kniga_9
.pdfвимірюють його довжину; для точки 2 вимірюють y2 = І–2' і x2 = 2'–2 і т. д.
С по с іб с тво р і в Якщо на місцевості закріплені точки М, С, Р нанесені на план за
координатами і необхідно виконати зйомку контуру 1, 2, .... 12 (рис. 120, б), то в цьому випадку лінію СМ приймають за лінію ординат з початком координат в точці С, вимірюють ординати С1', С2', С3', С4' точок 1, 2, 3, 4 і їх абсциси 1'–1; 2'–2; 3'–3; 4'–4, і вибирають точку А з таким розрахунком, щоб з неї було видно точку Р і вимірюють віддаль СА. Тепер за вісь ординат беруть лінію АР з початком координат в точці А і вимірюють ординати і абсциси для точок 5, 6, 7, 8 і довжину лінії АВ. Точку В вибирають так, щоб з неї було видно точку С. Лінію ВС приймають за вісь ординат з початком координат в точці В і вимірюють ординати і абсциси для точок 9, 10, 11 і 12.
Рис. 120
145
По л яр н и й с по сі б Якщо необхідно виконати внутріквартальну зйомку, або якої-
небудь поляни, розташованої в лісі (рис. 121), то для цього приблизно в центрі поляни вибирають точку М з таким розрахунком, щоб з неї було видно всі вигини контуру.
Рис. 121
Установлюють в цій точці віху, а в точці В вимірюють прилеглий кут і довжину лінії ВМ. Після цього установлюють теодоліт в точці М, суміщають нуль лімба і нуль алідади, наводять трубу теодоліта на точку В так, щоб відлік на лімбі був рівний 0 00 . Після цього визначають віддалі до точок 1, 2, 3 і відраховують за лімбом напрями на ці точки. З одержаних даних можна побудувати на плані всі точки вигину контуру. Якщо зйомку контуру з однієї точки М виконати неможливо, тоді вибирають точку N і з неї продовжують зйомку контуру, але попередньо вимірюють кут ВМN на точці М і довжину лінії МN.
С по с іб зас ічо к На відкритій місцевості зйомку чітко видимого контуру можна
виконувати відносно точок теодолітного ходу кутовими засічками (рис. 122). Для цього в точках вигину контуру 1, 2, 3, ..., 6 установлюють віхи, в точці А установлюють теодоліт, і відраховують за лімбом всі видимі з точки А напрями. Потім установлюють теодоліт в точці В і засікають з неї точки 1, 2, 3, які засікались з точки А, а також точки 4, 5. Очевидно, що в перетині однойменних напрямів, побудованих в точках А і В на плані, будуть знаходитись відповідні точки контуру.
146
Рис. 122
С по с іб о б хо д у Щоб нанести на план контур лісу (рис. 123), поблизу нього
вибирають точку N і установлюють на ній віху. Потім теодолітом в точці А теодолітного ходу вимірюють кут 1 і довжину лінії АN, після цього переходять в точку N, установлюють віхи в точках R і М і вимірюють кути 2 і 3 в точці N і довжину лінії NR, відносно якої способом перпендикулярів знімають характерні точки контуру, розташовані поблизу лінії NR. Закінчивши зйомку відносно лінії NR, переходять з теодолітом в точку R, віху установлюють в точці Q і продовжують зйомку. Закінчують зйомку ділянки обходом по лінії МN.
Рис. 123
147
Спо с іб л і ні й н и х зас ічо к
Вцьому випадку положення контурних точок на плані одержують побудовою трикутників, у яких відомі всі три сторони (рис. 124). Вздовж лінії теодолітного ходу вимірюють базис 5–а, а від кінців базису вимірюють сторони трикутника 5–в і а–в. Бажано, щоб всі сторони трикутника були приблизно рівними. Цей спосіб вигідно застосовувати в тих випадках, коли віддалі до контурних точок не перевищують довжину мірного приладу.
Рис. 124
148
Розділ IX Тахеометрична зйомка
§ 101. Сутність та призначення тахеометричної зйомки
Слово „тахеометрія” в перекладі з грецької мови означає “швидке вимірювання”. Швидкість при цій зйомці досягається тим, що одним наведенням труби інструмента на рейку одержують планове і висотне положення точки, на якій установлена рейка, тобто одержують віддаль, визначену за допомогою віддалеміра, горизонтальний напрямок по лімбу і перевищення, відраховане по рейці або обчислене за кутом нахилу.
Тахеометрична зйомка виконується для складання великомасштабних планів місцевості. Зйомка ситуації і рельєфу виконується полярним методом одночасно з прокладанням тахеометричних ходів за допомогою теодоліта і віддалемірних рейок. При цьому горизонтальні кути використовують для обчислення прямокутних координат точок ходу, а вертикальні – для обчислення висот точок. На відміну від теодолітної зйомки, при тахеометричній зйомці отримують дані, необхідні для побудови плану, на якому будуть зображені не тільки контури об’єктів, а також рельєф місцевості. Тахеометричну зйомку виконують при інженерних розвідуваннях доріг, ліній електропередач, при складанні планів населених пунктів і т. п.
План місцевості при тахеометричній зйомці одержують не в полі, а в камеральних умовах, тому польову роботу можна виконати в більш стислі строки.
§ 102. Віддалеміри. Нитковий оптичний віддалемір
Віддалі при тахеометричних роботах визначають за допомогою віддалеміра. Віддалеміри мають різну будову. В теодолітах застосовують нитковий віддалемір, який розташовується в зорових трубах. Сітка ниток складається з однієї вертикальної і трьох горизонтальних ниток. По двох крайніх горизонтальних нитках визначають віддалі і їх називають віддалемірними. Якщо необхідно визначити відстань між точками Е і М за допомогою ниткового віддалеміра, то теодоліт установлюють в точці Е, а в точці М установлюють рейку (рис. 125).
На рис. 125 зображено розріз труби теодоліта вертикальною площиною вздовж її геометричної осі, а точки а, с, в, будуть слідами від перетину цієї площини з верхньою, середньою і нижньою нитками сітки.
149
Рис. 125
З рисунка видно, що відстань
D = D1 + f + (1)
де D1 – відстань від рейки до переднього фокуса труби; f – фокусна відстань об’єктива труби;
– відстань від центра об’єктива до осі обертання інструмента. Величини f і – постійні, тому позначено їх суму через С, тоді
вираз (1) можна записати: D = D1 + С (2). Згідно з рисунком l – відрізок рейки між проекціями віддалемірних ниток на рейці, тобто l = АВ. З
трикутника АFС визначимо |
FC ACctg |
|
(3), |
але |
AC |
AB |
|
l |
, а |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||
FC = D1, тоді |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
l |
ctg |
|
. |
|
|
|
|
|
(4) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Із трикутника a'ОF можна визначити |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
ctg |
|
|
|
|
|
OF |
, |
|
|
|
|
|
(5) |
||||||||||
|
|
|
2 |
|
a O |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
але ОF = f, а a O ac |
P |
, |
де |
Р – |
|
відстань |
між |
віддалемірними |
||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нитками, тоді вираз (5) перепишемо так: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
ctg |
|
|
f |
|
|
|
2 f |
|
, |
|
|
|
|
|
(6) |
||||||||||
|
2 |
P |
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
і це значення, підставивши у вираз (4), одержимо:
|
|
D |
l2 f |
|
lf |
, |
|
|
|
|
|||
|
|
1 |
2P |
|
P |
|
|
|
|
|
|||
але величина |
f |
– постійна, позначимо її k' і вираз (7) перепишемо: |
||||
|
||||||
P |
D1 = k'l,
а це значення підставимо у вираз (2), одержимо:
D = k'l + С
(7)
(8)
(9)
Якщо величина однієї поділки на рейці дорівнює m, а кількість їх між віддалемірними нитками – n, тоді l = mn і вираз (9) можна записати:
D = k'mn + С. |
(10) |
Але k'm величина постійна, позначимо її через “К”, тобто К = k'm і вираз (10) запишемо:
D = Kn +С |
(11) |
Коефіцієнт К залежить від кута і від величини однієї поділки рейки m. С – постійна величина і називається постійною віддалеміра.
В сучасних теодолітах, завдяки відповідному підбору радіуса кривизни лінз зорової труби, віддалі між сіткою ниток і об’єктивом, постійна величина С близька до нуля, тому при визначенні відстаней на практиці користуються формулою:
D = Kn |
(12) |
Коефіцієнт К в сучасних теодолітах, як правило дорівнює 100, а рейки виготовляють з сантиметровими поділками, тобто m = 1 см, для визначення відстані потрібно по рейці взяти відліки n1 = 100 см по нижній віддалемірній нитці і n2 = 141 см по верхній віддалемірній нитці (рис. 126) і підрахувати кількість поділок n між віддалемірними нитками. Кількість поділок n буде дорівнювати різниці відліків n2 – n1 = n. n = 141 – 100 = 41 см і за формулою (12) обчислити віддалемірну віддаль D = 100 41 см = 4100 см = 41 м. Горизонтальну проекцію обчислюють за формулою: d = D – D , D = Dsin2 .
151
Рис. 126
У зв’язку з тим, що кут в нитковому віддалемірі величина постійна, такий віддалемір називають віддалеміром з постійним кутом.
§ 103. Визначення коефіцієнта віддалеміра
Для визначення коефіцієнта К віддалеміра вибирають на місцевості рівний горизонтальний майданчик і на ньому відмічають лінію АВ (рис. 127).
Рис. 127
На цій лінії забивають кілки в точках В1, В2, В3, В4. Відстані АВ1 = D1, АВ2 = D2, АВ3 = D3, АВ4 = D4 старанно декілька разів вимірюють мірною стрічкою з точністю не нижче 1:2000. Після цього
152
в точках В1, В2, В3 і В4 установлюють рейку, а в точці А теодоліт і довжину відрізків АВ1 = D1, АВ2 = D2, АВ3 = D3, АВ = D4 визначають за допомогою віддалеміра, тобто D'1 = Kn1, D'2 = Kn2, D'3 = Kn3, D'4 = Kn4, де n1, n2, n3, n4 – кількість поділок рейки, які видно між віддалемірними нитками при установленні рейки відповідно в точках В1, В2, В3 і В4. Коефіцієнт К визначають із відношення відрізків АВ1, АВ2, АВ3 і АВ4, виміряних мірною стрічкою, до тих же відрізків, виміряних віддалеміром, тобто
K1 |
D1 |
|
D1 |
; K2 |
D2 |
|
D2 |
; K3 |
D3 |
|
D3 |
; K4 |
D4 |
|
D4 |
. |
|
Kn |
|
D |
|
Kn |
|
D |
|
Kn |
|
D |
|
Kn |
|
D |
|
|
1 |
|
1 |
|
2 |
|
2 |
|
3 |
|
3 |
|
4 |
|
4 |
|
За остаточне значення коефіцієнта беруть середнє із всіх значень К.
§ 104. Оптичні віддалеміри подвійного зображення
Нитковий віддалемір порівняно простий за конструкцією, зручний в роботі, але значно поступається за точністю вимірювання відстаней мірною стрічкою. Для підвищення точності вимірювання ліній застосовують оптичні віддалеміри подвійного зображення різних конструкцій. Оптичні віддалеміри подвійного зображення – це насадки, які закріплюють на об’єктиви зорових труб геодезичних інструментів, або виготовляються як окремий самостійний прилад.
За принципом вимірювання ліній оптичні віддалеміри подвійного зображення бувають: з постійним базисом і змінним паралактичним кутом і із постійним паралактичним кутом і змінним базисом.
Оп т ич н и й то по гр аф іч н и й ві д да лем ір Оптичний топографічний віддалемір ОТД подвійного зображення
з постійним базисом і змінним паралактичним кутом призначається для вимірювання відстаней від 40 до 400 м з відносною помилкою 1:5000. Прилад складається з зорової труби, обладнаної оптичним візиром, комбінованим компенсатором і відліковим мікроскопом вертикального круга (рис. 128, а), навідного гвинта азимутального повороту (5) і закріпного гвинта (6). Зорова труба має навідний гвинт
(7) і розташований на одній осі з ним закріпний гвинт (8). Труба фокусується за допомогою кремальєрного гвинта (1). Оптичний компенсатор має два навідні гвинти: установочної частини (3) і вимірювальної частини (4), якими оправи з напівлінзами пересовуються перед об’єктивом зорової труби по паралельних напрямах і важіль перекидного клина (3), за допомогою якого він
153
пересувається у вертикальному напрямі, перекриваючи верхні і нижні призми. Довжина віддалемірної рейки 2 м (рис. 128, б), яка має п’ять баз (інтервалів), два круглі рівні, оптичний візир і термометр. Базисна рейка двостороння: на одній стороні віддалі між марками дорівнюють 0,400 м, а на другій – 0,404 м. Різне поєднання марок утворює базиси довжиною: 0,4; 0,8; 1,2; 1,6 і 2,0 м. Під час роботи рейку можна установлювати в горизонтальне або вертикальне положення.
Рис. 128
Згідно з (рис. 128, б) маємо:
D |
l |
ctg |
|
|
l |
|
|
(1) |
2 |
2 |
2tg |
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
де l – довжина базису ab;– паралактичний кут.
154