На головну

Лекція 5. Визначення висот точок місцевості

  1. II. Обчислення висотних відміток точок в вершинах квадратів
  2. II. Прикметник як ліве визначення іменника (ол).
  3. III. визначення категорій
  4. III. визначення категорій
  5. III. визначення категорій
  6. III. визначення категорій
  7. III. визначення категорій

висотою точки на фізичній поверхні Землі називається відрізок між цією точкою і її проекцією на відліковий уровенную поверхню. Уровенних поверхонь безліч, вони не паралельні, сходяться поблизу полюсів і розходяться у екватора, є локальні викривлення, викликані неоднорідною щільністю.

По виду поверхні розрізняють: геодезичну, ортометричною (абсолютну) і нормальну висоти.

за геодезичну висоту приймають відстань уздовж нормалі до земного еліпсоїда від його поверхні до заданої точки. Цю висоту можна виміряти.

ортометричною висота відраховується від геоїда (див. визначення).

Нормальна висота визначається щодо квазігеоїда. У геометричному і фізичному змістах квазігеоїда збігається з геоидом на рівні моря і ухиляється в межах суші. Максимальні відхилення (до 2-3 м) - в гірських районах. У Росії поверхню використовуваного квазігеоїда проходить через Кронштадтський футшток. Мережа опорних висотних пунктів закріплює на місцевості систему нормальних висот.

Різниця висот двох точок називається перевищенням.

Сукупність робіт по вимірюванню перевищень називається нівелюванням. Розрізняють такі види нівелювання: геометричне, тригонометрическое, барометричний, Аерорадіонівелірованіє.

геометричне нівелювання виконується за допомогою приладу, який називається нівеліром, і мірних рейок. Головне властивість нівеліра - горизонтальність осі візування в будь-якому з напрямів. Як і у теодолитов, цифри в маркуванні оптичних нівелірів вказують на інструментальну середньоквадратичне похибка визначення перевищень (в мм на 1 км ходу).

Пристрій нівеліра досить просте: зорова труба, окуляр з гвинтом фокусування сітки ниток, круглий рівень, циліндричний рівень, гвинт фокусування мети, елеваціонний гвинт, трегер з підйомними гвинтами.

повірка нівеліра полягає в перевірці його головної умови - перпендикулярності візирної осі до стрімкої лінії або паралельності візирної осі до осі циліндричного рівня при зоровій трубі. Схема повірки (на дошці).

В процесі геометричного нівелювання крім похибки головної умови на якість вимірювань впливає: рефракція, кривизна рівної поверхні (Землі), нахил рейок щодо стрімкої лінії і похибка апроксимації відліків по рейках. Перші два види похибок мінімізуються за рахунок встановлення граничних відстаней від рейки до приладу (не більше 150 м). Нахил рейок контролюється за допомогою круглого рівня, вмонтованого в рейку. Остання похибка випадкова. Щоб сумарна похибка була мінімальною, виконують нівелювання з середини. В цьому випадку похибки будуть рівноімовірними в обох напрямках і будуть взаємно компенсуватися.

Для нівелювання з середини необхідні нівелір і 2 рейки. Наприклад, необхідно дізнатися висоту точки В за відомою висоті точки А, тобто перевищення точки В над точкою А. Оскільки межа відстані від рейки до нівеліра всього 150 м, частіше за все необхідне введення додаткових постановок приладу - станцій. Їх кількість залежить від відстані між точками А і В, від перепаду висот і умов видимості. Нівелір ставиться посередині між двома рейками. Рейка, розташована по ходу руху від нівеліра, називається передній, проти ходу - задній. Відстань від рейки до нівеліра називається плече, відповідно буває заднє плече і переднє плече. Допустима різниця плечей визначається класом нівелювання, наприклад, в 4 класі вона становить 5 м. В кінці нівелювання для мінімізації похибки сума задніх плечей повинна дорівнювати сумі передніх. Тому по ходу нівелювання різницю плечей скорочують, наприклад, на першій станції заднє плече було на 3 м довший переднього, тоді на другий станції прилад намагаються встановити не точно посередині, а так, щоб заднє плече було коротше переднього на ті ж 3 м.

Відлік беруться за двома сторонами кожної з рейок: червоною і чорною, шкали яких збиті один щодо одного приблизно на 0,5 м. Порядок аналогічний повного прийому теодоліта: задня чорна - передня чорна - передня червона - задня червона. Перевищення дорівнює різниці відповідних відліків задньої і передньої рейок. На станції відразу виконується контроль вимірювань, після чого задня рейка 1-й станції встановлюється в якості передньої на 2 станції (передня залишається на місці і виходить задньої). Таким чином, виходить висота точки В як сума висоти точки А і суми всіх отриманих перевищень.

Розглянемо порядок дій при геометричному нівелюванні з середини на прикладі журналу геометричного нівелювання.

 Відлік по дальномірні ниток  довжина плечей  Відлік по середній нитці  Перевищення по чорній та червоній сторонах рейки  середнє перевищення
 задня  передня
 3 = 1-2 hч = 4-8 hср = (Hч + hкр) / 2
 7 = 5-6 hкр = 10-9-14
 11 = 3-7  12 = 10-4  13 = 9-8  14 = 12-13 = 100 (0)  

1 - відлік по нижній далекомірної нитки на задню рейку;

2 - відлік по верхній далекомірної нитки на задню рейку;

3 - довжина заднього плеча;

4 - відлік по середній нитці на чорну сторону задньої рейки;

5 - відлік по нижній далекомірної нитки на передню рейку;

6 - відлік по верхній далекомірної нитки на передню рейку;

7 - довжина переднього плеча;

8 - відлік по середній нитці на чорну сторону передньої рейки;

9 - відлік по середній нитці на червону сторону передньої рейки;

10 - відлік по середній нитці на червону сторону задньої рейки;

11 - різниця плечей (зі знаком +/-);

12 - різниця відліків по червоної і чорної сторонах задньої рейки;

13 - різниця відліків по червоної і чорної сторонах передньої рейки;

14 - різниця початку відліку (п'яти) червоною боку рейок.

Обчислюємо перевищення окремо по чорній та червоній сторонах рейок, потім знаходимо середнє. Середнє арифметичне тільки для незбиту рейок (різниця п'ят - 0), в інших випадках - тисячі і сотні беруться по чорній стороні, десятки і одиниці як середнє арифметичне.

Допустима нев'язка становить f = Dмм vLкм (Мм), де D - число, яке визначається класом нівелювання (для 4 класу - 20 мм), L - довжина нівелірних ходу в км.

Інші види геометричного нівелювання. нівелювання вперед: Визначається перевищення між станцією і пікетом, де встановлена ??рейка, по формулі: h = i - b, де i - горизонт інструмента (висота труби інструменту над землею), b - відлік по рейці. Спосіб менш точний, більш повільне просування по нівелірних ходу в порівнянні з нівелюванням з середини.

Нівелювання через широкі річки. На відстані 15-20 м від точок А і В на правому і лівому берегах річки вибирають місця установки нівеліра C і D. Діагоналі AC і BD повинні бути приблизно рівні. Візують з точки С на А і В, потім з точки D на точки А і В. У першому випадку А вважають задньої рейкою, у другому - передній. Беруть середнє арифметичне двох перевищень. Контроль точності - розбіжність не повинно бути більше 10 мм на кожні 100 м відстані.

Нівелювання за профілем. Використання геометричного нівелювання для побудови профілю доцільно проводити в тому випадку, коли необхідна висока точність, наприклад, для рівнинних районів з переважанням мікроформ рельєфу, коли необхідно отримати висотні характеристики дрібних об'єктів (невисоких берегових терас і т.д.). Виділяють кілька етапів:

1. Розбивка пікетажу з складанням в пікетажной книжці окомірного абрису уздовж всієї траси профілю.

2. Вимірювання перевищень.

3. Обробка нивелирного журналу, обчислення абсолютних висот пікетів.

4. Побудова профілю (горизонтальний і вертикальний масштаби)

Найбільший недолік геометричного нівелювання - значне зростання трудомісткості при роботі на пересіченому рельєфі. На схилах часто виникає ситуація, коли візирний промінь труби нівеліра проходить вище рейки і потрапить в землю. Тоді доводиться додавати сполучну точку, іноді і не одну. У таких випадках користуються тригонометричним нівелюванням. Воно на відміну від геометричного проводиться похилим візирним променем. Для визначення перевищення цим методом потрібно виміряти кут нахилу візирного променя до горизонту і відстань.

Прямокутний трикутник: далекомірної відстань (L) - горизонтальне прокладання (S) - перевищення (h). Звідси формули (для ниткового віддалеміра):

S = L cos2 v

H = S tg v + i - U + f,

де v - вертикальний кут, i - висота приладу, U - висота візування, f - поправка за кривизну Землі і рефракцію.

Вертикальний кут вимірюють відносно площини горизонту. Нульовий штрих вертикального лімба теодоліта повинен збігатися з площиною горизонту, але на практиці ця умова не завжди виконується. Важливо знати реальний стан місця нуля вертикального кола, місця горизонту. Розрахунок МГ. У вертикальні кути вводиться відповідна поправка v = КЛ - МГ.

Барометрична нівеляція дозволяє знаходити перевищення між точками по різниці атмосферного тиску в них. Атмосферний тиск залежить від широти точки, стану атмосфери (температура і вологість повітря) і висоти.

h = 18470 lg В1/ B2 (1 + 0,003665 * tср) - (Спрощена формула Пєвцова)

Для підвищення точності вимірювань прокладають замкнуті барометричні ходи або використовують паралельні вимірювання на стаціонарній точці.

Атмосферний тиск вимірюють за допомогою мікробарометров, Які бувають оптичними або електронними. На практиці тиск, виміряний мікробарометрамі, найчастіше перекладають в висоти за допомогою спеціальних таблиць.

Точність вимірювання перевищень шляхом барометрического нівелювання:

3 -5 м для оптичних мікробарометров

? 30 см для електронних



зарубки | Аерорадіонівелірованіє виконується за допомогою радіовисотомір, встановленого на літаку або вертольоті.

Параметри найбільш поширених еліпсоїдів | орієнтують кути | Види горизонталей. | Лекція 3 (1). Зображення ситуації на картах | Зображення гідрографічної мережі. | Лекція 3 (2). Державна геодезична мережа | Новітні державні геодезичні мережі. | аналітичний спосіб | Вимірювання довжин ліній на місцевості | Види топографічної зйомки місцевості |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати