- •§ 1. Задачи геодезии
- •§ 3. Краткие сведения об истории геодезии
- •§ 4. Организационные формы геодезической службы СССР
- •§ 5. Сведения о фигуре Земли
- •§ 6. Системы координат, применяемые в геодезии
- •§ 7. Учет кривизны земной поверхности при измерении горизонтальных расстояний и высот
- •§ 9. Истинные азимуты и дирекционные углы
- •§ 10. Магнитные азимуты
- •§ 12. Масштабы
- •§ 13. Номенклатура топографических планов и карт
- •§ 14. Рельеф местности и его изображение на топографических картах и планах
- •§ 15. Определение крутизны скатов. Масштаб заложений
- •§ 16. Условные знаки топографических карт
- •§ 19. Краткие сведения о перечерчивании карт и планов
- •§ 20. Классификация ошибок измерений. Свойства случайных ошибок
- •§ 21. Принцип арифметической средины
- •§ 22. Средняя квадратическая и предельная ошибки одного измерения. Средняя квадратическая ошибка арифметической средины
- •§ 23. Формула Бесселя для средней квадратической ошибки
- •§ 24. Средняя квадратическая ошибка функций измеренных величин
- •§ 25. Понятие о двойных измерениях
- •§ 26. Неравноточные измерения
- •§ 28. Вводные сведения
- •§ 29. Методы построения геодезических сетей
- •§ 30. Основные положения и принципы развития геодезических сетей
- •§ 31. Общие сведения о точности геодезических измерений
- •§ 32. Формулы для вычислений основных геодезических задач. Прямая и обратная геодезические задачи
- •§ 33. Оценка точности геодезических построений
- •§ 34. Общие сведения. Схема измерения горизонтального угла
- •§ 35. Зрительная труба
- •§ 36. Уровни, их устройство
- •§ 37. Отсчетные приспособления
- •§ 38. Типы теодолитов
- •§ 39. Инструментальные погрешности
- •§ 40. Поверки и юстировка теодолита
- •§ 41. О влиянии неправильной установки вертикальной оси инструмента на измеряемые направления и углы
- •§ 43. Измерение горизонтальных углов
- •§ 44. Точность измерения горизонтальных углов
- •§ 45. Измерение вертикальных углов
- •§ 46. Общие сведения. Подготовка линий к измерению
- •§ 47. Приборы для непосредственного измерения линий; компарирование мерных приборов
- •§ 48. Измерение линий стальной штриховой лентой. Эклиметр
- •§ 49. Вычисление длины линий
- •§ 50. Точность измерения расстояний стальной лентой
- •§ 51. Оптические дальномеры. Общие сведения
- •§ 54. Способы геометрического нивелирования
- •§ 55. Нивелирные знаки
- •§ 57. Поверки и юстировка нивелиров
- •§ 58. Основные источники ошибок нивелирования
- •§ 59. Нивелирование IV класса
- •§ 60. Техническое нивелирование
- •§ 61. Основные сведения о нивелировании III класса
- •§ 62. Влияние кривизны Земли и рефракции на результаты нивелирования
- •§ 63. Тригонометрическое нивелирование
- •§ 65. Общие сведения
- •§ 66. Схема построения государственной плановой геодезической сети в СССР
- •§ 67. Схема построения государственной высотной (нивелирной) геодезической сети
- •§ 71. Общие сведения
- •§ 72. Теодолитные ходы
- •§ 73. Аналитические сети
- •§ 74. Ходы высотного съемочного обоснования
- •§ 75. Виды съемок и некоторые сведения об их выполнении
- •§ 77. Способы съемки ситуации. Съемка рельефа
- •§ 79. Журнал измерений. Абрис
- •§ 80. Вспомогательные инструменты, применяемые при производстве съемки
- •§ 81. Вычисление координат вершин полигона, построение координатной сетки и накладка точек
- •§ 82. Построение на плане ситуации. Оформление плана
- •§ 83. Особенности съемки застроенной территории
- •§ 84. Сущность тахеометрической съемки. Инструменты
- •§ 87. Производство тахеометрической съемки
- •§ 88. Кроки. Тахеометрический журнал
- •§ 90. О точности плана тахеометрической съемки
- •§ 91. Нивелирование поверхности
- •§ 92. Сущность мензульной съемки. Инструменты
- •§ 93. Поверки мензульного комплекта
- •§ 94. Подготовка планшета
- •§ 95. Установка мензулы на станции
- •§ 96. Прямая и обратная мензульные засечки
- •§ 97. Плановое и высотное обоснование мензульной съемки
- •§ 98. Съемка ситуации и рельефа
- •§ 99. Общие сведения
- •§ 100. Аэрофототопографическая съемка
- •§ 102. Основные сведения о применении фотограмметрических методов при изысканиях, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений
- •§ 103. Общие сведения. Виды и задачи инженерно-геодезических изысканий
- •§ 104. О масштабах и видах топографических съемок, выполняемых при изысканиях
- •§ 105. Геодезические работы при изысканиях сооружений линейного типа
- •§ 106. Проектирование оси сооружения линейного типа
- •§ 107. Расчет и разбивка горизонтальных кривых
- •§ 108. Расчет вертикальных кривых
- •§ 109. Некоторые сведения о вертикальной планировке
- •§ 110. Подготовка к перенесению объектов генерального плана на местность
- •§ 111. Оси инженерных сооружений и их привязка к опорным пунктам
- •§ 112. Строительные допуски и геодезическая основа разбивочных работ
- •§ 113. Строительная координатная сетка
- •§ 114. Основные элементы разбивочных работ
- •§ 115. Разбивка основных точек сооружений
- •§ 117. Передача осей и отметок по вертикали
- •§ 118. Разбивки при устройстве сборных фундаментов
- •§ 119. Геодезические разбивки при монтаже колонн
- •§ 120. Разбивочные работы при монтаже балок
- •§ 121. Особенности подготовки фундаментов под стальные колонны
- •§ 122. Разбивочные работы при монтаже технологического оборудования
- •§ 123. Исполнительные съемки
- •§ 124. Съемка инженерных подземных коммуникаций индукционными методами
- •§ 126. Виды и причины смещений и деформаций сооружений
- •§ 127. Цель и содержание работы по наблюдению за смещением и деформациями сооружений
- •§ 128. Наблюдения за осадками сооружений
- •§ 129. Наблюдение за креном сооружений
- •§ 130. Изучение деформаций сооружений
- •§ 131. Общие сведения. Элементарная теория гироскопа
- •§ 132. Суточное вращение Земли и определение «полезной составляющей» этого вращения
- •§ 134. Общие сведения
- •§ 135. Элементы теории подвесных мерных приборов
- •§ 137. Принципиальная схема светодальномера с синхронной демодуляцией светового потока
- •§ 141. Методы точных угловых измерений
- •§ 142. Особенности точных угловых измерений при инженерно-геодезических работах
- •§ 143. Общие сведения
- •§ 145. Рейки для точного нивелирования
- •§ 146. Источники ошибок и методика точного нивелирования
- •§ 147. Элементы теории геометрического нивелирования
- •§ 151. Специальные геодезические устройства и инструменты, применяемые при монтаже оборудования
- •§ 152. Специальные геодезические приборы, применяемые при наблюдениях за деформациями инженерных сооружений
- •§ 153. Лучевые геометрические приборы и их применение
- •§ 154. Лучевые интерференционные приборы и их применение
- •§ 155. Общие сведения. Масштабы топографических съемок для строительства ГЭС
- •§ 157. Геодезические работы при гидрологических изысканиях
- •§ 158. Назначение продольного профиля реки и его точность
частей инструмента в полуприемах при правом и левом положениях вертикального круга. В условиях инженерно-строительных работ причины неравномерного нагрева могут быть разные и должны по возмож-
ности |
устраняться. |
3. |
Н е р а в н о м е р н ы й н а г р е в геодезического сигнала, на |
котором установлен инструмент, вызывающий его «кручение». Эта ошибка
уменьшается при вращении алидады в |
противоположных направлениях |
|||
в полуприемах. |
о с в е щ е н и е |
визирной цели |
сол- |
|
4. О д н о с т о р о н н е е |
||||
нечными лучами вызывает кажущееся |
смещение |
ее оси — ошибку |
«за |
фазу». Влияние этой ошибки исключается наблюдениями в пасмурную погоду или применением «точечных» световых визирных целей.
Не останавливаясь на других ошибках, зависящих от внешних условий, отметим, что их влияние, как правило, имеет систематический характер, не выявляется непосредственно в процессе измерений и, действуя односторонне, может искажать результаты измерений. Всесторонний учет возможного влияния внешних условий измерений — условие для получения высокоточных результатов.
В. Личные ошибки
Личные ошибки, в особенности у опытных наблюдателей, почти постоянны и большая их часть исключается при вычислении углов как разности направлений.
Г. Ошибки за центрировку и редукцию
Ошибки за центрировку и редукцию исключаются тем, что инструмент и визирная цель с допускаемыми отклонениями располагаются на отвесных линиях, проходящих через центры геодезических пунктов; при измерениях на сигналах элементы приведения определяются отдельно и по ним вводятся поправки, вычисляемые по формулам (VII. 15) и (VII.18).
Об особенностях центрирования теодолитов в условиях инженерногеодезических работ будет сказано в § 142.
Совокупность указанных мер по устранению и уменьшению влияния ошибок определяет общие принципы методики угловых измерений, которые конкретизируются в технических инструкциях в виде способов и правил измерений.
§ 141. МЕТОДЫ ТОЧНЫХ УГЛОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
Методика точных угловых измерений должна обеспечивать исключение или ослабление влияния случайных и систематических ошибок, указанных в § 140.
Общие принципы методики точных угловых измерений состоят в следующем:
а) возможно полное однообразие измерительных действий при наблюдениях на цели, между которыми измеряются углы;
б) сведение к минимуму влияния отдельных источников инструментальных погрешностей, включая и ошибки установки инструмента; введение в отдельных случаях поправок за отступления от правильной, «идеальной» схемы инструмента и его установки;
в) симметричное расположение частей инструмента относительно действия внешних условий (солнечных лучей, ветра) путем измерения полупрпемов или приемов при КП и КЛ;
г) использование в каждом |
измерении — приеме противоположных |
|
вращений алидады |
(например, |
при КЛ — по ходу часовой стрелки, |
при КП — против |
хода); при измерении отдельных углов — измерение |
в полупрпемах правых и левых углов с вращением алидады по ходу часовой стрелки;
д) равномерность процесса измерения в течение приема и выполнение его в возможно короткий срок для максимального исключения влияния
ошибок, |
зависящих |
от времени; |
(вечерние |
е) выполнение |
измерений в благоприятное время суток |
||
и ночные часы) и по возможности в различных условиях; |
ошибок; |
||
ж) многократные измерения для уменьшения случайных |
|||
з) применение инструментов, предназначенных для измерений данного |
|||
класса |
точности; |
|
|
и) получение каждого необходимого угла как разности направлений, полученных в одной группе приемов; иначе необходимые углы не могут определяться как сумма или разность отдельно измеренных углов;
к) учет кручения сигнала с помощью поверительной трубы — путем одновременного визирования на наблюдаемый предмет и постоянную марку;
л) получение значений углов и направлений для данной сети, как правило, с одинаковым весом (равной точности).
При развитии геодезической сети 1 и 2 классов и точных специальных геодезических сетей применяются в основном два способа — способ круговых приемов и способ измерения углов во всех комбинациях (способ комбинаций).
С п о с о б к р у г о в ы х п р и е м о в описан в § 43. Измерения производятся 6—18 приемами, в зависимости от типа инструмента и класса точности сети триангуляции; между приемами лимб перестанавливается
180° |
|
на — , где |
п — число приемов. Соблюдаются указания, изложенные |
выше. |
к о м б и н а ц и й , заключающийся в равноточном и не- |
С п о с о б |
зависимом измерении всех углов, которые можно образовать между на-
правлениями на |
данной станции. |
Если число направлений п, то число |
таких углов п |
; например, |
дЛя четырех направлений оно будет |
равно 6, для пяти направлений — 10 и т. д. (см. рис. ХХУ.12). Число приемов и система перестановок лимба рассчитываются таким образом, чтобы приемы симметрично расположились на окружности лимба, измерения углов были независимы, а результаты их были равноточны после
уравнивания на станции. Необходимость уравнивания возникает вследствие избыточных измерений при: п = 4 было бы достаточно измерить три угла, а измеряется шесть; при п = 5 достаточно измерить четыре угла, а измеряется де-
сять и т. д.
Способ комбинаций применяется в триангуляции 1 класса, при тг, как правило, не более 6; при п > 6 он становится невыгодным в техникоэкономическом отношении по сравнению со способом круговых приемов.
Способ круговых приемов применяется, как правило, в сетях триангуляций 2 класса и ниже, а также при развитии специальных геодезических сетей.
В практике инженерногеодезических работ иногда возникает необходимость измерения малых углов, например при наблюдениях за смещением точек створа. В этом
случае целесообразно примене-
Рпс. ХХУ.12. Углы, измеряемые по способу ние окулярного микрометра
комбинаций типа, имеющегося у теодолита ТТ-2/6 (см. § 139). Визирные цели должны быть одновременно видны в поле зрения трубы. На точ-
ность такого измерения будут влиять ошибки изготовления микрометра, главным образом периодические и случайные ошибки винта V*
§ 142. ОСОБЕННОСТИ ТОЧНЫХ УГЛОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТАХ
При инженерно-геодезических работах стороны измеряемых углов нередко бывают малыми; например, при развитии специальных геодезических сетей в закрытых помещениях стороны иногда бывают равны 25 мг а требуемая точность измерений характеризуется средней квадратической ошибкой ±1 п *. Нередко углы наклона на визирные цели значительно отличаются от 0 (до 20—30°). Короткие стороны и большая разность углов наклона на визирные цели, между которыми измеряются углы,
* См. Н. Н. Л е б е д е в , Д. Ш. М и х е л е в . Угловые измерения при создании геодезической сети специального назначения, Геодезия и картография, 1964, № 6 и Д. Ш. М и х е л е в. Опыт высокоточных измерений в закрытом помещении. Геодезия и картография, 1967, № 12.
могут считаться даже типичным® случаями в практике инженерно-гео- дезических работ.
Определим порядок требуемой точности центрирования инструмента в указанном выше примере. Потребуем, чтобы ошибка угла, обусловленная неточностью центрирования, была равна ±0",3 (т. е. одной трети
ошибки измерения угла); тогда ошибка Ас" направления за неточное |
|
центрирование в неблагоприятном случае (измеряемый угол равен 180°, |
|
угловой |
элемент центрировки равен 90°) будет ±0",15. На основании |
(VI 1.16) |
получим |
* |
Ш |
СЛ15-25 |
ЛЛО |
ММ. |
А |
2 > |
1 С ) 5 |
|
Ошибка аналогичного порядка (0,03 мм) может быть допущена
ив несовмещении визирных целей с центрами в наблюдаемых пунктах. Центрирование инструмента с такой точностью достигается при по-
мощи специальных приспособлений к теодолиту и установки особых визирных марок на специальный знак, например типа, приведенного на рис. ХХУН.З.
Даже при расстоянии 250 м соответствующие ошибки в центрировании при той же точности измерения угла должны быть порядка 0,2—0,3 мм.
Обеспечение высокой точности центрирования инструмента и ви-
зирных целей — первая |
особенность точных угловых измерений при |
инженерно-геодезических |
работах. |
Для рассмотрения влияния наклона горизонтальной оси вращения трубы, вызванного наклоном вертикальной оси, т. е. всего инструмента, допустим, что измеряется угол между двумя визирными целями, одна из
которых |
имеет отметку горизонта |
инструмента |
(т. е. угол наклона на |
нее V = |
0), а другая под углом к |
горизонту в |
20° (V = 20°); допустим |
также, что последняя располагается в направлении, перпендикулярном направлению наклона инструмента (неблагоприятный случай); тогда наклон горизонтальной оси вращения трубы будет равен наклону вертикальной оси, и вызванная этим ошибка в измеряемом направлении выразится величиной, характеризуемой формулой у = / V. Если ось инструмента устанавливалась при помощи накладного уровня с ценой деления % = 3"
с точностью до одного деления, то / |
V = 3" |
• 0,4 = |
1",2. |
Если угол |
|||
должен быть измерен с ошибкой ± 1", то такое влияние л и ш ь |
о д н о г о |
||||||
источника |
недопустимо. |
|
|
|
|
||
Мерами ослабления этой ошибки могут быть: а) нивелирование гори- |
|||||||
зонтальной оси вращения трубы, т. е. определение наклона / |
при визи- |
||||||
ровании на цели, |
и введение поправок; б) установка |
визирных целей |
|||||
на одной |
высоте, |
соответствующей горизонту |
инструмента. |
|
|||
Это вторая особенность точных угловых измерений при инженерно- |
|||||||
геодезических |
работах. |
измерениях в |
триангуляции |
||||
Заметим, |
что |
при точных угловых |
1 и 2 классов влияние этой ошибки обычно мало, так как углы наклона между пунктами редко превышают 1° (за исключением горных районов).
Третьей особенностью точных угловых измерений при инженерногеодезических работах является несколько иной характер типичных случаев источников боковой рефракции.