Для поверки этого условия многократно обводят круг при помощи контрольной линеечки, чтобы исключить погрешности обвода (ПЛ и ПП) . Круг обводят при шести положениях и не менее чем четырьмя обводами в каждом положении. Расхождения разностей отсчетов при каждом положении не более 3 делений. Исправление неправильности рифления выполняется в заводских условиях.

5).Направление рифельных штрихов на ободке счетного ролика должно быть параллельно оси обводного рычага.

Для поверки нужно обвести фигуру (лучше круг) при помощи контрольной линеечки (при ее ПП и ПЛ не смещать) при обоих положениях полюса.

Лекция 16

Тема Нивелирование

Вопросы:

1. Виды нивелирования

2. Сущность геометрического нивелирования

3. Высотная нивелирная сеть

4. Нивелирные знаки

Рельеф местности в с/х имеет важное значение, т.к. технологические процессы тесно связаны тесно связаны с обработкой земли. Рельеф учитывают при землеустройстве (размещение полей севооборотов, лесополос, многолетних насаждений и т.д.), в мелиорации (проектирование каналов, гидротехнических сооружений, вертикальная планировка земель и т.д.), в строительстве (проектирование дорог, строительство различных производственных сооружений и жилых помещений и т.д.)

Для отображения рельефа на картах, планах и профилях необходимо знать высоты точек местности. С этой целью производят нивелирование, т.е. вертикальную съемку, под которым подразумевают полевые измерительные действия, в результате которых определяют превышение одних точек местности над другими. Затем по известным высотам исходных точек определяют высоты остальных точек относительно принятой уровенной поверхности.

1.В зависимости от метода и применяемых приборов различают следующие виды нивелирования:

- геометрические, выполняемые горизонтальным лучом визирования;

- тригонометрическое, выполняемое наклонным лучом;

- барометрическое, выполняемые с помощью барометров, действие которых основано на известной зависимости между атмосферным давлением и высотой над уровнем моря;

- гидростатическое, основанное на свойстве свободной поверхности жидкости в сообщающихся сосудах всегда находится на одинаковом уровне независимо от высоты точек, на которых устанавливают эти сосуды;

- стереофотограмметрические, выполняемые с помощью измерений на стереопарах аэроснимков;

- аэрорадионивелирование, осуществляемое с помощью радиовысотомеров, устанавливаемые на самолетах;

- механическое, производимое с помощью приборов, автоматически выдерживающих профиль пройденного пути.

Из всех перечисленных видов наиболее точным и распространенным является геометрическое нивелирование.

2.Сущность геометрического нивелирования

Геометрическое нивелирование выполняют с помощью нивелира и нивелирных реек.

Нивелиром называют геодезический прибор, обеспечивающий при работе горизонтальную линию визирования. Он представляет собою сочетание зрительной трубы либо с цилиндрическим уровнем, либо с компенсатором. И уровень и компенсатор служит для приведения визирной оси зрительной трубы в горизонтальное положение.

Нивелирные рейки представляют собой деревянные бруски, чаще всего с сантиметровыми делениями, оцифрованные снизу вверх (от пятки).

Сущность геометрического нивелирования состоит в определении превышения одной точки над другой горизонтальным лучом нивелира по отсчетам на рейках, установленных отвесно в точках, между которыми определяют превышения.

Геометрическое нивелирование обычно производится двумя методами: вперед и из середины.

Для определения превышения h между т.т. А и В методом вперед нивелир устанавливают в т. А, так, чтобы окуляр зрительной трубы находился над этой точкой, а рейку устанавливают отвесно в т. В. В т. А определяют высоту инструмента i как отвесное расстояние от центра окуляра до точки, над которой установлен нивелир (замеряют непосредственно или по нивелирной рейке или рулеткой). После приведения визирной оси в горизонтальное положение делают отсчет по рейке. Как видно из рисунка h – очевидно будет равно высоте нивелира минус отсчет по рейке(взгляд вперед) ( ).

Для более точного определения высоты нивелира, ее рекомендуется измерять отсчетом по рейке, устанавливаемый в задней точке А, при этом нивелир находится в 2-3 м от т.А.

Для определения превышения между точками А и В методом из середины, в этих точках устанавливают отвесно рейки, а между ними – нивелир (по возможности на равном расстоянии). Взяв отсчеты по рейкам в т.А и т.В получаем превышение h. т.А называется задней, а т.В – передней. Следующее превышение передней точки над задней равна взгляду назад, минус взгляд вперед. Если передняя точка выше задней, то превышение положительное, а если ниже, то отрицательное. Зная высоту т.А и превышение т.В над т.А, можно получить высоту т.В. , т.е. высота последующей точки равна высоте данной точки плюс превышение между ними.

Высоту т.В можно также получить с помощью горизонта инструмента (горизонт прибора), т.е. отвесного расстояния от уровенной поверхности до визирной оси нивелира. ГИ называют также высоту визирного луча.

Как видно из рисунков или или , т.е. горизонта инструмента равен высоте точки плюс высота прибора или высоте точке, на которой стоит рейка плюс отсчет (взгляд) на нее.

Зная горизонту инструмента, определяют высоту точки, на которую был сделан отсчет по рейке. , т.е. высота точки равна горизонту инструмента минус отсчет по рейке на этой точке.

С помощью горизонта инструмента удобно определять высоты в тех случаях, когда с одной станции (точки стоянки нивелира) выполнены отсчеты по рейке в нескольких точках (плюсовые точки – объяснить что это такое).

Нивелирование с одной станции выполняют в тех случаях, когда определяют небольшие превышения между двумя точками, находящимися на расстоянии 100-200 м.

При нивелировании трассы определяется значительное количество превышений между рядом точек, расположенных на расстоянии в нескольких метрах одна от другой.

В этом случае проводится последовательное нивелирование на станциях У₁,У₂,…,У_n.

Сначала на первой станции У₁ берут отсчеты по задней рейке а₁, установленной в т.1. Затем заднюю рейку из т.А переносят в т.2 и нивелир со ст.1 переносят на ст.2 и берут отсчеты а₂ и в₂ по рейкам и т.д. до конечной точки В.

При последовательном нивелировании образуется нивелирный ход, в котором т.1,2,3 и т.д. являются передними для предыдущей станции и задними на последующей. Эти точки называются связующими. Как видно из рисунка, отдельные превышения между точками равны:

При этом превышении h₁,h₂ и h₃ являются положительными , а превышения h₄,h₅,…,h_n – отрицательными . Общее превышение между т.т.А и В будет равно алгебраической сумме отдельных превышений:

Определив превышения между связующими точками можно последовательно вычислить их высоты

Высоту конечной точки В хода можно вычислить сразу по формуле

3.Высотная нивелирная сеть

ГВГС(государственная высотная геологическая сеть) – нивелирная сеть I, II, III, IV классов точности.

Нивелирная сеть I и II классов является главной высотной основой, посредством которой устанавливается единая система высот на всей территории страны. Нивелирные ходы I класса прокладываются в основном по направлениям, связывающим уровни всех морей и океанов, омывающих территорию. Выполняется с наивысшей на данный момент точностью со среднеквадратической ошибкой на 1 км двойного хода. Нивелирные ходы II класса начинаются и заканчиваются на пунктах нивелирования I класса. Точность нивелирования II класса характеризуется среднеквадратической ошибкой на 1 км двойного хода. Нивелирная сеть I и II класса предназначается также для решения научных задач, связанных с изучением колебаний земной коры. Периметры полигонов нивелирования I и II классов составляют в среднем соответственно 2 800 км и 600 км.

Нивелирная сеть III и IV классов служит для обеспечения высотами топографических съемок и решения различных инженерных задач (строительство, мелиорация, прокладка дорог, каналов и др.)

Нивелирные сети III и IV классов прокладывается внутри полигонов высшего класса. Периметры полигонов III класса не должны превышать 150 км, точность характеризуется среднеквадратической ошибкой 4мм на 1 км двойного хода. Нивелирные хода IV класса прокладываются между пунктами старших классов. Длинна их не более 50 км, среднеквадратическая ошибка на 1 км двойного хода. Дальнейшее сгущения производится ходами технического нивелирования.

На местности точки нивелирных ходов всех классов закрепляются нивелирными ходами.

4.Нивелирные знаки

Нивелирные знаки – реперы и марки.

Реперы изготавливаются из материала, обеспечивающего длительную сохранность и неподвижность во времени в пределах точности измерений.

Основными материалами, из которых изготавливаются реперы, являются бетон, железобетон и металлические трубы, некоторые антикоррозионным материалом (битумом, эмалью и т.д.)

С целью обеспечения устойчивости реперов в грунте их нижние части располагают на 0,5м ниже промерзающего или протаивающего слоя, а верхние – ниже поверхности земли на 0,5м, т.к. действия сил высушивания наиболее значительно в самой верхней части промерзающего слоя.