае расхождений; превышающих допустимые, производят повторную поверку вычислений. Если в вычислениях ошибки не обнаружат, то приступают к повторному измерению. Повто-
152
ршот о первую очередь то измерение, в котором можно было ожидать меиео падсжиыс результаты.
С о с т а в и с о о л и о т е л е й п р а с п р е д е л е н и е о б я з а п п о с т е й . Задапие выполняется в опмпий п летлпй периоды обучения с таким распределеппем обязанностей. Зимой каждый студепт знакомится с устройством приборов и их иссле дованиями, выполпяет поверки, вычислительную обработку ре зультатов намерения линии и вычисляет длину липни. В период летней практики измерение липни выполняют две бригады, обра зующие как бы партию, состоящую издесяти человек. Обязанности в партии распределяются так: начальник партии, два наблюдателя, два человека осуществляют натяжение, два человека — вешочио и расстановку штативов, три человека производят нивелирование штативов. Каждый член партии последовательно выполняет все обязанности по плану чередования, составленному руководителем.
По окончании работ подлежат сдаче оформленные, вычислен ные с проверенные полевые журналы:
1)измерения линий полпгонометрического хода;
2)нивелирования штативов с целиками;
3)исследовании и поверок приборов.
ЗАДАНИЕ III.4
ИЗМЕРЕНИЕ ЛИППН В ПОЛИГОНЬМЕТРИП ПАРАЛЛАКТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
В полигопометрпческих ходах с использованием проволок и при измерении отдельных линий для различного рода ипженерпых геодезических вадач, в том случае если непосредственно из мерение линии затруднительно, можот быть использован косвен ный метод их определения — метод параллактических звеньев. Этот метод заключается в том, что в геометрических построениях на местности обычно тина треугольника пли ромба измеряют про волокой базис (сторону или диагональ) и горизонтальные значе ния углов. По измеренным величинам вычисляют гоонзонтальное ороложение линии.
I.Задачи: ознакомление с типами параллактических ввепьев
иприборами. Производство намерении и вычислений.
II.Литература: Чеботарев А. С., Селиханович В . Г., Соко
лов М, И. Геодезия. Ч. II. М., Геодезпздат, 1902, § 95—99.
Селиханович В. Г., Логинова Г. П. Задачник но геодезпп. Ч. II. Мм «Недра», 1970.
Инструкция по топографической съемке в масштабах 1 : 5000 — 1 : 500. М., «Недра», 1973.
III. Приборы и пособия: оптический теодолит Т2, 2Т2 (ТБ-1, Theo-ОЮ пли пы равноточные) со штативом, 2 визирные марки с подставками и штативами, два оптических центрира, базисный прибор БП-3, журналы для записи угловых и линейных измерений,
153
тсотпзпачпые таблицы патуралышх зпаченпй тригонометри ческих функций, арифмометр, ручка.
IV. Последовательность выполнения вадопия:
1)ознакомление с типами параллактических ввеньев и форму лами для вычислений и оценки точности}'
2)ознакомление с приборами;
3)измерение и вычислеппе липни.
1.Ознакомление с типами параллактических ззепьев п форму-
„ламп для вычислений п оценки
|
|
точности. |
Т |
и п ы |
п а р а л - |
|
|
|
л а к т и ч е с к их |
в в е н ь е в . |
|||
|
|
Звено |
треугольной формы |
|||
|
|
(рис. 60) |
|
|
|
|
|
|
b — измеренный проволокой |
||||
|
|
базис; |
|
|||
1- |
|
<р — параллактический угол |
||||
|
(Ф |
|
4 — 8°); |
|||
Рнс. G0. Параллактическое |
BDeuo |
|
||||
у — прибазисиый угол. |
||||||
треугольной формы |
|
|||||
основная |
|
Формулы |
для |
вычислений: |
||
|
sip (*Р+ V). |
|
|
|
||
|
|
|
|
(II1.44) |
||
|
|
sin ф * |
|
|
||
контрольная |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
s = Ъcos У-f- Ъsin у ctg ф. |
|
|
(II 1.45) |
При значениях у 90° для оценки точности и нредварптельиого расчета исиользуются следующие (1юрмулы:
(И 1.46)
где т&, 1Пф — соответственпо средние квадратические погрешности измерения базиса и параллактического угла ф.
При выборе величины базиса и при ирсдрасчете точности изме
рении следует использовать формулы |
|
|||
с _ ^ Р |
|
(III .47) |
||
|
ф • |
|
|
|
S |
ф |
* |
(II 1.48) |
|
|
||||
т , |
т ф |
с |
(III.49) |
|
s ~ |
bp |
S’ |
||
|
где р — радиан.
