КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Тема 3. Геодезические измерения. 3.15. Влияние кривизны Земли рефракции на результаты измерений
3.15. Влияние кривизны Земли рефракции на результаты измерений.
При выведении формул определения превышений между точками и вычисления высот точек делается предположение что уровенная поверхность горизонтальна. В действительности это не так. Реальная схема геометрического нивелирования следующая:
hAB = h’ = ai – вi, hAB = a – в. Если луч горизонтален, то для получения а1 и в1 необходимо ввести поправки за кривизну Земли, то есть с обратным знаком
- Ka = a0 – a1,
Или
Ka = a0 – a1, Кв = в1 – в0.
Влияние кривизны Земли на высоты точек определяют по формуле:
К =;
тогда для задней и передней реек
Ka =; Кв =;
В свою очередь визирный луч, проходящий через слои атмосферы с различной плотностью искривляется. Это явление называется рефракцией. То есть визирный луч отклонится на величину:
ra = a0 – a, rв = в0 – в;
- поправки за рефракцию Аналогично:
ra =; rв =; Погрешность при определении превышений за счет влияния кривизны Земли и рефракции равна:
∆h = h – h’1 = a – в – а1 + в1;
Подставляя а и в получим:
∆h = - + +;
Обозначим f = K – r поправка за совместно Q влияние кривизны Земли и рефракции, тогда f = -, В свою очередь от понижения = К – коэффициент рефракции К= 0,16; Тогда
f = -
где R – радиус Земли, м. При выполнении многих инженерно-геодезических работ в нивелирных сетях lll, lV классов и техническом нивелировании f = 0,7 мм, что неизвестно и обычно приобретают
R = 6371110,11 м.
3.16. Техническое нивелирование.
Для технического нивелирования используют нивелиры Н-10, Н-3 и рейки РН-3, РН-10. Работу на станции выполняют в следующей последовательности: - на крайние (связующие) точки А и В нивелирной линии устанавливают рейки, а на равном удалении от них (не более 120 м) – нивелир. Неравенство плеч на станции не должно превышать 10м;
- нивелир приводят в рабочее положение. Визируют заднюю рейку и берут отсчет по черной стороне ач; - визируют на переднюю рейку и берут отсчет сначала по черной, а затем по красной стороне вч и вк; - визируют на заднюю рейку и берут отсчет по красной стороне ак; - если кроме связующих точек А и В необходимо дополнительно определить высоты точек С1, С2 ……С промежуточных точек, то заднюю рейку последовательно устанавливают на эти точки и берут отсчеты по черной стороне С1ч, С2ч ….С. Перед каждым отсчетом приводят пузырек уровня в нуль-пункт. - для контроля вычисляют разность нулей предней РОп = ак – ач и задней РОз = вк – вч реек. Расхождения разности нулей по абсолютной величине не должно превышать 5 мм; - на каждой станции вычисляют значения превышений, определяемых по черным и красным сторонам реек = ач – вч; = ак – вк; Измерения считают правильными, если Высоту (отметку) передней точки В вычисляют по формуле Высоты промежуточных точек вычисляют через горизонт прибора ГП. Горизонт прибора – это высота визирного луча над исходной уровенной поверхностью.
ГП = НА + а = НВ + в Для вычисления высот промежуточных точек используют выражение:
НС = ГП – с
3.17. Тригонометрическое нивелирование. Тригонометрическое нивелирование – это метод определения превышений между (·) земной поверхностью при помощи наклонного луча визирования теодолита (тодолита – тахеометра, кипрегиля). Данный метод применяют в тех случаях, когда выполнение геометрического нивелирования затруднено или невозможно. Тригонометрическое нивелирование делят на: - одностороннее; - из середины. Для производства одностороннего тригонометрического ниелирования над одной из нивелирных точек устанавливают теодолит, на другой – визирную цель (вешку, нивелирную рейку). На станции измеряют высоту прибора і – расстояние по отвесной линии от (·) земной поверхности до горизонтальной оси вращения зрительной трубы – рулеткой с точностью до 0,01м, а нивелируемой (·) – высоту визирования υ
Из рис. видно, что h + υ =h'+i где h – превышение, v – высота визирования, i – высота прибора, h' – предварительное привышение h'=d·tg v, Окончательно превышение находят по выражению h=d·tg v +i – υ где d – длина горизонтального проложения, измеренная мерной лентой, м. если расстояние до нивелируемой точки измерялось при помощи нитяного дальномера, то d=D·cos2 v, а следовательно i – υ ________________ В процессе нивелирования на открытой местности при измерении v удобно визировать на метку на рейке, расположенную на высоте прибора на станции. Для этого на отсчете по рейке равном і повязывают яркую ленту и тогда при i=υ (см. рис.) h=d·tg v' – при измерении d лентой – при измерении D нитяным дальномером __________ Углы наклона на определенную (·) измеряют одним полным приемом при двух положениях вертикального круга теодолита КЛ и КП. Исследованиями установлено, что для повышения точности определения превышений при измерении углов наклона этим полным приемом с целью уменьшения влияния эксцентриситета алидада вертикального круга теодолита выполняют измерения углов близких к 90°, т.е. так называемые зенитные расстояния z используя при этом разные способы нивелирования: z=90° - v 3.17.1. Одностороннее тригономертическое нивелирование с применением вертикального базиса. При данном способе применяют визирную цель, оборудованную вертикальным базисом (например нивелирную рейку с метками). На нивелируемых точках устанавливают теодолит и визирную цель соответственно. На станции измеряют высоту прибора і и зенитное расстояние z на марки базиса. Измеренные значения превышений получают дважды при визировании на марки базиса, т.е. h1=d·ctgz1+i-υ h2=d·ctgz2+i-υ+b hcp=
Величину горизонтального проложения d можно рассчитать по измеренным зенитным расстояниям d=
3.17.2. Тригонометрическое нивелирование из середины по вертикальным базисам.
