наводящий винт; 10 – контактный цилиндрический уровень; 11 – юстиро-

вочные винты цилиндрического уровня

Рис. 64. Точный нивелир ЗН-3КЛ с компенсатором и лимбом:

1 – лимб; 2 – наводящий винт; 3 – кремальера; 4 – визир

На рис. 65 приведен технический нивелир второго поколения с ком- пенсатором и лимбом 2Н-10КЛ

Рис. 65. Технический нивелир 2Н-10КЛ

7.4. Нивелирные рейки

Нивелирные рейки для нивелирования III–IV класса и технического из-

готавливают из деревянных брусьев двутаврового сечения шириной 8–10 см и толщиной 2–3 см.

77

Рейка РН-3 (рис. 66) имеет длину 3 м. Деления нанесены через 1 см.

Нижняя часть рейки заключена в металлическую оковку и называется пяткой.

Рис. 66. Нивелирная рейка (а) и поле зрения зри-

тельной трубы нивелира с цилиндрическим уровнем

(б)

Основная шкала имеет деления черного и белого цвета, ноль совмещен с пяткой рейки. Дополнительная шкала на другой стороне рейки имеет че- редующиеся красные и белые деления. С пяткой рейки совмещен отсчет больше 4000 мм. Часто встречаются комплекты реек, у которых с пятками красных сторон совпадают отсчеты 4687 и 4787 мм. Поэтому превышения, измеренные по красным сторонам данных реек, будут больше или меньше на 100 мм измеренных по черным сторонам реек.

7.5. Влияние кривизны Земли и рефракции на результаты нивелирования

При выводе формул для способов нивелирования из середины и впе- ред принято, что уровенная поверхность является плоскостью, визирный луч прямолинеен и горизонтален, рейки, установленные в точках, парал- лельны между собой.

На самом деле уровенная поверхность не является плоскостью и рей- ки, установленные в точках А и В перпендикулярно поверхности, не па- раллельны между собой (рис. 67), следовательно отсчеты З и П преуве- личены на величину поправок за кривизну Земли: CM = К1 и DN = К2 .

Поправки за кривизну Земли:

78

		S2		S2
	К1 =	1	и К2 =	2	,
		2R		2R

где S1, S2 – расстояние от нивелира до реек; R – радиус Земли.

Рис. 67. Влияние кривизны Земли и рефракции

на результаты геометрического нивелирования

Кроме того, известно, что луч света распространяется прямолинейно лишь в однородной среде. В реальной атмосфере, плотность которой увеличивается по мере приближения к поверхности Земли, луч света идет по некоторой кривой, которая называется рефракционной кривой. Вследствие этого визирный луч имеет форму рефракционной кривой ра- диуса R1 и пересекает рейки в точках C′ и D′. Поэтому отчеты по рейкам уменьшаются на величину поправок за рефракцию: CC′ = r1 и DD′ = r2 ,

которые определяются по формуле

r = S2 . 2R1

Радиус рефракционной кривой в основном зависит от температуры, плотности и влажности воздуха. Отношение радиуса Земли R к радиусу рефракционной кривой называют коэффициентом земной рефракции,

среднее значение которого принимают

x = R

≈ 0.14.

R1

Так как R

=

R

, то r =

0.14

S2

.

X

2R

1

= K2 − r2 = f2 , где f1 и f2 –

Обозначим CM − CC

′

′

= K1 − r1 = f1 и DN − DD

поправки за кривизну Земли и рефракцию

S2

S2

S2

f =

1

− 0.14

1

= 0.43

1

,

1

2R

2R

R

79

	S2		S2		S2
f2 =	2	− 0.14	2	= 0.43	2	.
	2R		2R
					R

Следовательно, превышение между точками А и В с учётом поправок

за кривизну Земли и рефракцию

h = (З − f1 ) − (П − f2 ) = З − f1 − П + f2 = З − П + (f2 − f1 ),

	S2	− S2
h = З − П + 0.43	2	1	.
		R

Необходимость учета поправок зависит от требуемой точности изме- рений. Из формулы следует, что при равенстве расстояний от нивелира до реек и примерно одинаковых условиях можно считать, что f1 = f2 и

h = З − П . Таким образом, при нивелировании из середины с соблюдени-

ем равенства плеч влияние кривизны Земли и рефракции практически устраняется.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1.Что называется нивелированием?

2.Какие существуют виды нивелирования?

3.Какие бывают способы геометрического нивелирования?

4.В чем заключается способ нивелирования из середины и вперед?

5.В чем сущность последовательного нивелирования?

6.В чем сущность тригонометрического, барометрического и гидро- статического нивелирования?

7.Как нивелиры классифицируются по точности?

8.Чем отличается уровенный нивелир от нивелира с компенсатором?

9.Когда можно не учитывать поправки за кривизну Земли и рефрак- цию при геометрическом нивелировании?

Лекция 8 ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ СЕТИ

План лекции

8.1.Принцип организации съемочных работ.

8.2.Назначение и виды государственных геодезических сетей.

8.3.Плановые государственные геодезические сети. Методы их создания.

8.4.Высотные государственные геодезические сети.

8.5.Геодезические съемочные сети.

8.6.Плановая привязка вершин теодолитного хода к пунктам ГГС.

80