Ю. Н. Корнилов геодезия топографические съемки
 Скачать 7.93 Mb.
|
|
6.3.3. Основные проверки приборов, входящих в мензульный комплект Мензула Требования, предъяапяемые к мензуле 1. Мензула должна быть устойчивой. 2. Верхняя поверхность мензульной доски - плоскость. Просветы между выверенным краем алидадной линейки кипрегеля и поверхностью доски не должны превышать 0,5 мм. 3. Поверхность мен:^льной доски должна бьггь перпендикулярна к вертикальной оси вращения подставки. После горизонтирования планшета это условие проверяют путем вращения планшета вокруг указанной оси. Пузырек уровня при алидадной линейке не должен смещаться от нуль-пункта в процессе вращения более чем на два деления. Кипрегель Условия, которым должен отвечать кипрегель, его проверки и юстировки 129 1. Скошенный край алидадной линейки - прямая линия (допуск 0,1 мм. 2. Нижняя поверхность алидадной линейки - плоскость. 3. Дополнительная линейка перемещается параллельно самой себе. 4. Ось цилиндрического уровня на алидадной линейке — параллельна ее нижней плоскости. После приведения пузырька уровняв н>'ль-пункт вдоль скошенного края линейки прочерчивают отрезок, который используют для поворота кипрегеля на 180°. Если после такого поворота пузырек смещается не более чем на два деления, условие считается выполненным. Юстируют также, как и уровень при горизонтальном круге теодолита. 5. Визирная ось тубы - перпендикулярна горизонтальной оси ее вращения. Невыполнение условия приводит к возникновению коллимационной ошибки. В центре планшета отмечается точка, через которую проводится направление на как)ао-нибудь удаленную визирную цель при круге лево, а затем при круге право. Если условие не выполняется, на планшете образуется угол с вершиной в указанной точке, равный двойной коллимационной ошибке. С целью юстировки скошенный край алидадной линейки совмещают с биссектрисой этого угла и боковыми исправительными винтами сетки вертикальную нить наводят нацель. Ось вращения трубы - параллельна нижней плоскости алидадной линейки. Проверка производится вблизи вертикальной стенки (например, здания. Методика ее выполнения была рассмотрена при изучении теодолита (см. подраздел 3.3.7). 7. Вертикальная нить сетки расположена в коллимационной плоскости зрительной трубы. Методика выполнения проверки и юстировки была рассмотрена при описании как теодолита, таки нивелира (см. подразделы 3.3.7 и 5.4). 8. Коллимационная плоскость трубы - параллельна скошенному краю алидадной линейки (другими словами, визирная ось и скошенный край линейки должны быть направлены на одну и туже цель. Это легко проверить, если в качестве мушки с целиком использовать две иголки, воткнутые вертикально в планшету края линейки. Следует отметить, что невыполнение данного и пятого условий может повлиять на точность съемки только при ориентировании планшета по буссоли, если не уточнить ее поправку. 130 9. Место н>'ля (МО) вертикального круга - н>'ль (допуск 1'). Только в этом случае по кривым превышений можно получить верные результаты. Методика определения МО та же, что и у теодолита, но при его вычислении используют формулы М ОП- Л ) / 2 ; у = Л + М ОП- М О . Если допуск не выполняется, производят юстировку. Для этого определяют отсчет, свободный от МО (например, ГТ=у+МО^, и устанавливают его на шкале наводящим винтом уровня при вертикальном круге. В результате пузырек уровня сместится. Его приводят в нуль-пункт исправительным винтом уровня. 10. Ось реверсионного уровня - параллельна визирной оси трубы. Для проверки устанавливают на колышек рейку примерно в 100 мот мензулы и выполняют геометрическое нивелирование при круге лево, а затем при круге право. Если отсчеты неравны, вычисляют средний отсчет и наводящим винтом трубы наводят на него начальную кривую. Сместившийся пузырек исправительным винтом реверсионного уровня приводят в нуль-пункт. 11. При горизонтальном положении визирной оси и при условии, что пузырек уровня вертикального круга расположен в нуль- пункте, кривые превышений с коэффициентами ±10, начальная кривая и вертикальная нить должны пересекаться водной точке. Если условие не выполняется, добиться этого можно исправительными винтами номограммы. Определение коэффициентов у кривых расстояний и превышений выполняется также, как и у номограммных тахеометров. Ориентир-буссоль. Условия, которым должна удовлетворять ориентир-буссоль, следующие 1. Стрелка буссоли должна быть хорошо намагничена и обладать достаточной чувствительностью. 2. Стрелка должна быть уравновешена. 3. Центры вращения стрелки и оцифрованного кольца должны совпадать (отсутствие эксцентриситета. При этом условии отсчеты по северному и южному концам стрелки будут либо равны, либо отличаться на 180°, в зависимости от вариантов оцифровки кольца. Отметим, что среднее из отсчетов свободно от влияния эксцентриситета. 4. Диаметр градусного кольца, проходящий через нулевые штрихи, должен быть параллелен боковому ребру коробки. 131 5. Необходимо определить поправку буссоли. Для этого совмещают боковое ребро коробки с осью X сетки прямоугольных координат и после тщательного ориентирования планшета по направлениям на смежные точки съемочного обоснования берут отсчет по кольцу. 6.3.4. Подготовка планшета к съемке При подготовке планшета необходимо 1) прикрепить жесткую основу или чертежную бумагу к мензульной доске 2) построить сетку прямоугольных координат 3) определить координаты углов трапеции, если съемка ведется в международной разграфке; 4) нанести на планшет утлы трапеции и пункты геодезической сети 5) зафиксировать на планшете ориентирные линии 6) изготовить кальки высот и контуров 7) наклеить рубашку. Бумага наклеивается на лист высококачественной фанеры или алюминия размером 60 x60 см. С обратной стороны тоже наклеивают лист бумаги для того, чтобы основу не коробило. При этом используют крахмальный клей. После того как основа просохнет, ее прикрепляют к мензульной доске медными или деревянными гвоздиками. Иногда лист ватмана наклеивают непосредственно на доску. В этом случае бумагу, намоченную сверху водой, покрывают снизу взбитым в пени разведенным вводе яичным белком, который и является клеем. Координатную сетку с размерами квадратов 10 х 10 см наносят любым из изложенных ранее способов. Если разграфка планшетов непрямоугольная, используя таблицы Гаусса - Крю- гера, определяют координаты вершин съемочной трапеции. При этом возможна следующая схема действий. По прямоугольным координатам одной из точек геодезической сети находят ее геодезические координаты (широту и долготу. Затем с учетом масштаба съемки устанавливают номенклатуру трапеции, геодезические координаты ее углов и, наконец, прямоугольные координаты вершин. В прямоугольной разграфке размеры съемочных трапеций принимают равными 40x40 см при масштабе съемки 1:5 000 и 50x50 см - если масштаб крупнее. У западной или восточной стороны рамки трапеции карандашом отмечают место установки буссоли, а над северной стороной надписывают номенклатуру. После нанесения точек геодезической сети на планшет может оказаться, что некоторые из них расположены слишком близко друг к другу (расстояние между ними меньше 5 см. По любой такой паре точек невозможно точно сориентировать планшет. Чтобы сделать отрезок для ориентирования длиннее, целесообразно на прямой, проходящей через первые две точки (например Аи Б вычислить координаты третьей точки (Си нанести ее. Для вычисления можно воспользоваться следующим уравнением прямой линии В приведенном уравнении два неизвестных, поэтому одной величиной, например ординатой , н>'жн0 задаться, а вторую вычислить. Указанные действия выполняют ив том случае, если смежные точки попадают на два соседних планшета. Кальки высоты и контуров являются копиями того, что появляется на планшете в процессе съемки, и оформляются в туши. На начальном этапе работ кроме нанесения рамки трапеции и точек геодезической сети на кальках карандашом очерчивают углы планшета. Это позволяет совмещать их с планшетом после наклейки рубашки. Рубашка - это лист чертежной бумаги, расположенный поверх планшета и необходимый для его защиты от загрязнения в полевых условиях. Края рубашки приклеивают к боковым или нижним граням мензульной доски. Перед наклейкой верхнюю часть бумаги смачивают водой. После того как бумага подсохнет и натянется, на нее с кальки карандашом переносят точки геодезической сети, углы трапеции и другие элементы. Это позволяет впоследствии вырезать в соответствующих местах рубашки окна, чтобы отображать результаты съемки непосредственно на планшете. 133 6.3.5. Операции на станции Перед измерениями на станции мензулу приводят в рабочее положение. Это означает, что необходимы операции центрирования, горизонтирования и ориентирования планшета. Выполняют их методом последовательных приближений, начиная с приближенного ориентирования, при котором мензульную доску вращают вокруг вертикальной оси до тех пор, пока направления между точками геодезической сети на планшете не окажутся примерно параллельными соответствующим направлениям на местности. Задача центрирования - расположить точку сети (например, точку А на рис, на которой устанавливается мензула, и соответствующую ей точку на планшете (а) на одной отвесной прямой. Центрирование можно выполнять на глаз, если соблюдается условие М мм см (где М — знаменатель масштаба съемки. В этом случае исполнитель, переместив мензулу в направлении, которое ему указано, вертикально устанавливает карандаш на точку а планшета. Его помощники, отступив во взаимно-перпендикуляр- ных направлениях от мензулы на 2-3 шага и оценивая на глаз взаимное положение карандаша и точки А руководят действиями исполнителя. Работа осуществляется до тех пор, пока каждый из наблюдателей не посчитает, что карандаш расположен над точкой. Если указанное выше условие не выполняется, центрирование производят с помощью центрировочной вилки, к концу нижней планки которой подвешен отвес. В этом случае указатель верхней планки совмещают сточкой а на планшете. Центрирование считается законченным, когда острие отвеса окажется над точкой А местности. С целью горизонтирования планшета алидадную линейку кипрегеля устанавливают по направлению двух подъемных винтов, вращением которых пузырек уровня на линейке приводят в нуль- пункт. Затем кипрегель поворачивают примерно на 90° и туже операцию выполняют третьим подъемным винтом. Если в процессе гори- зонтирования вращение подъемных Рис. Схема работы на станции 134 винтов становится затруднительным, становой винт ослабляют и наоборот. Процесс считается законченным, когда при любом положении кипрегеля пузырек не отклоняется от н>'ль-пункта более чем на два деления и планшет жестко закреплен. Для ориентирования планшета скошенный край линейки совмещают с линией, проходящей через точки геодезической сети ав рис, и вращением планшета, вначале рукой, а затем наводящим винтом подставки, вертикальную нить номограммы наводят на визирную цель, установленную на точке В Качество ориентирования обязательно проверяют по другому направлению, например АС Если скошенный край линейки совместить с линией, проходящей через точки аи с геодезической сети, то и без поворота планшета вертикальная нить должна оказаться вблизи визирной цели, установленной на точке С. Если этого не происходит - значит, точки на планшет были нанесены по координатам неправильно. Как уже отмечалось, точность ориентирования зависит от расстояния на планшете между точками геодезической сети, направление между которыми используется для ориентирования. Линейку кипрегеля можно установить с точностью Г, если это расстояние порядка 35 см и больше. Поэтому из всех отрезков, которые могут быть использованы для ориентирования, выбирают наиболее длинные. В закрытой местности ориентирование планшета приходится выполнять с помощью ориентир-буссоли. Для этого край коробки буссоли совмещают с осью X сетки координат и вращают планшет до тех пор, пока отсчет по кольцу не станет равным поправке буссоли. В процессе создания съемочного обоснования и съемки'ме- стности приходится выполнять следующие операции проводить направление и выполнять построение горизонтального угла, наносить пикетную точку на планшет, определять превышение между пикетной точкой и станцией. Для проведения направления, например, на точку D вертикальную нить наводят на нее, установив кипрегель на планшете так, чтобы точка а оказалась чуть правее скошенного края дополнительной линейки. Затем линейку пододвигают к точке а (не меняя направления визирного луча) и через нее остро отточенным твердым карандашом вдоль скошенного края проводят линию. Два таким способом проведенных направления образуют горизонтальный угол. 135 Если точку D требуется нанести на планшет, тона нее устанавливают дальномерную рейку и по номограмме определяют горизонтальное расстояние. Для этого, как известно, нужно сосчитать число сантиметровых делений, расположенных между начальной и дальномерной кривыми, и умножить его на соответствующий коэффициент. Затем, перемещая масштабн>'ю линейку вдоль паза, устанавливают по ней отсчет, равный измеренному расстоянию (с учетом масштаба съемки. Индексом служит точка а Нажатием штифта, расположенного на линейке, точку накалывают на планшет. Ее, как правило, обводят кружочком и подписывают. Перед измерением расстояний и превышений н>'ль дальномерной рейки устанавливают на высоту прибора, которую определяют как сумму двух измеренных рулеткой отрезков от точки А до нижней плоскости мензульной доски и от указанной плоскости до центра фокусировочного винта зрительной трубы. Для определения превышения основную кривую наводят на нуль рейки (или любой другой отсчет V, если н>'ля невидно. Пузырек уровня при вертикальном круге приводят в нуль-пункт и определяют число сантиметровых делений между основной кривой и точкой пересечения кривой превышений с вертикальной нитью. Искомое превышение равно разности произведения этого числа на коэффициент использованной кривой и высоты визирования V. Следует помнить, что кипрегелем превышение можно определять двумя способами и путем измерения вертикального угла, и горизонтальным лучом. 6.3.6. Создание съемочного обоснования Особенность построения съемочного обоснования при мензульной съемке состоит в том, что точки могут быть нанесены на планшет не только по координатам, но ив результате графических построений, осуществляемых непосредственно в поле. В частности, существуют графические методы решения прямой, обратной и комбинированной засечек. Для выполнения прямой засечки с контролем должно быть не менее трех исходных точек с прямой видимостью между ними. В этом случае на точку съемочного обоснования Р (см. риса устанавливают веху и на нее с каждой из исходных точек (Ли С) проводят направления. 136 Комбинированн>'ю засечку применяют, когда на одну или две исходные точки по какой-либо причине нельзя установить мензулу. В этом случае проводят одно или два прямых направления, после чего мензулу устанавливают на точке Р съемочного обоснования и проводят обратные направления. При выполнении обратной засечки на практике применяют способы Болотова, приближений и поворотов планшета. При этом мензулу сразу же устанавливают на точку съемочного обоснования, положение которой на планшете требуется определить. Ее приближенно центрируют и горизонтируют. При использовании способа Болотова на планшете закрепляют кальку, в произвольном ее месте фиксируют точку, через которую проводят направления на исходные пункты геодезической сети. Затем кальку открепляют и путем перемеш,ения и вращения, находят такое ее положение, при котором проведенные на кальке направления пройдут через соответствующие исходные точки на планшете. В этот момент зафиксированная на кальке точка и будет указывать положение точки съемочного обоснования, поэтому ее накалывают. Недостаток способа - низкая точность, поэтому его рекомендуют применять при съемках в масштабах 1:25 ООО и мельче. В способе приближений планшет ориентируют на глаз и прямо на нем проводят направления на исходные пункты. При их пересечении образуется треугольник погрешности, анализируя форму которого можно ответить на вопрос, в каком направлении следует довернуть планшет, чтобы уменьшить треугольник. Ряд таких последовательных действий приводит к ликвидации треугольника погрешности. Суть способа поворотов планшета состоит в том, чтобы на планшет нанести вспомогательн>'ю точку, которая совместно с одной из исходных точек, например В (см. рис, обеспечивала точное ориентирование планшета. Ее можно полить как точку пересечения двух направлений, проведенных через исходные точки Аи Сна точку В после ориентирования планшета соответственно по направлениям АС viCA. Для получения на планшете искомой точки Р следует после ориентирования планшета по направлению на вспо- могательн>'ю точку провести два обратных направления, одно - через точку А другое - через точку С. Как уже отмечалось, мензульные ходы прокладывают в закрытой местности, причем их геометрия регламентируется инструкцией [6]. 137 Рис. Фрагмент планшета смен- зульным ходом Например, при съемке в масштабе 1:2 ООО ход не должен быть длиннее 500 м, сторона ходам, а число сторон не должно быть более 5. Начинают ход с исходной точки (например, точка А на рис, на которой устанавливают мензулу, приводят ее в рабочее положение и с точностью до 1 см измеряют высоту прибора. Первую точку мензульного хода закрепляют временным центром. На нее устанавливают дальномерную рейку, нуль которой предварительно выдвигают на высоту прибора. После тщательного ориентирования планшета проводят направление на первую точку. Затем измеряют горизонтальное проложение и превьш1ение (методом геометрического нивелирования вперед при высоте сечения рельефами меньше или методом тригонометрического нивелирования, если высота больше. В последнем случае делают это дважды, наводя начальную кривую при круге лево на разную высоту визирования. Выполнив указанные действия, закрепляют вторую точку хода, а на первой устанавливают мензулу. Ее приближенно центрируют, горизонтируют и измеряют высоту прибора. На исходной точке устанавливают рейку и измеряют горизонтальное проложение и превышение в обратном направлении. Если расхождения между прямыми и обратными измерениями не превосходят 1:200 в расстояниях и 10 см в превышениях (принимают во внимание их абсолютные значения, то от исходной точки вдоль прочерченного направления откладывают среднее расстояние и первую точку хода накалывают на планшет. Получают точку Г. Теперь можно уточнить центрирование и ориентирование планшета и приступить к измерениям на вторую точку. Получают точку 2'. Так действуют до тех пор, пока не будет наколота конечная исходная точка хода Б Ее положение не совпадет с положением точки В нанесенной по координатам. Отрезок между ними называется линейной невязкой f^. Значение невязки на планшете не должно превосходить 0,8 мм. Если допуск вьщерживается, то невязка распределяется методом параллельных линий все точки мензульного хода смещаются по направлениям, параллельным невязке, на величины ifJ{n-\), |