При данном способе на нивелируемых (·) устанавливают визирные цели, оборудованные вертикальными базисами, а теодолит примерно посередине, из которой наиболее выгодно и удобно производить измерения. Расстояние до (·)-к контролируют при помощи нитяного дальномера. При одинаковой длине b и υ и d1=d2
В том случае, если расстояния от теодолита до нивелируемых (·) измерены непосредственным методом мерной лентой превышение определяют дважды: h1=d2·ctgz2 – d1·ctgz1 и h2=d2·ctgz4 – d3·ctgz3 , если Критерием оценки точности при тригонометрическом нивелировании может быть среднеквадратическая погрешность определения превышения, которую можно записать следующим образом
ρ=20626511 – центр. угол, соответствующий единице центрального при r=l. При определении превышений теодолитами технической точности и расстояниях в пределах 100 м предельная погрешность определения превышений должна быть не более 4см на каждые 100м длины линии.
3.18. Гидростатическое нивелирование
Гидростатическое нивелирование основано на свойстве жидкости в сообщающихся сосудах устанавливаться на одном уровне. Гидростатическое нивелирование широко применяется в инженерной геодезии при пракладке подземных коммуникаций, установке и монтаже технологического оборудования, изучении динамики смещения пород для наблюдений за осадками зданий и сооружений при гидротехническом строительстве и др. Гидростатическое нивелирование по сравнению с геометрическим и тригонометрическом обладает следующими преимуществами: - более широкий доступ и большая возможность нивелирования тех частей сооружения, к которым затруднен или вовсе невозможен подход при геометрическом и тригонометрическом нивелировании; - производство измерений и обращение с приборами при гидростатическом нивелировании не требует высокой квалификации; - возможность применения автоматизации производства измерений и обоаботки информации; - более экономично при многоразовом получении необходимых данных приизмерении осадок сооружений и т.д.
Гидростатические нивелиры, предназначенные для определения превышений, представляют собой два измерительных сосуда, заполненные жидкеостью и соединенные гибкими шлангами. Для измерения превышений устанавливают сосуды опорами на нивелируемые (·), прибор горизонтируют и открывают краны. При положении равновесия жидкости в сосудах берут отсчеты. Сосуды меняют местами и повторяют измерения. Найденное превышение вычисляют по выражению h=[(П1 – З1) + (П2 – З2)]/2 где П1, П2, З1, З2 – отсчеты по передним и задним сосудам соответственно. Методика двойного нивелирования с взаимной перестановкой сосудов повышает точность определения превышения, но увеличивает трудозатраты, поэтому техническое нивелтрование при помощи гидротехнических нивелиров выполняют обычно без перестановок сосудов. Наибольшее распространение в практике гидростатического нивелирования нашли следующие типы гидростатических нивелиров: - гидростатическая система конструкции Гидропроекта; - нивелир НШТ-1 (нивелир шланговый технический); - УГС-115 (уровень гидростатический); - гидростатический нивелир МИИГА и К; - нивелир проф. О.Мейссера. Очевидно, что точность определения превышений будет зависеть главным образом, отточности записи отсчетов по шкалам сосудов. В связи с этим изменение уровня жидкости в сосудах определяют по изменениямэлектрических сигналов, после их соответствующего преобразования. Так, Лекция 13.
Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 638; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |