Сделать домашней|Добавить в избранное
 
 
» » » Тахеометр Leica TPS400: величины, вычисляемые тахеометром на станции, горизонтальное проложение длины линии, превышение между точкой стояния и визирования

Тахеометр Leica TPS400: величины, вычисляемые тахеометром на станции, горизонтальное проложение длины линии, превышение между точкой стояния и визирования

Автор: admin от 27-09-2015, 20:38
    Скачать с Depositfiles 

  1.2.2 Величины, вычисляемые тахеометром на станции


По результатам измерений на станции вычисляются следующие величины (рис. 16):

- горизонтальное проложение  между точкой стояния и точкой визирования;

- превышение  между точкой стояния и точкой визирования;

- пространственные координаты  точки визирования.


Рисунок 16 – К определению превышения  между точкой визирования и точкой стояния


Следует иметь в виду, что в тахеометре используется иное, чем принято в отечественной литературе, обозначение плановых координат точек и иной порядок их следования. Так в западной литературе, а вслед за ней и в приборах, плановые координаты обозначаются латинскими буквами  и , по первым буквам слов Easting (восточный) и Northing.(северный). Символ  соответствует координате  в левой системе координат, а символ  - координате  в этой же системе.


1.2.2.1 Горизонтальное проложение длины линии


Горизонтальное проложение  длины линии вычисляется согласно [1] как

, (1.21)


где - горизонтальное проложение измеряемой линии, вычисляемое с использованием исправленной атмосферной поправкой наклонной длины линии , по формуле

, (1.22)

- поправка в горизонтальное проложение линии за кривизну Земли и рефракцию в метрах, определяемая по формуле


. (1.23)


В формулах (1.22)-(1.23) входящие в них величины имеют следующий смысл:

- исправленная поправкой за атмосферные условия наклонная длина линии в метрах;

- радиус Земли, принимаемый равным 6378000 метров,

- зенитное расстояние,

- средний коэффициент рефракции, принимаемый равный 0,13.

Надо отметить, что вычисленное горизонтальное проложение  относится к высоте станции, но не к высоте отражателя (рис. ).


Рисунок 17 - Геометрическая схема вычисления горизонтального проложения , превышения  и горизонтального проложения , редуцированного к среднему уровню моря


Поправка  за кривизну Земли и рефракцию вводится в тахеометре Leica Geosystems TPS400 в горизонтальное проложение  всегда. Пользователь не имеет возможности отказаться от ее ввода.

Поправка  имеет существенное значение только при высокоточных измерениях наклонных длин линий более 1 км. При выполнении других работ, в которых длины линий составляют менее 1 км, даже при сильно всхолмленной местности поправка за кривизну Земли и рефракцию пренебрежимо мала и не оказывает какого-либо существенного влияния на результаты работ.


1.2.2.2 Превышение между точкой стояния и точкой визирования


Превышение  между точкой стояния и точкой визирования вычисляется согласно [1] как

, (1.24)

где - превышение, вычисляемое с использованием исправленной атмосферной поправкой наклонной длины линии , по формуле

            , (1.25)

- поправка в превышение за кривизну Земли и рефракцию в метрах, определяемая по формуле

. (1.26)

Величины, входящие в формулы (1.25)-(1.26), имеют тот же самый смысл, что и в формулах (1.22)-(1.23).

Поправка  за кривизну Земли и рефракцию вводится в тахеометре Leica Geosystems TPS400 в превышение  всегда. Пользователь не имеет возможности отказаться от ее ввода.

Поправка  имеет существенное влияние на результирующее превышение между точками, начиная с расстояния порядка 300 метров между ними. При равных длинах поправка максимальна на горизонтальных участках. С увеличением угла наклона поправка уменьшается.


1.2.2.3 Плоские прямоугольные координаты  снимаемых точек


Плоские прямоугольные координаты  и  определяемых точек вычисляются в условной системе координат с использованием формулы (1.7), либо ее частных видов (1.5), (1.3) или (1.1), которые описаны в подразделе 1.1.

В указанных выше формулах используются горизонтальные проложения , вычисляемые по формуле (1.21) по длинам линий, скорректированным за атмосферные условия и рефракцию. Поправка за рефракцию вычисляется на основе стандартного коэффициента рефракции по формуле (1.23).

Геометрические поправки за приведение горизонтального проложения к среднему уровню моря и редуцирование на плоскость проекции в горизонтальное проложение  не вводятся. Также не производится изменение масштаба проекции. Т.е. геометрические поправки. полагаются равными 0.00, а масштабный коэффициент проекции равным 1. Фактически это означает, что координаты точек вычисляются по «натуральным» значениям расстояний между точками.

При работе с электронными тахеометрами необходимо запомнить следующее.

Электронный тахеометр измеряет «естественные», «натуральные» наклонные расстояния или длины линий, которые исправляются только поправками за атмосферные условия [11, 12].

Координаты точек вычисляются затем по горизонтальным проложениям, которые вычисляются по исправленным за атмосферные условия наклонным длинам. Однако здесь возможны два случая.

1. Если координаты точек должны быть представлены в системе плоских прямоугольных координат проекции Гаусса-Крюгера (либо, в зависимости от страны, в какой-либо другой аналогичной системе плоских прямоугольных координат), то горизонтальные проекции длин линий должны быть дополнительно приведены к среднему уровню моря (к поверхности эллипсоида) и на плоскость проекции Гаусса-Крюгера (или, в общем случае, просто на плоскость проекции).

Для получения редуцированного на плоскость проекции расстояния  в этом случае в горизонтальное проложение  должны быть введены две геометрических поправки:

1 - поправка  за приведение горизонтального проложения к среднему уровню моря или на поверхность рефернц-эллипсоида;

2 - поправка  за приведение горизонтального проложения на плоскость проекции.

Т.е. редуцированное горизонтальное проложение  будет равно

         , (1.27)

Поправки  и  называются еще геометрическими [11, 12] или пропорциональными [6] поправками. Определение «геометрические» связано с тем, что указанные поправки имеют геометрическое происхождение, «пропорциональные» - с тем, что поправки пропорциональны длинам линий.

Пропорциональность поправок позволяет записать их в виде линейных функций горизонтального проложения как:

, (1.28)

, (1.29)

где - значение поправки за приведение горизонтального проложения линии к среднему уровню моря в мм на 1 км; вычисляемое с некоторой степенью приближения как

, (1.30)

- значение поправки за приведение горизонтального проложения линии к плоскости проекции Гаусса-Крюгера в мм на 1 км, вычисляемое с некоторой степенью приближения как

. (1.31)

- горизонтальное проложение линии, выраженное в километрах;

- высота точки стояния прибора (станции) над средним уровнем моря в метрах; (следствие сделанного выше замечания о том, что вычисленное горизонтальное проложение относится к высоте станции, но не к высоте отражателя);

- радиус Земли в метрах, принимаемый равным ;

- расстояние от осевого меридиана зоны в метрах.

Величина  называется в геодезической литературе как высотный масштабный коэффициент, а величина  - масштабный коэффициент картографической проекции [12].

2. Если нет необходимости вычисления координат точек в системе плоских прямоугольных координат Гаусса-Крюгера (в общем случае, в плоскости проекции), то геометрические поправки в горизонтальное проложения не вводятся.


Понимание этих вопросов с вычислениями координат точек важно по следующим причинам.

1. Электронные тахеометры измеряют «натуральные» расстояния.

2. Координаты исходных точек могут быть заданы в плоской прямоугольной системе координат Гаусса-Крюгера.

3. Координаты точек, определяемые с помощью спутниковых приемников GPS/GLONASS, вычисляются в системе координат WGS-84.

4. На участке выполнения геодезических работ может использоваться какая-то другая местная система координат и прежде чем использовать заданные в ней координаты исходных точек, надо разобраться как была задана эта местная система координат.

Все эти причины могут приводить к ситуации, когда горизонтальное проложение между опорными точками, определенное с помощью тахеометра, не будет равно горизонтальному проложению, вычисленному по координатам точек. Т.е. будет наблюдаться разномасштабность между измеренными величинами и исходными данными.

В этих случаях в зависимости от ситуации требуется либо привести координаты точек к «натуральному» виду путем их масштабирования, либо, наоборот, вводить геометрические поправки в горизонтальные проложения измеряемых длин и, таким образом, приводить масштаб измеренных величин к масштабу исходных данных.

Более подробно указанные вопросы рассмотрены в [7, 8, 10-18].

Ниже для большей ясности приведены выдержки из указанных работ по данному вопросу. «Приходится также иметь в виду, что геодезические и топографические данные, вычисленные в проекции, отличаются от соответствующих данных в натуре. Но, нельзя требовать, чтобы инженер-проектировщик при использовании топографо-геодезических данных для составления проекта или перенесении его в натуру имел дело с какими-либо редукциями. Это приводило бы к различным недоразумениям и ошибкам. … Поэтому в районах крупномасштабных съемок, результаты которых будут использоваться для проектирования и инженерных расчетов, координаты пунктов следует вычислять в трехградусной зоне с применением в отдельных случаях частных осевых меридианов» [10].

«Государственные геодезические сети до их уравненивания должны быть отнесены на рефернц-эллипсоид Красовского, для чего в сетях 1 и 2 классов в измеренные элементы вводятся редукции. Это предопределяет проектирование всех последующих сетей сгущения и результатов съемочных работ на единую поверхность относимости.

             Координаты всех пунктов вычисляются в системе плоских прямоугольных координат в проекции Гаусса.

     Так как строительство фундаментов сооружений производится на естественном основании, то важно получить результат измерений в «натуральном» виде, без искажений их поправками, не связанными с методикой и целями измерений» [13].

    «Конечная цель всех видов изысканий на участке – создание инженерного сооружения.Строительство сооружения будет осуществляться на той же физической поверхности, на которой проводятся измерения, и потому поправки за редуцирование линий на эллипсоид Красовского – поверхность относимости – вводить не следует, так как это может существенно (при больших высотах площадки над уровнем моря) исказить масштаб плановой сети, что может отрицательно повлиять на производство разбивочных работ» [14].

 


    Скачать с Depositfiles 
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий