- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Глава 1. Общие сведения по геодезии
- •1.2. Роль геодезии в народном хозяйстве и обороне страны
- •1.3. Связь геодезии с другими научными дисциплинами
- •Глава 2. Сведения о фигуре земли и системах координат, применяемых в геодезии
- •2.2. Основная уровенная поверхность. Геоид. Эллипсоид.
- •2.3. Расчёт размеров участка сферической (уровенной) поверхности Земли для обобщения её до горизонтальной плоскости
- •2.4. Определение положения точек земной поверхности и применяемые для этого в геодезии системы координат
- •2.4.1. Метод проекций в геодезии. Величины, подлежащие измерению
- •2.4.2. Понятия о плане, карте, профиле линии местности
- •2.4.3. Астрономические и геодезические координаты.
- •2.4.4. Влияние кривизны Земли на определение высот точек
- •2.4.5. Проекция Гаусса – Крюгера*. Зональная и условная
- •2.4.6. Зональная система плоских прямоугольных координат
- •2.4.7. Условная система прямоугольных координат на плоскости
- •Глава 3. Ориентирование линий
- •3.5. Прямая и обратная геодезические задачи на плоскости
- •Глава 4. Элементы теории погрешностей геодезических измерений
- •4.1. Общие сведения об измерениях
- •4.2. Погрешности результатов измерений
- •4.3. Задачи теории погрешностей измерений
- •4.4. Равноточные измерения
- •4.4.1. Вычисление наиболее точного по вероятности значения
- •4.4.2. Оценка точности результатов ряда равноточных измерений.
- •4.4.3. Оценка точности функций измеренных величин
- •4.4.4. Оценка точности результатов ряда двойных равноточных измерений
- •4.4.5. Примеры оценки точности результатов равноточных измерений одной величины и функций независимо измеренных величин
- •4.5. Неравноточные измерения
- •4.5.1. Общая арифметическая середина. Веса результатов измерений
- •4.5.2. Средняя квадратическая погрешность единицы веса
- •4.5.3. Средняя квадратическая погрешность и вес общей арифметической середины
- •4.5.4. Вычисление весов функций независимых аргументов
- •4.5.5. Порядок математической обработки результатов неравноточных измерений
- •Глава 5. Измерения в геодезии
- •5.1.1. Принцип измерения горизонтального угла
- •Основные оси теодолита:
- •Основные плоскости теодолита:
- •5.1.2. Эксцентриситет алидады, исключение его влияния на отсчёт по лимбу
- •5.1.3 Уровни геодезических приборов
- •5.1.4. Зрительные трубы геодезических приборов
- •Основные характеристики зрительных труб
- •Параллакс сетки нитей, его устранение
- •5.1.5. Отсчетные устройства
- •5.1.6 Вертикальный круг.
- •Теория вертикального круга
- •5.1.7. Поверки и юстировка теодолита
- •5.1.8. Измерение горизонтальных углов
- •Измерение одиночного горизонтального угла способом приёмов
- •Собственно измерение горизонтального угла
- •Программа наблюдения направлений
- •Журнал измерения горизонтальных углов
- •Проложение теодолитных ходов
- •Глава 6. Нивелирование
- •6.1. Геометрическое нивелирование
- •Способ геометрического нивелирования - "из середины"
- •Способ геометрического нивелирования - "вперёд"
- •6.2. Поверки и юстировка нивелира с уровнем при трубе
- •6.3. Определение разности пяток нивелирных реек.
- •Глава 7. Линейные измерения
- •7.1. Измерение расстояний нитяным дальномером
- •7.2.1. Компарирование землемерной ленты (рулетки)
- •7.2.2. Обозначение отрезков линий на местности
- •7.2.3. Собственно измерение длин линий.
- •Глава 8. Геодезические работы при изыскании и строительстве автомобильных дорог
- •8.1. Понятие о трассе
- •8.2. Круговые и переходные кривые на трассе
- •8.3. Трассирование
- •8.4. Детальная разбивка кривых
- •8.5. Составление профилей
- •Литература
- •Оглавление
Параллакс сетки нитей, его устранение
При установке зрительной трубы по предмету, предметная плоскость п (плоскость, в которой объективом зрительной трубы формируется изображение наблюдаемого предмета) может быть не
совмещена с плоскостью сетки нитей (плоскость, на которой нанесены нити). Это приводит к погрешности визирования, которую называют параллаксом сетки нитей. Одной точке k пересечения нитей сетки (рис. 5.12) будет соответствовать бесчисленное число точек предмета, что нарушает сущность визирования.
Устраняют параллакс небольшим поворотом кремальеры.
5.1.5. Отсчетные устройства
Отсчет – угловая величина дуги лимба между нулевым штрихом и отсчетным индексом алидады.
Отсчетные устройства у различных типов теодолитов разные. Ниже (рис. 5.13, а и б) приведены поля зрения микроскопов отсчетных устройств теодолитов Т30 и 2Т30. Поле зрение – это пространство, видимое в окуляр микроскопа отсчетного устройства. Оно дает изображение штрихов лимбов горизонтального и вертикального кругов, отсчётных индексов или шкал.
а б
Рис.5.13. Поля зрения отсчётных микроскопов:
а - штрихового микроскопа теодолита Т30: отсчёт по горизонтальному кругу - , отсчёт по вертикальному кругу - ;б - шкалового микроскопа теодолита 2Т30: отсчёт по горизонтальному кругу - , отсчёт по вертикальному кругу -.
- 76 -
5.1.6 Вертикальный круг.
Вертикальный круг (рис. 5.14) предназначен для измерения вертикальных углов (углов наклона) и состоит из лимба 1, закреплённого на оси зрительной трубы и вращающегося вместе с ней, и неподвижной алидады. В современных теодолитах применяется круговая и секторная система оцифровки штрихов лимбов вертикальных кругов.
Круговая оцифровка от 0 до 360º может быть по часовой стрелке (теодолит Т5) и против нее (теодолит Т30). Секторная система оцифровки делит вертикальный круг на четыре сектора - два диаметрально противоположных с положительной оцифровкой и два других - с отрицательной (2Т30, Т15, 2Т5 и др.).
Рис. 5.14. Схема устройства вертикального круга:
1 - лимб, 2 - алидада, 3 - уровень при алидаде (UU' - ось уровня), 4 - отсчётный индекс - J (CJ - линия отсчетного индекса), 5 - объектив зрительной трубы, 6 - микрометренный винт алидады, 7 - водильце, 8 - ось вращения зрительной трубы, 9 - окуляр зрительной трубы.
На алидаде вертикального круга (кроме теодолитов серии Т30) закреплен цилиндрический уровень или оптический компенсатор, предназначенные для приведения линии отсчётного индекса алидады CJ в горизонтальное положение.
Если пузырек уровня находится в нуль–пункте, а визирная ось зрительной трубы в горизонтальном положении, то отсчет по лимбу вертикального круга должен быть равен нулю.
- 77 -
Теория вертикального круга
Пусть, при положении вертикального (рис. 5.15-а) круга слева (КЛ) визирная ось зрительной трубы (VV') занимает горизонтальное положение, а линия отсчётного индекса (CJ) составляет с горизонтальной плоскостью HH' угол x .
С помощью отсчётного индекса J по вертикальному кругу возьмём отсчёт МО, который называют местом нуля. Таким образом, местом нуля (МО) называется отсчёт по вертикальному кругу, взятый при горизонтальном положении визирной оси зрительной трубы теодолита.
Рис. 5.15. Теория вертикального круга:
- 78 -
Угол x определится по формуле
(5.1)
Наведём зрительную трубу на неподвижную точку местности К. Возьмём отсчёт L по вертикальному кругу. Из рис. 5.15-б видно, что угол наклона ν равен
(5.2)
Переведём зрительную трубу через зенит и расположим визирную ось её горизонтально (см. рис. 5.15-в). При положении вертикального круга справа (КП) угол x равен
(5.3)
Вновь наведём трубу на точку К (рис. 5.15-г) и возьмём отсчёт R по вертикальному кругу. Искомый угол νопределим из выражений:
, (5.4)
, (5.5)
или, с учётом (5.3)
. (5.6)
Найдём полусумму уравнений (5.2) и (5.6)
(5.7)
Найдём полуразность этих же уравнений
. (5.8)
Совершенствование конструкций теодолитов привело к измене-нию в разграфке (рис. 5.16) лимбов вертикальных кругов. Это, в свою очередь, создало многообразие рабочих формул (см. табл. 5.1) вычисления углов наклона и места нуля вертикального круга для различных типов теодолитов.
- 79 -
Рис. 5.16. Виды разграфок лимбов вертикальных кругов
теодолитов технической точности
Таблица 5.1
Рабочие формулы вычисления места нуля (MO) вертикального круга и угла наклона (ν).
Тип теодо- лита |
Место нуля МО |
Угол наклона v |
Примечания |
Т30 Классичес- кие форму-лы |
|
|
К отсчётам по вертикальному кру-гу: L, R, MO, мень-шим 90°, прибавить 360º. |
Т30 Практи-ческие формулы |
|
|
|
2Т30
|
|
|
|
3Т5КП
|
|
|
|
- 80 -
Примеры вычисления места нуля вертикального круга (МО) и угла наклона (v).
1. Теодолит Т30. L = 6º42', R = 173º13' - отсчёты по вертикальному кругу, при визировании на точку местности при двух его положениях.
Классические формулы:
,
,
.
Практические формулы:
,
,
.
Теодолит 2Т30. L = 6º42', R = - 6º47'.
,
,
.
Теодолит 3Т5КП. L = - 3º14', R = - 3º09'.
,
,
.
- 81 -