Линейные измерения

Лекция 7

1. Линейные измерения непосредственным способом

2. Линейные измерения косвенным способом

Цель линейных измерений – определение горизонтальных расстояний (проложений)

между точками местности.

Способы измерений: - непосредственный

- косвенный

Выбор способа зависит от: - условий измерения

- вида геодезических работ

- требуемой точности

I Вопрос. Линейные измерения непосредственным способом

Это способ основан на непосредственном измерении линий местности мерными линейными приборами.

К этим приборам относятся: - мерные ленты

- рулетки

- мерные проволоки

Процесс измерения длин линий состоит в последовательном откладывании мерного прибора в створе линии.

Краткая характеристика механических приборов

1.Мерные ленты.

По конструкции: штриховые, шкаловые.

Ленты землемерные (для измерения значительных длин линий (100 и более м.) с техническим классом точности)

1)- ЛЗ – лента землемерная штриховая ЛЗ-20 (ЛЗ-24)

(стальная полоска l=20м. b=3см. h=0, 3мм.)

-на концах ленты нанесены штрихи, расстояние между которыми определяет длину ленты

- возрастание оцифровки в метрах с обеих сторон ленты в противоположных направлениях, что позволяет при измерениях ленту располагать любым концом

- погрешность измерения (снятие отсчёта) по ленте 1см.

- относительная погрешность измерения линии 1: 1000÷ 1: 3000

- в практике линейных измерений иногда применяют стальные штриховые ленты 24-метровой длины (ГОСТ 10815—64, земле­мерная лента типа ЛЗ-24). По внешнему виду и по оцифровке они похожи на 20-метровые стальные ленты. Наименьшее деление 24-метровой ленты равно 120 мм, длина условного метра — 120 см. Такое сходство при некритичном отношении к мерному прибору приводит к недоразумению и даже к браку в работе.

2) ЛЗ – лента землемерная шкаловая ЛЗШ-20 (ЛЗШ-24)

на концах ленты имеются шкалы с сантиметровыми и миллиметровыми делениями.

- длина ленты определяется расстоянием между нулевыми делениями шкал.

Относительная погрешность измерения линий 1: 7000

3) Рулетки для измерения коротких расстояний, 1-4 класса точности

- по конструкции: - в закрытом корпусе (РЗ)

- на крестовине (РК)

- на вилке (РВ)

- по материалу изготовления: - металлические (из стали)

- тесьминные

- длины рулеток: 5, 10, 20, 30, 50м.

- на полосу рулетки нанесены сантиметровые и миллиметровые деления

- относительная погрешность измерения длин линий стальной рулеткой 1: 5000 и выше.

4)Мерные проволоки – для высокоточных измерений

- материал изготовления: стальные и инварные

- длина 24, 48 м; диаметр проволоки – 1, 6 мм.

- на концах проволоки расположены мерные шкалы с миллиметровыми делениями.

- при измерениях проволоки закрепляются на штативах и с помощью блоков натягиваются в створе измеряемой линии.

- относительная погрешность измерений линий от 1: 30 000 до 1: 1 000 000.

Измерения мерными проволоками и другими приборами могут проводиться с обычной и повышенной точностью.

Если измерения проводятся с повышенной точностью, то используют:

- динамометр – для натяжения ленты с определенным усилием (10кg)

- термометр – для измерения температуры ленты.

Подготовка мерных приборов к измерениям

Перед измерениями должна быть установлена фактическая длина используемого прибора путем сравнения с эталонным прибором.

Процесс сравнивания длины рабочего мерного прибора с образцовой мерой называется компарированием.

Возможные варианты компарирования:

- на лабораторных (стационарных) компараторах

- на полевых компараторах

- упрощенным способом

- на стационарном компараторе МИИГАиК производится эталонирование инварных проволок с точностью 1: 2 500 000 для высокоточных измерений

- на полевых компараторах длиной 120 и 240 м выполняют компарирование мерных лент, рулеток, проволок для точных измерений.

- для выполнения геодезических работ при строительстве компарирование лент, рулеток проводят упрощенным способом: путем укладки и сравнения длин образцовой и рабочей ленты.

Рабочая Образцовая Поправка за

лента лента компарирование

В тех случаях, когда при линейных измерениях учитывается температура прибора во время компарирования и во время измерения, то учитывают и температурную поправку.

По окончании копмпарирования его результаты заносятся в паспорт прибора, в котором указывается уравнения мерного прибора

Измерение линий лентой

Включает три этапа (части):

- закрепление начальной и конечной точек линии

- вешение линии (закрепление створа) L > 100м.

Веха деревянный шест (l = 1, 5 – 2м; = 3 – 4 см) с заостренным концом, раскрашенные через 20 см в разные цвета для лучшей видимости

- непосредственное измерение линий

Вешение линий, как правило, с использованием теодолита.

Измерение линий

Последовательная укладка ленты

После укладки ленты 5 раз производится передача шпилек от заднего мерщика переднему.

(при 6 шпильках)

m – количество передач шпилек

n – число шпилек у заднего мерщика без передачи

q – остаток (неполное отложение ленты)

-

-

Пример:

-

-

1/3000 – местность ровная

1/2000 – местность слегка холмистая

1/1000 – местность холмистая

Вычисление горизонтального проложения измеряемой линии.

Поправка за компарирование

Вводится если ленты

Для всей линии

Пример Д=255, 25м.

т.е.

Если со знаком «-» то со знаком «+»

Поправка за температуру.

Пример Д=255, 25м.

Если то «+»

Если то «-»

Поправка за наклон линии к горизонту. ()

Пример: Д=255, 25

Поправка за наклон вводится всегда со знаком «минус».

II Вопрос. Измерение расстояний косвенным способом

Измерение расстояний оптическим дальномером.

Дальномеры – это геодезические приборы для определения расстояний (горизонтальных и наклонных) косвенным способом.

В основу определения расстояний оптическими дальномерами положено решение равнобедренного треугольника, имеющего одну короткую сторону.

если Е-const и ctgE=С, то в общем виде

Т.е. определяемое расстояние прямо пропорционально измеряемому дальномерному интервалу.

Параллактический угол Е, образуют две вспомогательные (дальномерные) нити сетки зрительной трубы.

Дальномерный интервал n измеряется по дальномерной рейке.

Все дальномеры с постоянным углом, в которых для отсчитывания интервала n по рейке используются нити в поле зрения зрительной трубы, называется НИТЯНЫМ ДАЛЬНОМЕРОМ.

Измерение горизонтальных расстояний

Т.к. , то f = 200 мм, p = 2 мм.

Обозначим (коэффициент дальномера) К=100

Следовательно, каждому сантиметру на рейке, видимому между дальн.нитями, соответствует расстояние на м6естности 1м.

(постоянная дальномера) С=0. С ≈ 6, 0 м.

Поэтому

Измерение наклонных расстояний

Где

и

тогда

и

Оценка точности измерения расстояний нитяным дальномером.

На точность измерения влияют погрешности:

- снятия отсчета (основная погрешность)

- рефракция

- параллакса сетки нитей

или

Если С.К. П. отсчета m_n и С.К.П. расстояние m_d

то

или переходя к относительным погрешностям

Практикой установлено, что если d = 100 м, то С.К.П. отсчета равна 0, 25 дел. m_n =0, 25 мм = m_d = 0, 25 мм.

Тогда

А с учетом рефракции и параллакса

Снятие отсчетов

Определение неприступных расстояний мерными приборами

(теодолит и рулетка)