Геодезические сети

 

 

2. Измерения в геодезических сетях

2.1 Устройство  и измерение углов теодолитом 3Т2КП.

Теодолит 3Т2КП предназначен для измерения горизонтальных и  вертикальных углов и относится  к классу точных приборов. Имеет микрометр с ценой деления 1 сек.

Области применения:

построение геодезических  сетей сгущения (триангуляция 4 класса, полигонометрия IV класса),

в прикладной геодезии (строительство, изыскания и т.д.), астрономо- геодезических измерениях (определение азимута по Солнцу и по Полярной Звезде).

Модель 3Т5КП предназначена  для измерения горизонтальных и  вертикальных углов и не имеет  микрометра.

Области применения:

• создание планово- высотного обоснования при проведении топографических съёмок, выполнение тахеометрических съёмок, при проведении изыскательских работ, маркшейдерских работах.

Теодолиты серии 3Т удобны и надежны в работе. Наличие  компенсатора при вертикальном круге  позволяет производить измерения  вертикальных углов быстро и точно. Прибор можно использовать для геометрического  нивелирования (горизонтальным лучом).

Теодолиты могут быть использованы для измерения расстояний нитяным  дальномером и для определения  магнитных азимутов с помощью  буссоли. В отличие от зарубежных аналогов теодолиты позволяют выполнить  работы при более низких температурах.

Прибор может комплектоваться  геодезическим штативом типа ШР-160.

Технические характеристики: 3Т2КП 3T5КП

Средняя квадратическая

погрешность измерения

одним приемом:

горизонтального угла 2" 5″ 

вертикального угла или 

зенитного расстояния 2,4" 5″ 

Увеличение, крат 30х 30x

Наружный диаметр оправы

объектива, мм 48 48

Поле зрения 1˚35' 1˚35'

Наименьшее расстояние

визирования, м 1,5 1,5

Диапазон работы компенсатора

при вертикальном круге ±3' ±4'

Цена деления шкалы  отсчетного

микроскопа 1" 1"

Погрешность отсчитывания 0,1" 0,1"

Масса теодолита с подставкой, кг 4,7 4,4

Масса штатива, кг 5,6 5,5

Диапазон рабочих температур, …-400С…+500С

2.2 Устройство светодальномера СТ5(«Блеск») и измерение им расстояние.

Светодальномер «Блеск» СТ5 является основным топографическим светодальномером, выпускаемым отечественной промышленностью. Он предназначен для измерения расстояния до 5 км.

В шифре светодальномера  буква Т означает, что светодальномер — топографический, предназначенный для измерения paсстояний в геодезических сетях сгущения и топографических съемках, а цифра 5 указывает на предел измерения расстояний в км.

Светодальномер можно применять как самостоятельный прибор, и как насадку на теодолиты серии 2Т и ЗТ для одновременного измерения углов и расстояний. Масса светодальномера с основан» составляет 4,5 кг (без основания 3,8 кг). В состав комплект, светодальномера входят отражатели (6-призменный и 1-рриз1 ный), источник питания, разрядно-зарядное устройство и друг принадлежности. (Для измерения расстояний более 3 км число призм отражателя должно составлять 12 или 18 для максимальных расстояний соответственно 4 и 5 км).

В светодальномере использован импульсный метод измерения расстояния с преобразованием временного интервала. Измерение осуществляется с применением двух частот следования излучаемых импульсов: f1 = 14985,5 кГц и f2 = 149,855 кГц. Источником излучения является полупроводниковый лазерный диод с длиной волны излучения 0,86 мкм, приемником — фотоэлектронный умножитель (ФЭУ).

Перед началом работы необходимо провести внешний осмотр прибора  и выполнить его поверки. При  внешнем осмотре следует убедиться  в отсутствии механических повреждений, сохранности ампул уровней и  деталей, крепления органов управления, плавности их действия и четкости фиксации; четкости изображения штрихов  сетки и штрихов шкал; работоспособности  всех узлов: источников питания, стрелочных приборов, цифровых табло, зуммеров и  пр., а также термометров, барометров и других приборов.

Подключение светодальномера (приемопередатчика) СТ5 к аккумулятору производят, когда переключатель 4 установлен в режиме «Выкл». О подключении СТ5 к аккумулятору можно судить по свечению запятой в третьем знаке на цифровом табло.

Порядок измерения линии  светодальномером СТ5:

1. В начальной точке  линии устанавливают на штативах  приемопередатчик, а на конечной  точке — отражатель, приводят  их в рабочее положение над  центрами пунктов (центрируют  и нивелируют) и взаимно ориентируют  (наводят зрительную трубу на  отражатель, а отражатель на приемопередатчик).

2. Включают и прогревают  приемопередатчик.

3. Проверяют напряжение  источника питания и выполняют  другие контролирующие действия  в соответствии с техническими  требованиями инструкции по эксплуатации  прибора (см. поверки светодальномера).

4. Включают светодальномер в режим «Наведение», для чего переключатель 7 устанавливают в положение «Точно», а 4 — «Навед». Поворачивают ручку 8 «Сигнал» по часовой стрелке до ограничения, а при большом уровне фоновых шумов в солнечную погоду и при высокой окружающей температуре воздуха -показаний стрелочного прибора не более 20 мкА. Изменяя ориентирование светодальномера в вертикальной и горизонтальных плоскостях с помощью винтов наводящих устройств, добиваются получения сигнала. Наличие сигнала индифицируется звуком и отклонением стрелки прибора 1 вправо по шкале.

Светодальномер наводят по максимуму сигнала, одновременно устанавливая ручкой 8 уровень сигнала в середине рабочей зоны.

5. Устанавливают переключатель  4 в положение «Счет», оценивают  свечение индикатора табло (при  необходимости ручкой о «Сигнал»  подстраивают уровень сигнала), берут  три отсчета измеряемого расстояния  в режиме «Точно» и записывают  их в журнал. В журнал записывают  также метеоданные: температуру  воздуха и атмосферное давление  в месте установки приемопередатчика.

При измерении больших  расстояний или значительном перепаде высот концов линии метеоданные  определяют как на точке стояния  светодальномера, и на точке стояния  отражателя.

После этих действий еще  два раза производят наведение на отражатель и каждый раз производят три отсчета в режиме «Точно». При измерении расстояний до 400 м на объектив светодальномера надевают аттенюатор.

По окончании измерений  переключатель 7 переводят в положение  «Контр.» и по табло берут отсчет для определения поправочного коэффициента.

2.3 Устройство  электронного тахеометра. Измерение  им горизонтальных и вертикальных  углов, расстояний, координат Х,  У, Н точек местности

Тахеометр – геодезический прибор для измерения расстояний, горизонтальных и вертикальных углов, превышений, решения инженерных задач. По сути тахеометр представляет собой комплекс состоящий из теодолита, светодальномера и ЭВМ.

С 90-х годов 20 века электронный  тахеометр – самый распространенный геодезический прибор. Это связано  впервую очередь с его универсальностью. Тахеометр используется для вычисления координат и высот точек местности при топографической съемке местности, при разбивочных работах, выносе в натуру проектных решений и т. п.

  В электронных тахеометрах расстояния измеряются по времени прохождения луча лазера до отражателя и обратно, а так же, в некоторых моделях, уточняется по сдвигу фаз. Дальность измерения зависит от технических возможностей модели тахеометра, а также от многих внешних параметров: температура, давление, влажность и т.п. Диапазон измерения расстояний зависит так же от режима работы тахеометра: отражательный или безотражательный. Для режима с отражателем (призмой) – до 5 километров (при нескольких призмах еще дальше); для безотражательного режима – до 1,5 километров. Модели тахеометров, которые имеют безотражательный режим могут измерять расстояния практически до любой поверхности. Однако, следует с осторожностью относиться к результатам измерений, проводимым сквозь ветки, листья, потому как неизвестно, от чего отразится луч, и, соответственно, расстояние до чего он промеряет. Точность угловых измерений современным тахеометром достигает одной угловой секунды (0°00'01), расстояний – до 1 миллиметра.

Тахеометр электронный 4Та5 предназначен для измерения наклонных расстояний, горизонтальных и вертикальных углов и превышений при выполнении топографо-геодезических работ, тахеометрических съемках, а также для решения прикладных геодезических задач. Результаты измерений могут быть занесены во внутреннюю память и переданы в персональный компьютер через интерфейс RS-232C.

 

 

Технические характеристики:

 

Среднеквадратическая погрешность  измерения одним приемом: - горизонтального угла  - вертикального угла - наклонного расстояния	5" (1,5 мгон) 5" (1,5 мгон) (3+3х10-6D) мм
Диапазон измерения: - зенитного расстояния - вертикального угла	от 45° до 135° (+50…150 гон) от +45° до -45° (+50…-50 гон)
Зрительная труба: - увеличение - предел разрешения  - угол поля зрения  - диапазон визирования	30х 3,7" 1°30" от 1,5 м до 8
Источник питания: - напряжение - емкость  - время заряда	от 6,5 до 8,5 В 1,6 Ач 1,5 ч
Диапазон рабочих температур	от- 20°С до +50°С
Масса (включая источник питания)	5,5 кг

 

3. Погрешности  геодезических измерений (теория  и решение задач)

3.1 Геодезическое  измерение, результат измерения,  методы и условия измерений.  Равноточные и неравноточные  измерения

Измерением называется процесс  сравнения некоторой физической величины с другой одноименной величиной, принятой за единицу меры.

Единица меры – значение физической величины, принятой для  количественной оценки величины того же рода.

Результат измерений –  это число, равное отношению измеряемой величины единицы меры.

Различают следующие виды геодезических измерений:

1. Линейные, в результате, которых получают наклонные иррациональные расстояния между заданными точками. Для этой цели применяют ленты, рулетки, проволоки, оптические свето- и радиодальномеры.

2. Угловые, определяющие величины горизонтальных углов. Для выполнения таких измерений применяют теодолит, буссоли, эклиметры.

3. Высотные, в результате, которых получают разности высот отдельных точек. Для этой цели применяют нивелиры, теодолиты-тахеометры, барометры.

Различают два метода геодезических  измерений: непосредственные и посредственные (косвенные).

Непосредственные – измерения, при которых определяемые величины получают в результате непосредственного  сравнения с единицей измерения.

Косвенные – измерения, при  которых определяемые величины получаются как функции других непосредственно  измеренных величин.

Процесс измерения включает:

• Объект – свойства которого, например, размер характеризуют результат измерения.

• Техническое средство – получать результат в заданных единицах.

• Метод измерений – обусловлен теорией практических действий и приёмов технических средств.

• Исполнитель измерений – регистрирующее устройство

• Внешняя среда, в которой происходит процесс измерений.

Измерения различают равноточные  и неравноточные. Равноточные –  это результаты измерений однородных величин, выполняемые с помощью  приборов одного класса, одним и  тем же методом, одним исполнителем при одних и тех же условиях. Если хотя бы один из элементов, составляющий совокупность, меняется, то результат  измерений неравноточный.

3.2 Классификация  погрешностей геодезических измерений.  Средняя квадратическая погрешность. Формы Гаусса и Бесселя для её вычисления

Геодезические измерения, выполняемые  даже в очень хороших условиях, сопровождаются погрешностями, т.е. отклонение результата измерений L от истинного  значения Х нумеруемой величины:

∆=L-X

Истинное – такое значение измеряемой величины, которое идеальным  образом отражало бы количественные свойства объекта. Недостижимое условие  – истинное значение – понятие  гипотетическое. Это величина, к  которой можно приближаться бесконечно близко, оно не достижимо.

Точность измерений –  степень приближения его результата к истинному значению. Чем ниже погрешность, тем выше точность.

Абсолютная погрешность  выражается разностью значения, полученного  в результате измерения и истинного  измерения величины. Например, истинное значение l = 100 м, однако, при измерении этой же линии получен результат 100,05 м, тогда абсолютная погрешность: