Понятие горизонтального и вертикального углов.

Принципы их измерения

Для определения взаимного положения точек необходимо уметь измерять углы и расстояния. Для определения планового положения необходимо знать горизонтальные и вертикальные углы.

Горизонтальным называют угол АОВ между проекциями линий (направлений на точки) ОА и ОВ на горизонтальную плоскость Q.

Горизонтальный угол – это двугранный угол между отвесными плоскостями, проходящими через его стороны. Он отсчитывается по часовой стрелке.

Вертикальным называют угол v_a (v_b) между линией ОА¹ (OB¹) и горизонтальной плоскостью. Он отсчитывается от горизонтальной плоскости к линии.

Для измерения горизонтального угла над его вершиной на отвесной линии помещают центр градуированного круга – лимба, установленного горизонтально. Тогда угол между направлениями на местности будет равен разности отсчётов между сечениями лимба (a и b) вертикальными плоскостями, проходящими через линии ОА¹ и OB¹ на местности. Если круг оцифрован по часовой стрелке, то

Описанный метод измерения углов реализован в теодолите.

 

Виды линейных измерений. Мерные приборы.

Техника прямых и косвенных измерений

Измерение расстояний производят непосредственным и косвенным методом.

При непосредственном измерении расстояния мерный прибор (рулетка, лента и т.д.) последовательно укладываются в створе измеряемого отрезка.

При косвенном методе измеряют вспомогательные параметры (углы и базисы, время и т.п.), а длину находят по формулам, связывающим измеренные параметры и длину.

Закрепление концов отрезка в зависимости от назначения и сроков использования производится колышками, деревянными столбами, железобетонными монолитами.

Для непосредственного измерения используют землемерные ленты со шпильками.

Перед измерениями производят рекогносцировку, то есть ознакомление с местностью. Затем выполняют вешение линии, то есть установку вешек в створе линии.

Измерение производят два человека: задний прикладывает ноль прибора к начальной точке и закрепляет ленту шпилькой, а передний, уложив ленту в створ, натягивает ленту и закрепляет её шпилькой. Далее ленту снимают, причём заднюю шпильку вынимают. Операцию повторяют. Когда у переднего рабочего заканчиваются шпильки, задний передаёт ему 10 штук. Передача отмечается в журнале. Остаток r измеряют по надписям на пластинках (целое число метров), по отверстиям (расположенным через дециметр) и сантиметры – на глаз. Длина линии вычисляется по формуле:

D = nl + r,

где n – число целых отложений ленты,

l – длина ленты.

Все линии измеряют в прямом и обратном направлениях, за окончательное значение принимают среднее из них.

 

Дальномеры

Нитяной дальномер – это дальномер с постоянным параллактическим углом и переменным базисом. Принцип его работы основан на решении прямоугольного треугольника: по известному параллактическому углу и катету (базису) определяют расстояние (гипотенузу). Для измерения расстояний на одном конце отрезка устанавливают рейку, на другом – прибор. Наведя прибор на рейку и взяв отсчёты по дальномерным нитям, вычисляют длину базиса n (разность отсчётов по нитям).

Принцип действия электромагнитного дальномера основан на измерении времени прохождения сигналом измеряемого расстояния. Общая схема такова: на одной из точек устанавливают приёмопередатчик, на другой – отражатель. Измерив время между излучением сигнала и его приходом обратно, и зная скорость распространения сигнала, можно определить расстояние.

 

Нивелирование

Нивелирование – это вид полевых геодезических работ по определению высот точек и превышений между ними. Нивелирование используют для определения высот точек; при производстве строительно-монтажных работ с помощью нивелирования устанавливают строительные конструкции в проектное положение по высоте.

Различают нивелирование геометрическое, тригонометрическое, физическое, стереофотограмметрическое и автоматическое.

Геометрическое нивелирование – метод определения превышений при помощи горизонтального визирного луча и нивелирных реек. Для получения горизонтального луча используют специальный прибор – нивелир.

Тригонометрическое нивелирование – метод определения превышений по измеренным углу наклона и расстоянию между точками. Физическое нивелирование включает в себя методы, основанные на различных физических законах и явлениях: гидростатическое, барометрическое, радиолокационное и др.

Стереофотограмметрическое нивелирование выполняется посредством измерений на стереоскопических парах снимков.

Автоматическое (механическое) нивелирование осуществляется с помощью специальных приборов, вычерчивающих профиль проходимого пути.

Геометрическое нивелирование выполняется при помощи нивелиров и нивелирных реек. Нивелиры, в зависимости от их конструкции, бывают с цилиндрическим уровнем или с компенсатором (с самоустанавливающейся линией визирования). Основными частями нивелира с цилиндрическим уровнем являются: подставка с подъёмными винтами, зрительная труба, круглый уровень, цилиндрический уровень. Его основными осями являются ось вращения прибора, визирная ось зрительной трубы, ось цилиндрического уровня.

У нивелира с компенсатором цилиндрический уровень отсутствует. Уровень или компенсатор служат для приведения визирной оси в горизонтальное положение: при наличии компенсатора визирная ось устанавливается в горизонтальное положение автоматически в пределах угла компенсации. При измерений превышений по рейке берут отсчёт – расстояние от пятки рейки до визирной оси. Это расстояние измеряют в миллиметрах.

Существуют два способа нивелирования – вперёд и из середины.

На практике преимущественно используется второй способ. Он заключается в следующем. Нивелир устанавливают посередине между рейками, установленными на точках. Створность расположения прибора не столь важна, гораздо важнее условие равенства плеч – равенство расстояний от прибора до реек. Сняв отсчёты по задней и передней рейкам, находят превышение.