Определение высот тригонометрическим нивелированием и расстояний дальномером

В задачу тригонометрического нивелирования входит определение превышений по углам наклона. На этом основывается определение превышений при тахеометрической и мензульной съемках.

Вертикальные круги у теодолитов-тахеометров и кипрегелей имеют аналогичные конструкции и измерения углов наклона по ним ничем существенным не отличаются.

Вертикальный круг наглухо скреплен со зрительной трубой и вместе с ней вращается вокруг горизонтальной оси инструмента (фиг. 7—14).

При вертикальном круге имеется алидада А, с двумя верньерами. К алидаде прикреплен уровень, имеющий винт, при помощи которого уровень можно приводить в горизонтальное ,положение.

Система нанесения делений вертикального круга и подписей их бывают разнообразны.

На съемках торфяных месторождений преимущественно пользуются отечественными теодолитами Геофизика и Геодезия, ТТ-2 и ТТ-50.

Вертикальные круги в теодолитах Геофизика и Геодезия имеют надписи, показанные на фиг. 7—14. Такая система надписей делений имеет то преимущество, что при визировании на данную точку, во-первых, отсчеты числа градусов по обоим верньерам получаются одинаковые; во-вторых, при круге право для углов повышения всегда получаются малые отсчеты (от 0° до 60°), а для углов понижения — большие отсчеты (от 300м до 360°), при круге лево — наоборот; в-третьих, малые отсчеты выразят непосредственно величину угла наклона, а большие надо вычитать из 360° для получения (непосредственной величины) угла наклона.

Такого простого соотношения отсчетов не имеют вертикальные круги теодолитов ТТ-2 и ТТ-50, у которых надписи делений идут от 0° до 360° по часовой стрелке. Ho пользование и такой системой надписей можно упростить, если отсчеты при любом положении круга делать по верньеру, расположенному у окуляра. В этом случае при круге право для углов повышения также будут получаться малые отсчеты (от 0° до 90°), а для углов понижения большие отсчеты (от 0° до 360°); при круге лево — наоборот.

Прежде чем приступать к измерению углов наклона, необходимо определить так называемое «место нуля» вертикального круга.

Для получения непосредственно по отсчетам вертикального круга углов наклона необходимо, чтобы линия нулей верньеров алидады была параллельна оси уровня, а направление визирной оси совпадало с направлением нулевого диаметра вертикального круга. Обычно это условие не выполняется, и при горизонтальном положении визирной оси отсчет по вертикальному кругу получается отличный от нуля на некоторую величину, которая называется местом нуля вертикального круга и обозначается MO.

Место нуля (MO) определяют следующим образом:

1) при круге право наводят среднюю горизонтальную нить трубы инструмента на неподвижную точку какого-либо высокого предмета и, приведя пузырек уровня при алидаде на середину, производят отсчет;

2) повторяют те же действия при круге лево. Место нуля определяют по формуле

причем к отсчету меньшему 60° или 90° прибавляют 360°.

Когда место нуля выходит за пределы двойной точности верньера вертикального круга, его нужно свести на нуль или уменьшить. Это достигается следующим:

1) определяют место нуля вертикального круга, как указано выше;

2) микрометренным винтом трубы устанавливают отсчет на величину MO;

3) микрометренным винтом алидады устанавливают отсчет на 0°, т. е. совмещают нуль верньера с нулем лимба;

4) при помощи исправительных винтов уровня при алидаде приводят пузырек уровня на середину.

Если в результате одного такого приема нужный результат не достигнут, повторяют описанные действия до достижения нужных результатов.

Углы наклона а определяются по формулам:

Вместо подсчета превышения по формулам пользуются специальными таблицами или номограммами.

Измерения по вертикальному кругу угла наклона производятся в следующем порядке:

1) освобождают закрепительные винты алидады горизонтального круга и горизонтальной оси трубы и вращением алидады и трубы наводят сетку нитей, сперва на определяемую точку приближенно, а затем наводящими винтами достигают того, чтобы пересечение сетки нитей проектировалось на точку наблюдения;

2) пузырек уровня при алидаде вертикального круга наводящим винтом устанавливают на середину, делают полный отсчет по первому верньеру и минут по второму верньеру и записывают отсчеты;

3) переводят трубу через зенит и повторяют те же действия, визируя на ту же точку.

Контролем измерений вертикального угла служит постоянство места нуля. Значение его не должно быть более двойной точности верньера.



Определение расстояний без их непосредственного измерения производится с помощью особых приспособлений — дальномеров, которыми снабжены многие геодезические инструменты: кипрегели, нивелиры и теодолиты.

Теодолиты и кипрегели, применяемые на съемках торфяных месторождений, снабжены нитяными дальномерами. Дальномерные нити нанесены параллельно средней нити сетки трубы и, при определении по ним расстояний, проектируются на рейку.

Для определения расстояний от точки А до точки В (фиг. 7—15) устанавливают в точке А инструмент, а в точке В рейку с сантиметровыми делениями и направляют зрительную трубу так, чтобы верхняя дальномерная нить совпадала с круглым отсчетом по рейке, например, 90 см, а по нижней берут отсчет в нашем примере 101,5 см. Разность этих отсчетов умножают на коэффициент дальномера и получают расстояние в метрах.

Обычно коэффициент дальномера C=100. Для приведенного примера расстояние выразится: D=(101,5—90) 100 = 11,5 м.

Для определения расстояний по нитяному дальномеру пользуются формулой

где: С — коэффициент дальномера;

n — число делений на рейке;

f — фокусное расстояние объектива;

d — расстояние от объектива до горизонтальной оси вращения трубы.

Величина f+d менее 0,5 м и ее следует учитывать лишь при съемках масштаба 1 : 2000 и крупнее.

Приведенной формулой можно пользоваться лишь в тех случаях, когда визирная ось трубы перпендикулярна к рейке. Если это не соблюдается, требуется вносить поправку на неперпендикулярность визирной оси к рейке. При углах наклона визирной оси меньше 3° этими поправками можно пренебречь ввиду того, что они в сумме менее точности определения расстояний по дальномеру. При углах наклона более 3° эти поправки выбирают из табл. 7—2 и вводят всегда со знаком минус в определенное по дальномеру расстояние.

Многократными исследованиями установлено, что точность определения расстояний дальномером равняется 1 : 400 при расстояниях до 100 м, а при расстояниях от 200 до 300 м — 1 : 300. При расстояниях более 300 м точность быстро падает, поэтому дальномером измеряются расстояния не более 300 м.