Определение неприступных расстояний реферат

Обновлено: 04.07.2024

Линейные измерения, т.е. измерения длины линий на местности могут выполняться непосредственно и косвенно. При непосредственном методе мерный прибор (измерительную рулетку, землемерную ленту и т.п.) последовательно укладывают в створе измеряемого отрезка. При косвенном методе измеряют вспомогательные параметры (углы, базисы, физические параметры), длину отрезка вычисляют по формуле, отображающей зависимость между измеренными величинами и длиной отрезка.

Точность определения расстояний зависит от метода измерений, применяемого прибора, условий измерений и может колебаться от 1:200 до 1:1000000 (миллионной) измеряемого расстояния.

В результате измерений расстояний на местности должны быть получены их горизонтальные проложения – проекции на уровенную поверхность.

Конечные точки измеряемой на местности линии закрепляются знаками. На пунктах государственной геодезической сети устанавливают каменные, бетонные или железобетонные монолиты, трубы, рельсы на точках съёмочной сети – деревянные столбы и колья или металлические штыри. Длина кольев 30-40 см, толщина 4-6 см. Кол, закрепляющий точку, забивают почти вровень с землей и в верхний срез кола вбивают гвоздь, для центрирования прибора при измерениях. Для отсекания точки рядом забивают второй кол – сторожок, на котором записывают номер обозначаемой им точки. Для лучшей видимости рядом устанавливают веху.

В городских условиях на улицах и тротуарах с покрытием точки закрепляют железными гвоздями или костылями или обозначают краской на покрытии дороги.

Линии, намечаемые для непосредственного измерения, по возможности, должны проходить по местности, удобной для измерения. В процессе измерений мерный прибор укладывают в створе измеряемой линии на глаз или с помощью теодолита. При длинах линий более 150 м их предварительно провешивают, устанавливая в створе ряд дополнительных вех. На равнинной местности вехи ставят через 70-100 м, на холмистой через 20-50м.

Створ- это линия пересечения местности вертикальной плоскостью, проходящей через концы отрезка линии.

Веха – деревянный шест длиной до 2,5 м и толщиной 3,5-4см, раскрашенный полосками красного и белого цветов. Нижняя часть вехи заострена.

Приемы вешения

а) между взаимно видимыми точками А и В. Веха ставиться за точку в створе линии.

А 4 3 2 1 вешение на себя

б) При вешении через гору

в) Вешение через овраг

Для непосредственного измерения линий служат ленты, рулетки, проволоки. Различают ленты шкаловые и штриховые. Наиболее употребительным мерным прибором является стальная 20-метровая штриховая лента со шпильками. Лента представляет собой тонкую стальную полосу длиной 20 м. С ручками на концах. Ширина ленты 10-15 мм, толщина 0,3-0,5 мм. Ее длина считается от одного начального штриха до другого (конечного). Штрихи находятся на концах ленты у вырезов для установки шпилек.

Метры на линии отмечены металлическими пластинами, а полуметры заклепками. Счет делений ведется на обеих сторонах ленты. Наименьшее деление – дециметр - отверстие. Отсчет по ленте производится с точностью до 1 см. К ленте придается комплект стальных шпилек из 11 штук (или 6) и для удобства надеваются на железное кольцо.

Для измерения расстояний используются также рулетки – стальные и тесьняные длиной 5, 10, 20 и 50 м. И шкаловые ленты (10-15см шкала с сантиметровыми делениями.

Перед измерением должна быть определена действительная длина мерного прибора путем сравнения с известной длиной контрольного прибора. Такое сравнение называется компарированием, оно производится на компараторах.

Для стальных мерных лент компараторы устраивают в виде гладкого деревянного бруса. На концах бруса имеются шкалы, расстояние между нулями которых точно известно. Ленты укладывают на компаратор, натягивают и по шкалам определяют их длину. Нередко применяются полевые компараторы. Для этого, на ровном месте, на расстоянии около 120 м устанавливают прочные знаки с отмеченными точками, расстояние между которыми измеряют более точным прибором. Измеряя затем многократно это расстояние лентой, определяют фактическую длину ленты.

Измерение линий осуществляют два человека. Задний мерщик прикладывает нуль ленты к начальной точке линии, закрепляет ленту шпилькой и направляет переднего мерщика по створу линии. Передний мерщик держит ленту вытянутой рукой, не закрывая собой переднюю точку измеряемого отрезка линии. После укладки ленты в створе её встряхивают, натягивают и в вырез ленты на переднем конце вертикально ставят шпильку. Далее задний мерщик вынимает свою шпильку, а передний снимает ленту со своей шпильки, и оба мерщика протягивают ленту вперед по направлению створа и весь процесс повторяется.

При вычислении длины линии в её измеренное значение вводят поправки.

1) за компарирование мерного прибора

2) за приведение к горизонту

3) за температуру

Поправка за компарирование мерной ленты вычисляется по формуле или ,

где D – длина измеренной линии в м; N = число отложений

- разность фактической длины ленты и номинала в м; знак поправки зависит от знака = l_ф – l_н,

поправку алгебраически прибавляют к результату измерения.

Для нахождения горизонтального проложения d надо знать величину угла наклона ν, тогда или , .

Если на измеряемой линии имеются участки с различными углами наклона, то для каждого из них, измерение углов и определение поправок производится отдельно.

Поправка за температуру вводится по формуле ,

где – линейный коэффициент расширения стали 12·10 -6

– средняя t ˚ в период измерения линии

– температура в период компарирования.

Поправку вводят при >8 ˚

Для контроля, оценки и повышения точности измерений каждую линию измеряют дважды : в прямом и обратном направлении или двумя лентами в одном направлении. Окончательный результат получается как среднее из двух измерений, если точность измерения характеризуется относительными ошибками.

1:2000 в благоприятных условиях,

1:1000 в неблагоприятных условиях.

Ошибка 1:200 означает, что расхождение в измерении линии длиной 100 м в прямом и обратном направлении должно быть не более 5 см.

Окончательное горизонтальное проложение с учетом всех поправок вычисляют по формуле . Пример

Косвенные методы измерения расстояний. При косвенном измерении расстояний измеряют вспомогательные параметры: углы, базисы, физические параметры и т.д.

К косвенным методам относятся измерения расстояний нитяным дальномерам, светодальномером, вычисление расстояния по углам и базисам и т.п.

Рассмотрим измерение расстояний светодальномером. Светодальномер – это электроннооптический прибор, предназначенный для измерения расстояний с использованием электромагнитных волн. Измерение расстояния светодальномером сводится к следующему: на одной из конечных точек А устанавливают приемопередатчик, который излучает электромагнитные колебания и направляет их на отражатель, расположенный на другом конце линии. Отражатель принимает световой поток и направляет его обратно к приемопередатчику. Приемопередатчик фиксирует моменты выхода t₁ и возвращения t₂ светового потока. Таким образом световой поток в интервале времени пройдет расстояние D в прямом и обратном направлениях. Зная скорость υ распространения электромагнитных колебаний, можно записать .

Время можно измерить непосредственно или через какой-либо параметр, являющийся функцией временного интервала.

В СССР выпускается три группы светодальномеров:

1. Светодальномеры большой дальности действия (15-50км) с погрешностью измерения расстояния порядка ± (5-10)мм + (1-2) мм/км. Они предназначены для измерения сторон в государственных геодезических сетях.

2. Светодальномеры малой дальности (1-3 км) с погрешностью измерения расстояния около 20 мм. Они предназначены для измерения расстояний в геодезических сетях сгущения и для топографических съёмок.

3. светодальномеры повышенной точности для измерения коротких расстояний (0,3-3 км) с погрешностью около 2 мм и менее.

В современных приборах задачи управления, вычисления и контроля решаются с помощью микро ЭВМ. После наведения прибора на отражатель нажимают кнопку запуска и измерения производятся автоматически по заданной программе. При возможности измерения вертикального угла выполняется редуцирование наклонного расстояния на горизонтальную плоскость.

Определение неприступных расстояний

На практике некоторые линии пересекают реки, овраги, котлованы строящихся зданий, широкие траншеи и другие препятствия. Так как эти линии обычным способом измерить трудно, то их называют неприступными.

Для определения неприступного расстояния АВ = d в треугольнике АВС измеряют базис АС=в₁ и углы β₁ β₃. По теореме синусов

Для контроля измеряют угол . В треугольнике АВС должно соблюдать-ся условие . В результате влияния погрешностей измерения углов это условие нарушается. Величину отклонения суммы углов от теоретического значения называют угловой невязкой. Невязку распределяют с обратным знаком поровну на все углы треугольника. Для этого вычисляют поправку , а затем исправленные углы

Вычисление длины неприступного расстояния осуществляют с исправленными значениями углов. Точность определения неприступных расстояний зависит во многом от формы углов треугольника, наилучшим считается равносторонний треугольник (угол при точке В>30˚.

Для повышения точности и исключения грубых ошибок длину неприступного расстояния рекомендуется определить из двух треугольников АВС и АВЕ. Если по линии АВ нет видимости и невозможно измерить углы в точках А и В, то измеряют длины сторон а,в и угол β, а длину неприступной линии вычисляют по формуле .

Нитяной дальномер

Наибольшее распространение в геодезической практике нашел нитяной дальномер. Это дальномер с постоянным параллактическим углом и переменным базисом. Этот дальномер имеется в зрительных трубах геодезических приборов и состоит из двух горизонтальных штрихов, называемых дальномерными нитями, расположенных симметрично относительно центрального штриха сетки нитей.

В комплект дальномера входит дальномерная рейка с делениями. Если в начальную точку А установить прибор, а в точку В дальномерную рейку, то искомое расстояние будет равно (1). Из подобия треугольников МFN и аFв имеем откуда , где – отсчет, соответствующий числу делений дальномерной рейки, видимых в трубу между дальномерными нитями;

– фокусное расстояние объектива;

– расстояние между дальномерными нитями.

Основные признаки растений: В современном мире насчитывают более 550 тыс. видов растений. Они составляют около.

Роль языка в формировании личности: Это происходит потому, что любой современный язык – это сложное .

Тема 5. Подряд. Возмездное оказание услуг: К адвокату на консультацию явилась Минеева и пояснила, что.

Иногда длина линии не может быть измерена непосредственно, например, если ее конечные точки расположены на разных берегах широкой реки или сторонах оврага и т. п. В таких случаях используют косвенные измерения, а процедуру измерения при этом называют определением неприступного расстояния.

Определение неприступных расстояний основано на закреплении на местности некоторого треугольника, непосредственном измерении его доступных элементов (сторон и/или углов), один из которых обязательно должен быть линейным, и последующем решении треугольника, в результате чего из вычислений находят длину нужной стороны. В зависимости от измеренных непосредственно величин определение неприступных расстояний может осуществляться с использованием теоремы синусов и теоремы косинусов.

Пусть требуется определить длину линии AB (рис. 4.6). Если предполагается использовать теорему синусов, то поступают следующим образом. Закрепляют на местности точку C так, чтобы треугольник ABC по возможности был близок к равностороннему. Измеряют сторону AC, называемую базисом, и два угла, например, A и C. Тогда длина стороны AB может быть получена по формуле

Рис. 4.6. Неприступное расстояние

Если между точками Aи Bотсутствует прямая видимость, например, между ними находится какое-либо препятствие, то углы Aи Bне могут быть измерены и тогда использование теоремы синусов не представляется возможным.

Если для определения неприступного расстояния ABпредполагается использование теоремы косинусов, то в треугольнике ABCизмеряют стороны ACи BCи угол Cмежду ними (справа на рис. 4.6). Значение определяемой стороны вычисляется по формуле

Для контроля и повышения точности определение неприступных расстояний должно производиться дважды, из двух разных треугольников (рис. 4.7). Расхождение между двумя определениями неприступного расстояния не должно превышать 1:2000 его величины

где d₁и d₂– значения определяемого расстояния из одного треугольника и другого соответственно.

Рис. 4.7. Контроль определений

Нитяной дальномер

С целью повышения производительности труда при измерении расстояний были разработаны оптические дальномеры различной конструкции. Определение расстояний оптическими дальномерами основано на решении равнобедренного треугольника, называемого параллактическим (рис. 4.8).

Рис. 4.8. Параллактический треугольник

При этом различают дальномеры с постоянным базисом b и с постоянным углом β. Как следует из названия, в дальномерах с постоянным базисом, противолежащая сторона b (базис) фиксирована и измеряется (с высокой точностью) параллактический угол β. В дальномерах с постоянным углом фиксирован параллактический угол, а измеряется (переменный) базис b.

Наиболее простым дальномером является нитяной дальномер, состоящий из зрительной трубы и двух горизонтальных нитей, называемых дальномерными. На рис. 4.9 AB - измеряемое расстояние, ось вращения прибора находится на одной отвесной линии с точкой A, визирная ось находится в горизонтальном положении, рейка установлена вертикально в точке B. Расстояние между точками A и B при его измерении нитяным дальномером равно

где d – расстояние от точки фокуса до рейки, f – фокусное расстояние объектива, δ – расстояние от оси вращения прибора до центра объектива. В общем случае расстояние , где k - коэффициент дальномера, а – разность отсчетов по дальномерным нитям по рейке. Угол β устанавливается равным 34.38', коэффициент дальномера при этом будет равен 100. Величина , называемая постоянным слагаемым дальномера, является константой для каждого прибора, обычно составляет несколько сантиметров и приводится в техническом описании прибора. Если измеряемые расстояния достаточно большие, и/или не требуется высокая точность, то постоянное слагаемое дальномера не учитывается.

Рис. 4.9. Нитяной дальномер

Из теории нитяного дальномера следует, что в момент измерения расстояния рейка должна быть расположена по нормали к визирному лучу. Поэтому тогда, когда измеряется наклонное расстояние (рис. 4.10), вместо видимого отрезка рейки должен быть отрезок .

Рис. 4.10. Измерение наклонного расстояния

Угол между отрезком и видимым отрезком вертикальной рейки и угол n наклона визирной оси будут равны как углы с взаимно перпендикулярными сторонами: отрезок перпендикулярен горизонтальной линии, а отрезок перпендикулярен визирной оси. Следовательно, будет иметь место соотношение

наклонное расстояние будет равно

а его горизонтальное проложение составит

На практике последним членом ввиду его малости иногда пренебрегают и используют приближенную формулу

Считается, что относительная ошибка измерения расстояния нитяным дальномером составляет 1/300 от его величины.

Неприступное расстояние – это расстояние до объекта, находящегося в поле зрения наблюдателя, которое не может быть измерено непосредственно. Это чаще всего связано с наличием на местности каких-то препятствий (забор, водоем и т.п.). В таком случае прибегают к косвенному способу измерений, когда измеряются какие-то дополнительные величины (линейные или угловые), а искомое расстояние вычисляется с их помощью.

Неприступное расстояние определяют, как правило, из системы двух треугольников, построенных на основе измеренных базисов. Базисы разбивают на слабопересеченной местности, длина их должна быть не менее половины измеряемого расстояния. Базисные расстояния измеряют лентой или рулеткой с точностью 1/2000–1/3000, углы – теодолитом полным приемом. Схема определения неприступного расстояния показана на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Схема определения неприступного расстояния и высоты сооружения

Из решения треугольников ABC и ADC определяют неприступное расстояние по формулам:

Относительная погрешность двух вычисленных значений неприступного расстояния не должна превышать 1/1000. При этом условии неприступное расстояние принимается равным среднему арифметическому двух вычисленных.

Например, м, м, , , , . Вычисляем неприступное расстояние м; м. Среднее значение неприступного расстояния м.

Чем определяется выбор метода создания высотного съемочного обоснования?

Комплекс работ, в результате выполнения которого получают карту или план местности, называют топографической съемкой. Рассмотрим один пример. Пусть нужно составить план некоторого участка местности (например, план небольшого дачного участка). Если требуется невысокая точность изображения деталей местности на плане, можно применить глазомерную съемку.

Наметим на местности точки-ориентиры (например, углы изгороди участка), определим их взаимное положение и нанесем в масштабе на бумагу - будущий план участка. Эти точки играют роль опорных, так как положение всех остальных точек (углы построек, грядки, отдельные деревья и кусты) мы будем определять относительно них или относительно линий, их соединяющих.

Инструментальная съемка выполняется с более высокой точностью, чем глазомерная, но принцип съемки остается тот же: на местности создается сеть опорных точек, взаимное положение которых в принятой системе координат определяют в первую очередь. Затем прибор для съемки устанавливают последовательно на каждую опорную точку и снимают ситуацию и рельеф в промежутках между ними, определяя положение точек местности относительно опорных точек и соединяющих их линий.

Точки, на которые устанавливают прибор для съемки, закрепляют на местности; их называют пунктами съемочного обоснования. Их координаты и отметки определяют из геодезических измерений, как правило, до начала съемки. По координатам эти пункты наносят на планшет, подготовленный к съемке (на планшете имеется только координатная сетка линий X=Const и Y=Const). Пункты геодезического съемочного обоснования образуют жесткий геометрический каркас плана, относительно которого определяется положение всех остальных точек плана.

По Инструкции средняя ошибка планового положения пунктов съемочного обоснования допускается 0.1 мм в масштабе плана. Этот допуск определяется точностью графических построений. Действительно, нет нужды определять координаты пунктов с большей точностью, так как они нужны только для того, чтобы нанести по ним на план пункты съемочного обоснования. Предельная ошибка планового положения пунктов съемочного обоснования допускается 0.2 мм в масштабе плана на застроенной территории и в открытой местности и 0.3 мм - в закрытой местности. При выполнении специальных съемок допуск на эту ошибку может быть уменьшен.

Средняя ошибка пунктов съемочного обоснования допускается 0.1*h, где h - высота сечения рельефа создаваемого плана.

Задание №2

Задача 1

Вычислить дирекционные углы линий ВС и СD, если известны дирекционный угол α _АВ линии АВ и измеренные правые по ходу углы β₁ и β₂ (рис.1)

Исходные данные

1. Дирекционный угол α _АВ = 20 0 35,2 ´

2. Первый угол при точке В (между сторонами АВ и ВС) β₁ = 189°59,2´, первый угол при точке С (между сторонами ВС и CD) β₂ = 159°28,0´.

Решение

Дирекционные углы вычисляются по правилу: дирекционный угол последующей стороны равен дирекционному углу предидущей стороны плюс 180 0 и минус горизонтальный угол, справа по ходу лежащий. Следовательно, α _ВС = α _АВ + 180 - β₂ ; α _CD = α _ВС + 180 - β₁.

α _ВС = α _АВ + 180 - β₁ = 20 0 35,2 ´+ 180 - 189°59,2´ = 10º36´

α _CD = α _ВС + 180 - β₂ = 10º36´+ 180 - 159°28,0´ = 31º08,0´

α _АВ = 20 0 35,2 ´

α _ВС = 10 0 36,0 ´

α _CD = 31º08,0 ´

Задача 2

Найти координаты Х_С и Y_C точки С (рис. 1), если известны координаты Х_В и Y_В точки В, длина (горизонтальное положение) d_ВС линии ВС и дирекционный угол α _ВС этой линии.

Исходные данные

Дирекционный угол α _ВС = 10º36,0´ (задача №1).
Х_В = -14,02м ; Y_В = +627,98м; d_ВС = 239,14м

Решение

Координаты точки С вычисляются по формулам:

∆х = d ∆y = d

∆х_ВС = d_ВС _ВС ; ∆y_ВС = d_ВС _ВС

Перевод дирекционных углов в румбы

Номер четверти	Название четверти	Формула перевода	Номер четверти	Название четверти	Формула перевода
I	СВ	_I= α_I	III	ЮЗ	_III= α_III-180º
II	ЮВ	_II=180º- α_II	IV	СЗ	_IV=360º- α_IV

Знаки приращения прямоугольных координат

_ВС = α _ВС = 10º36´ - СВ

∆х_ВС = 239,14 х cos10º36´ = 235,06м

∆y_ВС = 239,14 х 10º36´ = 43,99м

Х_С = -14,02 + 235,06 = 221,04м

Y_С = 627,98 + 43,99 = 671,97м

Задание 3

Составление топографического плана строительной площадки

По данным полевых измерений составить и вычертить топографический план строительной площадки в масштабе 1:2000 с высотой сечения рельефа 1м.

Рис. 1.1. Схема определения неприступного расстояния и высоты сооружения

Из решения треугольников ABC и ADC определяют неприступное расстояние по формулам:

Например, м, м, , , , . Вычисляем неприступное расстояние м; м. Среднее значение неприступного расстояния м.

Чем определяется выбор метода создания высотного съемочного обоснования?

Задание №2

Задача 1

Исходные данные

1. Дирекционный угол α _АВ = 20 0 35,2 ´

Решение

α _ВС = α _АВ + 180 - β₁ = 20 0 35,2 ´+ 180 - 189°59,2´ = 10º36´

α _CD = α _ВС + 180 - β₂ = 10º36´+ 180 - 159°28,0´ = 31º08,0´

α _АВ = 20 0 35,2 ´

α _ВС = 10 0 36,0 ´

α _CD = 31º08,0 ´

Задача 2

Исходные данные

Дирекционный угол α _ВС = 10º36,0´ (задача №1).
Х_В = -14,02м ; Y_В = +627,98м; d_ВС = 239,14м

Решение

Координаты точки С вычисляются по формулам:

∆х = d ∆y = d

∆х_ВС = d_ВС _ВС ; ∆y_ВС = d_ВС _ВС

Перевод дирекционных углов в румбы

Номер четверти	Название четверти	Формула перевода	Номер четверти	Название четверти	Формула перевода
I	СВ	_I= α_I	III	ЮЗ	_III= α_III-180º
II	ЮВ	_II=180º- α_II	IV	СЗ	_IV=360º- α_IV

Знаки приращения прямоугольных координат

_ВС = α _ВС = 10º36´ - СВ

∆х_ВС = 239,14 х cos10º36´ = 235,06м

∆y_ВС = 239,14 х 10º36´ = 43,99м

Х_С = -14,02 + 235,06 = 221,04м

Y_С = 627,98 + 43,99 = 671,97м

Задание 3

Составление топографического плана строительной площадки

Читайте также: