Измерение длин линий на местности

1.Современные приборы и способы измерения длин

Цель измерений - определение горизонтальных расстояний (проложений) между точками местности. Длины линий определяют прямым или косвенным методом. Прямой способ основан на непосредственном измерении линий местности механическими линейными приборами (мерные ленты, рулетки, проволока).

При косвенном способе длина линии определяется как функция установленных геометрических или физических соотношений, геометрические соотношения используются для аналитических вычислений искомых расстояний по измеренным углам и базисам.

Рис. 30

Дано: Ð , Ð , Ð остальные длины можно найти по теореме синусов ().

Физические измерения положены в основу конструкций электрофизических приборов (свето- и радиодальномеров).

Светодальномеры, выпускаемые в России:

ü СТ-10 - светодальномер топографический, максимальная длина измерительной линии 10 км,

ü 4СТ-З - максимальная длина измерительной линии 3 км,

ü ЗТа5 - электронный тахеометр, в котором сочетается измерение углов с длинами линий.

Рулетки предназначены для измерения коротких расстояний при топографо-геодезических, землеустроительных, кадастровых и строительных работах. Рулетки: стальные (10, 20, 30, 50 метровые), тесьмяные (5, 10, 20, 30, 50 метровые). В инженерно-геодезических работах используют металлические рулетки в закрытом корпусе (Р-З), рулетки на крестовине (РК), рулетки на вилке (РВ). В геодезической практике применяют рулетки на вилке и крестовине (РГ-20, РГ-30, РГ-50). Изготовленных из нержавеющей стали, обладающих большой прочностью и большой коррозийной стойкостью. Металлические рулетки представляют собой полосу из стали (редко инвара), на котором нанесены сантиметровые и миллиметровые деления. По точности нанесения шкал рулетки делятся на I, II, III классы. Точность измерения длин достигает соотношения 1:5000 и более. Для грубых измерений используют тесьмяные рулетки (для съемки ситуации). Они выполнены в виде полотняной полосы с проволочной основой, покрыты масляной краской и пропитаны специальным составом. Недостатки: низкая точность и прочность.

2.Компорирование мерных приборов (проверка и сравнение с эталоном)

Номинальная длина мерного прибора отличается от его фактической величины, отсюда следует, что все мерные приборы перед измерениями подлежат компорированию.

Под компорированием понимается процесс сравнения длины рабочего прибора с образцовой мерой. Цель компорирования - определение истинной длины мерного прибора. В качестве образцовой меры может быть использован мерный прибор, точность которого в 3-5 раз выше, чем у проверяемого. Компорирование производится на лабораторных компораторах, на полевых компораторах и упрощенным способом.

На стационарных компораторах измеряется длина компоратора образцовой мерой и проверяемым прибором. Путем сравнения результатов определяют фактическую длину проверяемого прибора.

На полевых компораторах, которые устанавливают на ровной и открытой местности с устойчивым грунтом и , производят закрепления бетонными монолитами. На верхней поверхности устанавливают специальные марки. Длину компоратора измеряют образцовой мерой, а затем многократно рабочим прибором и вычисляют поправку за компорированием.

Упрощенный способ применяется для проверки рабочих рулеток. На ровной поверхности (бетонном полу, асфальте) укладывают рядом образцовую и рабочую ленты, совмещают нулевые деления, обоим приборам придают одинаковое натяжение, и линейкой измеряют разность () между фактической и образцовой длиной мерных лент.

, отсюда фактическая длина рабочей рулетки .

Результаты компорирования отражаются в паспорте мерного прибора, в котором указывается дата, способ, длина, натяжение, температура.

3.Измерение расстояний светодальномерами

В России в соответствии с ГОСТом 19223-82 светодальномеры делятся на группы, которым придается соответствующий индекс:

ü СГ - светодальномер геодезический,

ü СТ - светодальномер топографический,

ü СП - светодальномер прикладной.

Подразделение производится по дальности действия:

o большой дальности 15-20 км - «ГРАНАТ» (20 км), СГ-З (20 км);

o малой дальности от 1 до 3 км и более - 2СМ - 2 км, 3СМ - 2 км, СТ - 5 км, 2СТ - 10 км;

o для коротких расстояний от 0,1 до 0,3 км - СМ-02, СП-03, СП-2, «ТОПАЗ».

Характеристика отдельных топографических светодальномеров

Страна производитель, фирма	Марка	СКО, мм (средне квадратическая ошибка)	Предел измерения, км	Масса, кг
Швейцария «ВИЛЬД»	Di – 1000			1,1
Di – 5S			1,9
Di – 3000			1,7
Швейцария «КЕРН»	D – 20			3.7
DM – 502			1.6
Швейцария «ГЕОТРОНИКС»	Геодиметр – 210	–		1,1
Япония «SOKKIA»	RED2L		9,8	2,0
RED – mini2		0,8	0,7
Япония «NIKON»	ND 250	–	2,5	2,3
ND 21	–	1,6	2,3
ND 31	–	3,0	2,4
Япония «TOPKON»	DM – 53	–	5,2	2,3
DM A – 2	–	1,0	2,2
Россия УОМЗ	2СТ – 10 4СТ – 3			4,5

4Лазерные рулетки (ЛР)

Последнее десятилетие в практике геодезических работ находят применение лазерных рулеток. Принцип измерения этим прибором такой же, как и лазерного светодальномера. Лазерная рулетка позволяет производить измерения расстояний до 200 метров без отражателей до совершенно неподготовленных поверхностей, до стен зданий, сооружений. Могут быть использованы отражательные пластины, если поверхность в виде ткани, набрызг бетона, либо измеряемое расстояние менее 30-60 метров. Видимый лазерный луч направляется на объект, включается соответствующая кнопка, затем на дисплее высвечивается результат с точность до 1 м.

Лазерная рулетка - компьютеризированный дальномер, он позволяет произвести измерения и выполнить вычисления по соответствующим программам (S, V, P). Результаты могут быть записаны в память. Есть приборы, которые через интерфейс RS-232 подключаются к ПК и информация перекачивается, а затем обрабатывается.

Бесконтактный принцип работы лазерной рулеткой позволяет использовать её для измерения расстояний до труднодоступных объектов.

5.Определение неприступных расстояний

Бывают случаи, когда на местности невозможно измерить длину непосредственно (через реку, болото).

Рассмотрим два случая: