Устройство геодезических сетей при съемке больших территорий

Все отсчеты записываются в журнал. Указанные действия составляют первый полу прием.

Второй полуприем начинается с наведения на визирную цель начального пункта «П¹», но при круге «право», предварительно переводим зрительную трубу через зенит при закрепленном лимбе. Вращением алидады против хода часовой стрелки наводим на визирные цели пунктов «П¹», «Заповедник», «Оранжереи», «П²» и снова «П¹». Запись результатов во втором полуприеме ведется в обратном направлении, т.е. снизу вверх. Такие действия составляют второй полуприем. На этом заканчивается первый прием измерения направлений. Для выполнения следующего приема горизонтальный круг поворачивается на угол 8 = 180/п, где п - число приемов и зависит от класса или разряда геодезической сети. Для второго разряда п = 3.

В полевом журнале измерения  направлений все направления  приведены к начальному, равному 0°00'00". Они получены путем вычитания  из всех измеренных средних отсчетов первого среднего отсчета на начальный  пункт, равного 0°00'31".

2.2 Устройство светодальномера СТ-5 («Блеск») и измерение и расстояний

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, 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 снетодальпомером 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 

 

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:

E = X_изм – X

E = 100,05 – 100 = 0,05 (м)

Чтобы получить значение достаточно произвести одно измерение. Его называют необходимым, но чаще одним измерением не ограничиваются, а повторяют не менее двух раз. Измерения, которые  делают сверх необходимого, называют избыточными (добавочными), они являются весьма важным средством контроля результата измерения.

Абсолютная погрешность  не даёт представления о точности полученного результата. Например, погрешность в 0,06 м может быть получена при измерении l = 100 м или l = 1000 м. Поэтому вычисляют относительную погрешность:

C = E_ср / X

C = 0,06 / 100 = 1/1667, т.е на 1667 м измеряемой l допущена погрешность в 1 метр.

Относительная погрешность – отношение абсолютной погрешности к истинному или измеренному значению. Выражают дробью. По инструкции линия местности должна быть измерена не грубее 1/1000.

Погрешности, происходящие от отдельных факторов, называются элементарными. Погрешность обобщенная – это сумма элементарных.

Возникают:

• грубые (Q),
• систематические (O),
• случайные (∆).

Грубые погрешности измерений возникают в результате грубых промахов, просчётов исполнителя, его невнимательности, незамеченных неисправностях технических средств. Грубые погрешности совершенно недопустимы и должны быть полностью исключены из результатов измерений путем проведения повторных, дополнительных измерений.