Слайд 2
Расстояния в геодезии измеряют мерными приборами и дальномерами.
Мерными
приборами называют ленты, рулетки, проволоки, которыми расстояние измеряют путём
укладки мерного прибора в створе измеряемой линии.
Дальномеры применяют оптические и светодальномеры.
Слайд 3
Мерные ленты типа ЛЗ изготавливают из стальной полосы
шириной до 2,5 см и длиной 20, 24 или
50 м. Наиболее распространены 20-метровые ленты. На концах лента имеет вырезы для фиксирования концов втыкаемыми в землю шпильками. На ленте отмечены метровые и дециметровые деления. Для хранения ленту наматывают на специальное кольцо. К ленте прилагается комплект из шести (или одиннадцати) шпилек.
Слайд 4
Рулетки - узкие (до 10 мм) стальные ленты
длиной 20, 30, 50, 75 или 100 м с
миллиметровыми делениями. Для высокоточных измерений служат рулетки, изготовленные из инвара - сплава (64% железа, 35,5% никеля и 0,5% различных примесей), имеющего малый коэффициент линейного расширения. Для измерений пониженной точности применяют тесьмяные и фиберглассовые рулетки.
Слайд 5
Компарирование.
До применения мерных приборов их компарируют.
Компарированием
называется сравнение длины мерного прибора с другим прибором, длина
которого точно известна.
Для компарирования ленты с помощью выверенной образцовой ленты отмеряют отрезок номинальной длины (20 м) и укладывают на том же месте проверяемую рабочую ленту.
Слайд 6
Совместив нулевой штрих ленты с началом отрезка, закрепляют
конец ленты в этом положении. Затем ленту растягивают и
линейкой измеряют величину несовпадения конечного штриха ленты с концом отрезка, то есть отличие Δl длины ленты от номинала. В последующем эту величину используют для вычисления поправок за компарирование. Ими исправляют результаты измерений лентой.
Слайд 7
Рулетки, предназначаемые для высокоточных измерений, компарируют на стационарных
компараторах, где по результатам проверки длины ленты при разных
температурах выводят уравнение её длины:
l = l0 + Δl + α l0 (t− t0).
l − длина ленты при температуре t; l0 − номинальная длина; Δl − поправка к номинальной длине при температуре компарирования t0 ; α − температурный коэффициент линейного расширения.
Слайд 8
Вешение линии.
Перед измерением длины линии на её
концах устанавливают вехи. Если длина линии превышает 100 м
или на каких-то её участках не видны установленные вехи, то в их створе ставят дополнительные вехи (створом двух точек называют проходящую через них вертикальную плоскость).
Слайд 10
Вешение обычно ведут «на себя». Наблюдатель становится на
провешиваемой линии у вехи A (рис. а), а рабочий
по его указаниям ставит веху 1 так, чтобы она закрыла собой веху B. Таким же образом последовательно устанавливают вехи 2, 3 и т. д. Установка вех в обратном порядке, то есть «от себя», является менее точной, так как ранее выставленные вехи закрывают видимость на последующие.
Если точки A и B недоступны или между ними расположена возвышенность (рис. б), то вехи ставят примерно на линии AB на возможно большем расстоянии друг от друга, но так, чтобы в точке C увидеть вехи B и D, а в точке D − вехи A и C.
Слайд 11
При этом рабочий в точке C по указаниям
рабочего в точке D ставит свою веху в створ
линии AD. Затем рабочий в точке D по указаниям рабочего в точке C переносит свою веху в створ точек C и B. И так далее до тех пор, когда обе вехи окажутся в створе AB.
Слайд 12
Измерение длин линий лентой.
Ориентируясь по выставленным вехам, два
мерщика откладывают ленту в створе линии, фиксируя концы ленты
втыкаемыми в землю шпильками. По мере продвижения измерений задний мерщик вынимает из земли использованные шпильки и использует их для подсчета числа отложенных лент. Измеренное расстояние равно D=20n+r, где n − число отложенных целых лент и r – остаток (отсчет по последней ленте, меньший 20 м).
Длину измеряют дважды − в прямом и обратном направлениях. Расхождение не должно превышать 1/2000 (при неблагоприятных условиях - 1/1000). За окончательное значение принимают среднее.
Слайд 13
Введение поправок.
Измеренные расстояния исправляют поправками за компарирование, за
температуру и за наклон.
Поправка за компарирование определяется по формуле
Δk
= n Δl ,
где Δl − отличие длины ленты от 20 м и n − число уложенных лент. При длине ленты больше номинальной - поправка положительная, при длине меньше номинальной - отрицательная. Поправку за компарирование вводят в измеренные расстояния, если Δl > 2 мм.
Слайд 14
Поправка за температуру определяется по формуле
Δt =
αD(t – t0)
где α − термический коэффициент расширения (для
стали α = 0,0000125); t и t0 − температура ленты во время измерений и при компарировании. Поправку Δt учитывают, если ⏐t−t0⏐>10°.
Поправка за наклон вводится для определения горизонтального проложения d измеренного наклонного расстояния D
d = D cosν
где ν − угол наклона.
Слайд 15
Можно в измеренное расстояние D ввести поправку за
наклон другим способом:
d=D+Δν,
где Δν = d − D
= D (cosν − 1) = −2D sin² ν/2
При измерениях лентой поправку учитывают, когда углы наклона превышают 1°.
Если линия состоит из участков с разным уклоном, то находят горизонтальные проложения участков и результаты суммируют.
Слайд 16
Нитяный дальномер.
Нитяный дальномер: а) – сетка нитей; б)
– схема определения расстояния
Слайд 17
Лучи, идущие через дальномерные штрихи сетки a и
b параллельно оптической оси, преломляются объективом, проходят через его
фокус F и проецируют изображения дальномерных штрихов на точки A и B, так что дальномерный отсчёт по рейке равен n. Обозначив расстояние между дальномерными штрихами p, из подобных треугольников ABF и a′b′F находим L = n f / p.
Слайд 18
Обозначив f / p = K и f
+ δ = c , получаем
D = K
n + c ,
где K − коэффициент дальномера и c − постоянная дальномера.
При изготовлении прибора f и p подбирают такими, чтобы K=100, а постоянная c была близкой к нулю. Тогда D = 100 n.
Точность измерения расстояний нитяным дальномером ≈ 1/300.
Слайд 19
Способ тригонометрического нивелирования.
Слайд 20
При измерении наклонной линии отсчёт по рейке это
отрезок n = AB. Если бы рейку наклонить на
угол ν, то отсчёт был бы равен n0 = A0B0 = n cosν и наклонное расстояние D=Kn0+c = Kn⋅cosν+c.
Умножив наклонное расстояние D на cosν, получим горизонтальное расстояние d = K n cos² ν + c cos ν.
После преобразований получим
d = (Kn + с) cos2ν + 2c cosν sin2(ν⁄2).
Вторым слагаемым по его малости пренебрежем. Получим
d = (Kn + с) cos2ν .
Слайд 21
Светодальномеры и лазерные рулетки.
Светодальномер – прибор, измеряющий расстояние
по времени прохождения его световым сигналом.
Слайд 22
В комплект светодальномера входят приёмопередатчик 1 и отражатель
2.
Приёмопередатчик излучает световой сигнал, принимает его после возвращения
от отражателя, измеряет время t, прошедшее от излучения до приёма, и вычисляет расстояние
D = vt/2
Здесь v – скорость света (при средних условиях v ≈ 299710 км/с).
Слайд 23
Одним из самых распространенных приборов для измерения расстояний
и решения ряда задач на современном этапе развития приборостроения
является лазерная рулетка. В Беларуси самыми известными и распространенными являются рулетки производства фирмы Leica