П р и м е р 1. Длина измеряемой стороны примерно равш
300 ы. Следует рассчитать величину базиса и точность измерен!»
/и* 1 углов т ,, если _ = j _ .
154
Задав величину ер ^ 8°, найдем
Ь |
91 |
S • яоо |
= 42 м. |
Р |
57,3 |
Учитывая, что длина проволоки 24 м, базис следует принять равным 4S м, тогда
m _2S800" __ п п»
фs 10000 “ 2,9 *
Звено ромбической формы с симметричным базисом (рис. 61). Формулы для вычислений:
С
Рис. 61. Параллактическое звепо |
Рис. 62. Параллактическое звено |
ромбической формы с симмстричиым |
ромбической формы с осиммстрич- |
базисом |
ным базисом |
основные
s — $1 + S2\
Ь . фа .
* i = 2 cts-2-:
Ь . <fh
S i = T C tg-f-;
контрольные
s — si + $2»
*i = bctgq>,+4* ( у ) ';
1 |
/ b \2 |
Sn = b ctg Ф» + |
^"2/ ’ |
(III.50)
(111.51)
Значения s[ n вычисляются по формулам (III.50).
Звено ромбической формы с асимметричным базисом (рис. 62). Формулы для вычислении:
основные
s = |
-f- |
<Pi+ Ai |
|
|
Si = |
b+2y |
(Ш.52) |
||
2 |
CtS |
2 • |
||
_ b-\-2y |
Ctg |
92+Д2 |
|
155
гдо у — асимметрия базиса;
Д— асимметрия параллактического угла, которую вычис ляют из выражений
sin |
= ~ |
sin фх{ |
|
|
sinA2=*y-sin <р2; |
(III.53) |
|||
|
||||
контрольные формулы |
|
|
|
|
5= 5,4 -^; |
|
|||
|
* |
У2 |
|
|
h = s 1 — ~7~\ |
(III.54) |
|||
|
|
|
||
$2 — $2 |
• » |
|
||
|
|
*2 |
|
|
• |
6 . |
ф| |
|
|
S i ^ y c t g f - ; |
(III.55) |
|||
V |
6 . |
Ф{| |
||
|
||||
s2 = T c t g - Y . |
|
Формула для оценки точности ромбических звеньев
От'-У-фУ+т (■£■)*• (ПШ)
При, выборе величины базиса и предрасчета точности измере ния параллактических углов следует использовать выражения
|
|
|
|
|
|
т5 |
т.ф |
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
Ч>У2 |
(111.57) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
s = 2 L р_ |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
гдо р — радиаи. |
|
|
ч> |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||||
П р и м е р |
2. |
Длина измеряемой |
стороны прпмерпо |
равна |
|||||
s *8s* 300 |
м. Следует рассчитать, какой |
величины следует |
взять |
||||||
базис |
и |
с |
какой |
точностью |
измерять |
параллактические |
углы, |
||
если |
m5j s |
= |
1 |
|
|
|
|
|
|
10000 |
|
<p *s« S°, пайдем |
|
|
|||||
Задавшись |
величиной |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
и ... |
|
300-8° |
0 , |
|
|
|
|
|
|
Ь |
2р |
2-57,3 |
М* |
|
Так как длила проволоки 24 м, то целесообразно и базис при нять равным 24 м. Далее найдем
тф = ( ^ ) ФК Г = ^ 1 . 1 , 4 = 4“.
2. Ознакомление с приборами. Оптические теодолиты, оптиче ские цептрпры, визирные марки и впвелпр должны быть выве-
I56
репы. Исследования и поверки этих приборов рассмотрены в со ответствующих разделах: нивелирование III класса, угловые из мерения, измерение длин проволоками.
3. Измерение и вычисление линии. В зависимости от вида параллактического звепа следует предварительно рассчитать ве личину базиса и точность измерения параллактических углов. Параллактические углы не должны быть меньше 8° — полпгонометрия 1 разряда и меньше 4° — полигонометрия 2 разряда. При звене треугольной формы па одном конце измеряемой линии наме чают примерно перпендикулярно направление базиса и устанав ливают над точкой В (см. рис. GO) с помощью оптического цептрпра штатив с базисным целиком. Второй штатив с базисным целиком устанавлинают в заданном базису направлении на расстоянии кратном длине проволоки (24 м ± 8 см; 48 см ± 8 см). Базис ве должен содержать остатка.
Измерение и вычисление длины базиса проводится аналогично измерению длин сторон в иолмгонометрпп. Поправки за приведевие длил сторон к уровшо моря и на плоскость в проекции Гаус са — Крюгера при вычислении базиса не учитываются. Эти по правки в дальнейшем вводятся в длину измеренной липни. При измерении параллактических углов <р оптические цептрнры с ба зисными целиками на точках В и С заменяются в подставках визир ными марками. Измерение углов выполняется 4—6 полными прие мами (при круге «право» и при круге «лево») с перестановкой лимба
180° п
па----- . Расхождении п значении <р между приемами допускается
1,5". При измерении базисного угла у теодолит в точке А и марка в точгёе В взаимно заменяются. Угол у измеряется одшш приемом.
Порядок наблюдений, оценка точности — изложены в раздело угловые измерения. Для контроля линия определяется обяза тельно дважды (но двум базнсай). Отпоснтельпая погрешность раапостп двух определений пе должна быть больше заданной точ ности измерения.
Образец вычислений приводится в табл. 42.
В звене ромбической формы базис располагается примерно в соредипе линии. Его следует располагать перпендикулярно к из меряемой липпи с погрешностью не более 2'. Установка паправлет вия базиса проводится с помощью теодолита. В противном слу чае выполняется измерение прибазисного угла с точностью до Г .
а в дальнейшем |
при вычислении |
и s* но формулам (III.50), |
|
(III.52) следует |
ввести поправки |
|
|
|
/ У—90° V |
st |
|
|
V Р |
) |
' 2 |
^ У-ЯУу |
(II 1.58) |
|
Измерение базиса и измерение параллактических углов <рх и <ра выполняются так же, как и в звене треугольной формы.
157
Т а б л и ц а 42
Вычисление лииии из параллактического зеспа треугольной форты
<р=5° 31' 17"; |
у =89° 15' 32"; |
6 = 4S.0032 м; |
/HS= 0.05 мм; |
/мр=1.3" |
||||
|
|
V |
Ь |
|
5 |
sin v |
|
|
влепа |
|
ф |
sin ф |
<*КФ |
cosy |
|||
|
V +ф |
sin (ф + V) |
|
ь• 6in V ct«j Ф |
Ъcos v |
|||
|
|
|
||||||
1 |
|
2 |
3 |
|
и |
5 |
0 |
|
3 |
89°i5'32* |
48.0032 |
497.167 |
0,999916 |
0.012934 |
|||
5 31 17 |
0.096218 |
497.167 |
10.34389 |
0,6209 |
||||
|
||||||||
' |
04 46 49 |
0.996521 |
|
496.5462 |
|
|||
№ |
/ 5-10-5 |
у » , ( |
13 |
V -Н Л , Ю-в)2 + (б5 |
. Ю-6)3; |
|||
\ |
4S |
) 1 V |
199000 |
J - v ‘v’ |
|
|||
|
( ^ |
У = 1 .0 8 -10"12+ 4220 • 10-13 = |
4221.10-12; |
|
||||
|
|
|
= 65.10-0; |
15300’ |
|
|||
|
|
|
|
|
|
Вычислял А . II. Коэко
Если величины асимметрии у ^ ^оо* где s величина изме
ряемой лпиип, то построение следует отнести к звену с симметрич ным базисом и пользоваться формулами (III.50) или (111.59). Величина асимметрии у определяется следующим образом. С иоыощыо теодолита фиксируют точку пересечения базиса и створа
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а *13 |
|
Вычисление липни из параллактического звена |
ромбической формы |
||||||
|
с симметричным базисом (по осиоипмм формулам) |
|
|||||
с5 |
|
|
|
|
|
|
|
п о |
|
ф |
|
ь |
|
г» |
|
гз О |
Ф» |
Ь |
Ф |
i |
|||
? о сз |
Ф» |
2 |
2 |
cts - f - |
ь |
||
с , - |
|
|
|
|
|
|
|
И?с |
|
|
|
|
|
|
|
^ S c |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
э |
Б |
7 |
ь |
6° 47'17.2' |
3е 23' 38,6е |
48,0086 |
24.0043 |
16,8614 |
404.746 |
764,040 |
|
6 -7 |
38 40,0 |
3 49 20.0 |
14,9679 |
359,294 |
|||
7 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
? “ |
зйW |
'l<p=0'sr- |
Вычислял Л . II. Козко |
||
|
|
|
|
|
15S
лишим. На базисе отмечают его серсдипу. Расстояние между этими точками измеряют рулеткой с точностью до 1 см. В качестве кон троля измерения лшшп проводится вторпчпос ее определение со вторым базисом. Относительпая погрешность разности двух оп ределений не должна быть больше требуемой относительной по грешности измерения стороны.
Втабл. 43 н 44 дается пример на вычисление ливни п оцепку точности звена ромбической формы с симметричным базисом по формулам (111.50), (III.51), (III.56).
Втабл. 45—48 дается пример па обработку звена с асимметрич
ным базисом по формулам (III.52) — (III.56).
Т а б л и ц а 44
Вычисление лшшп из параллактического звепа ромбической формы с симметричным базисом (по коптрольпым формулам)
ctg ф |
b clg <p |
Я |
(тГ |
т(тГ9 |
У1 |
$ |
|
1 |
|
|
|||||
|
|
|
|
||||
8.40108 |
403.3241 |
0.002471 |
576.2064 |
1,4238 |
404.748 |
764.043 |
|
7.45056 |
357,6910 |
0.0027S4 |
1.6042 |
359.295 |
|||
|
|
т-(зшоГ+4-(жш)"=(м•«ч*+
+4 - ( 3 5 .10-0)2= Ю50 • Ю-12-f 610 • Ю-I2= 1660 • 10-12;
|
|
|
|
|
|
ms |
|
41 • 10*0; |
»ls |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
£ |
|
|
s |
24 U00 * |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вычислял A. II. Козко |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 45 |
|
Вычисление лшшп из параллактического звена ромбической формы |
||||||||||||
|
|
|
с аспммстрнчпым базисом (по основным формулам) |
|
||||||||
1 |
|
|
|
у = 6,55 м; тпь~ 0,2 мм; |
= |
0,7е. |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C.J.S |
|
Ф1 |
|
<р+ д |
ъ |
Ь+2'J |
St |
1 |
||||
<S р |
О |
с |
|
|||||||||
в fc к я |
Фг |
|
2 |
|
2 |
|
и |
|||||
!? 2 |
Й |
в |
|
|
|
|
|
|||||
‘ ‘ Ч С ' В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
|
|
2 |
|
3 |
|
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
7 -8 |
8° 57' 20,1я |
5° 17' 21я |
72,0024 |
|
10,8016 |
459,621 |
929,131 |
|||||
|
46 |
04,2 |
5 |
10 |
|
42,551 |
459,510 |
|||||
|
|
8 |
42,6 |
|
11,0340 |
|
Вьпгаслял А. II. Козко
159
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
<0 |
Обозначения |
|
д. |
|
л. |
|
|
2у |
|
|
0,181938 |
|
0,181938 |
|
Ь |
|
|
0,155668 |
|
0,152431 |
|
S1U ф |
|
|
|
|
||
sin Л |
|
|
0,028322 |
|
0,02773.3 |
|
д |
|
1° 37' 22,7* |
|
1° 35' 21,0Ч |
|
|
|
|
|
|
Вычислял А . II. Козко |
||
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
47 |
Вычисление липни из параллактического заепа ромбической формы |
|
|||||
с асимметричным базисом (по иоптрольпым формулам) |
|
|||||
№ параллак |
ф» |
ф |
b |
ь |
|
|
тического |
ф* |
2 |
2 |
|
|
|
80СПВ |
|
|
|
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
G |
|
8е 57' 20.1* |
4° 28' 40.0" |
|
12.7695 |
|
||
7 -8 |
46 04.2 |
4 23 02,1 |
72.0024 |
30.0012 |
|
|
8 |
|
|
13.0441 |
|
||
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
48 |
JAпараллак |
|
VI |
и1 |
|
* |
|
тического |
|
f* |
|
|||
аосиа |
|
|
(- |
|
|
|
I |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
7 -8 |
459.7153 |
42.9025 |
—0.0933 |
459.622 |
|
|
469.6032 |
—0.0914 |
|
929.134 |
|||
|
|
469.512 |
|
4—L (22 •10-«)а=784 • 10"14+242 • 1 0 -w = 250 • Ю'*2*
4и |
ms _ |
1 |
|
^=±15.8*10-0; |
|||
~ Г ~ |
63000’ |
||
s |
Вычислял А . II. Козко
С о с т а в и с п о л н и т е л е й п р а с п р е д е л е н и е о б я з а н н о с т е й . Во время летних учебных практик бригада студентов (5 чел.) выполняет измерение одной линии 300—500 м.
160