Практикум по инженерной геодезии./ Б. Б. Данилевич, В. Ф. Лукьянов, Б. С. Хейфиц и др. Под ред. В. Е. Новака. М.: Недра, 1987. 334 с

Тема 3. Оценка точности результатов геодезических измерений.


3.4. Измерения углов на местности.

Измерения углов в геодезии выполняют для определения взаимного положения точек в пространстве. Пусть на плоскости имеем вершину угла точка О и точка А и В, образующие угол АОВ

На сторонах ОА и ОВ построим вертикальные плоскости Р и Q, а через вершину угла точки О проведем горизонтальную плоскость
Следовательно, для определения положения точки в плановом отношении измеряют горизонтальный угол – двухгранный угол между отвесными плоскостями, проходящими через его стороны. Он определяется углом между проекциями сторон ОА и ОВ на горизонтальную плоскость N, то есть угол А^/ОВ^/ . Угол отсчитывают по ходу часовой стрелки от 0⁰ до 360⁰ (далее рисунок)
Для измерения горизонтального угла над его вершиной распологают градуированный круг (лимб).
Центр круга совмещают с отвесной линией, проходящей через вершину угла О, а сам круг размещают в горизонтальной плоскости.
Тогда угол между радиусами ОА и ОВ (сечениями круга вертикальными плоскостями Р и Q) будет равен горизонтальному углу между направлениями местности ОА и ОВ. Если деления на круге подписаны по ходу часовой стрелки, а значения отсчетов по градуированной окружности (лимбу) обозначить через а и в, то в - а
Для определения высот точки и превышений между ними измеряют вертикальные углы (углы наклона)
Вертикальный угол – угол между стороной угла и ее проекцией на горизонтальную площадь.
На рисунке вертикальный угол образован сторонами ОА и ОА^/, и отсчитывается от проекции к стороне. Если сторона угла расположена выше проекции, то угол называют положительным, если ниже - отрицательным. Вертикальные углы могут принимать значения в пределах от -90⁰ до +90⁰.
Данный принцип измерения углов реализуется в угломерном приборе – теодолите.
Теодолит имеет стеклянный кругу – лимб, по самому краю которого нанесены деления от 0⁰ до 360⁰. Счет идет по ходу часовой стрелки. Над лимбом помещена вращающая часть, состоящая из и зрительной трубы, установленной на . При вращении трубы вокруг горизонтальной оси образуется вертикальная плоскость, которая называется коллимационной .
На оси вращения трубы укреплен вертикальный круг, лимб которого наглухо скреплен с зрительной трубой, а
Вертикальный круг может располагаться справа или слева от зрительной трубы со стороны окуляра. Первое положение называют КП, второе КЛ.
В комплект теодолита входят буссоль, штатив и отвес.
Буссоль служит для измерения магнитных азимутов и румбов. Отвес служит для центрирования прибора над точкой, то есть для установки центра лимба над вершиной измеряемого угла.


3.5. Исследования, поверки и юстировки теодолита.

При изготовлении и сборке теодолита положение отдельных деталей и частей прибора отличается от идеальной теоретической схемы, что приводит к проявлению инструментальных погрешностей измерения углов. Инструментальные погрешности делят на 2 группы:

- вызванные неточностью изготовления и сборки;
- вызванные несоблюдением геометрической схемы.
К 1 группе относят погрешности нанесения штрихов на лимбе, отклонение внутренней поверхности ампулы уровня от сферической , недостаточное качество оптики, несовпадение центров лимба и алидады, (эксцентриситет алидады), плохая работа закрепительных и наводящих винтов и т. д. В связи с этим определение величины инструментальных погрешностей, относящихся к первой группе, называют исследованием прибора. В приборах малой точности при современном уровне их изготовления влияние погрешностей 1 группы пренебрегаемо мало.
Ко 2 группе относят инструментальные погрешности, которые выявляются в результате специально производимых поверок и устраняются путем последующей юстировки (или регулировки). Остальное же влияние этих погрешностей исключается установленным методом работы с прибором. Поэтому производство измерений без выполнения поверок и юстировок недопустимо.
Основные геометрические условия, которые должны быть соблюдены в теодолите и заключаются в следующем:
- вертикальная ось вращения прибора должна быть отвеска, то есть перпендикулярная к какой-либо уровенной поверхности;
- плоскость лимба должна быть горизонтальна;
- визирная плоскость должна быть вертикальна.
Для соблюдения этих условий выполняют следующие поверки теодолита:
1. Ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна к вертикальной оси теодолита.
Выполнение поверки: с помощью подъемных Витов устанавливают горизонтальный круг в горизонтальное положение. Поверяемый уровень устанавливают по направлению двух подъемных витов и вращая их в разные стороны выводят уровня пузырек уровня в нуль – пункт (середину ампулы)
Поворачивают на 170⁰ (при закрепленном лимбе). Если после поворота алидады пузырек остался в нуль - пункте, то условие выполнено.
2. Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси вращения трубы (теодолита).
Выполнение поверки: устанавливают ось в отвесное положение и при положении КЛ наводят на удаленную точку. Берут отсчет по лимбу; переводят трубу через зенит и наводят перекрытие сетки нитей на туже точку. Берут отсчет пр КП.
Вычисляют коллимационную ошибку для 2т30 – 1,0^/.


.

Если с не превышает двойной точности отсчетного устройства теодолита, то условие выполнено. Для 2т30 – 1,0^/.

3. Горизонтальная ось вращения трубы должна быть перпендикулярна к вертикальной оси вращения теодолита.
Выполнение поверки: устанавливают теодолит на расстоянии 20 – 30 м от стены здания и проводят ось в отвесном положении. Закрепляют алидаду лимб и наводят перекрестие сетки нитей на точку расположенную под углом 30 – 40⁰ к горизонту. Закрепляют и опускают трубу до горизонтального положения и отмечают на стене проекцию этой точки. Переводят трубу через зенит, визируют на ту же точку, повторяют те же действия и отмечают проекцию наблюдаемой точки. Если расстояние между проекциями точек не более ширины диссектора сетки нитей, то условие выполнено.
4. Горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна оси вращения теодолита.
Выполнение поверки: проводят ось теодолита в отвесном положении и наводят среднюю нить сетки на хорошо видимую точку на местности. Вращением наводящего винта алидады поворачивают теодолит вокруг вертикальной оси, при этом нить не должна сходить с точки.
Лекция 9.