Отчет о прохождении полевой практики на местности

(техническая)

глазомерная

фотографическая

Наземными методами в  настоящее время создаются лишь планы и

карты небольших участков местности, когда проведение аэрофотосъёмки нерентабельно, а также они используются при осуществлении инженерных задач (строительство транспортных коммуникаций, крупных объектов и т.п.).

Наземные съемки местности подразделяются на несколько видов:

плановые  (горизонтальные), высотные (вертикальные) и планово-высотные (комплексные). Работа, выполняемая на местности, называется полевым этапом, а обработка полученных данных в лабораторных условиях – камеральным. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Барометрическое нивелирование.

   Барометрическое нивелирование -  метод приближенного определения разности высот между 2 точками по значениям атмосферного давления в этих точках.

   Нивелирование даёт средство наносить на планы ряды возвышений и понижений или профили местностей по определенным направлениям. Если для нивелирования употребляются геодезические инструменты, то оно называется геодезическим, если барометры — то барометрическим.  Для измерения высоких гор употребляются особые приёмы и приборы. Есть также барометрический способ определения больших высот. Перенесение барометра с одного места на другое, возвышенное над первым на 10 м, сопровождается понижением ртути приблизительно на 1 млн, но дальнейшее поднятие еще на 10 метров производит несколько меньшее понижение ртути, а следующее поднятие — еще того меньшее. 

   Формула,  выведенная  Лапласом:

Z = 18336 метров (1+0,002845cos2φ)[1+(t+t1)/500]log(H/h).

Буквой Z означено искомое возвышение одной местности, в которой высота барометра есть H миллим. над другой, в которой в то же время высота ртути есть h мил., температура в первой местности есть t°, во второй t°1 — стоградусного термометра; буквою φ означена широта места. 

   Барометрическое нивелирование основано на том, что давление воздуха на разных высотах над уровнем моря различно. Чем выше расположена точка, тем меньше в ней давление воздуха. Давление воздуха зависит от высоты столба воздуха, влажности и температуры его, а также от величины силы тяжести, изменяющейся с изменением широты места наблюдения. Эту зависимость выражают так называемой полной барометрической формулой.

   Если барометрическое нивелирование не производится, то основные формы рельефа отмечают на чертеже условными знаками, например, возвышенность изображают несколькими замкнутыми горизонталями с указанием направления скатов при помощи бергштрихов. Количество горизонталей определяется глазомерной оценкой высоты рисуемой формы рельефа и принятым сечением. 

При барометрическом нивелировании абсолютные отметки точек получают измерением на них атмосферного давления различными барометрами.  

   Наиболее точные определения высот барометрическим нивелированием можно получить дифференциальным путем с помощью двух станций: опорной и определяемой. Опорную станцию устанавливают на участке изысканий неподвижно и на ней непрерывно измеряют давление воздуха. Определяемую устанавливают на каком-либо транспортном средстве и перевозят по точкам, высоты которых нужно определить, или по заданному направлению — для получения непрерывного профиля местности. Обработка результатов полевых измерений осуществляется в камеральных условиях с использованием данных, полученных на опорной (базовой) станции и на подвижной станции для одного и того же момента времени. Для получения результатов измерений непосредственно в поле, т. е. в момент измерений (в реальном масштабе времени), информация о давлении на определяемой станции передается в виде радиочастотных сигналов на опорную станцию, на которой автоматически выделяется разностное давление ∆р. Превышения искомых точек все время определяют относительно опорной станции. Для получения абсолютных отметок к полученным превышениям надо прибавить абсолютную высоту установки опорной станции.

   Синхронизация наблюдений на опорной и определяемой станции (дифференциальный метод измерений) позволяет бороться с периодическими колебаниями, так как очевидно, что если давление одинаково изменилось на опорной и определяемой станциях, то в разности давлений это изменение исключится. Случайные колебания давления являются фактором, определяющим точность барометрического нивелирования. Они представляют собой «локальный всплеск» давления с последующим затуханием колебаний в пределах от десятых долей секунды до нескольких минут, амплитуда их может составлять десятые доли миллибара. Из всей массы факторов, вызывающих случайные колебания давления, следует отметить тепловую конвекцию и турбулентность. Тепловая конвекция представляет собой неупорядоченное движение воздуха по вертикали, обусловленное нагреванием его от земли. Она наиболее резко выражена в ясные безветренные дни.  

   Технической задачей изобретения является повышение точности определения высот точек местности. 

   При барометрическом нивелировании абсолютные отметки точек получают измерением на них атмосферного давления различными барометрами. Барометрическое нивелирование по точности уступает нивелированию геометрическому и тригонометрическому. Поэтому барометрическое нивелирование применяют преимущественно при различного рода рекогносцировочных изысканиях. 
 

Схема нивелирования

 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 

Барометрическая съемка

 
 
 
 
 
 

 

ход барометрической  съемки 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Школьное  нивелирование.

Непосредственное  измерение горизонтальных проложений. Если угол наклона линии велик, а её длина мала, то удобнее измерить горизонтальное проложение непосредственно. Для этого используется не вся лента(рулетка),  а лишь её часть в 2,5 или 10 м.

Эту часть ленты  одним концом укрепляют в точке  А , а второй поднимают до горизонтального положения. Опустив отвес с поднятого конца ленты, замечают на земле соответствующую точку, в которую затем и переносят задний конец ленты. Далее продолжают измерения в таком же порядке.

Горизонтальное положение  ленты может быть проверено тем, что, опуская и поднимая передний конец ее, описывают им дугу круга, центр которой совпадает с задним неподвижным концом. При этом горизонтальному положению ленты будет соответствовать наибольшее удлинение отвеса от неподвижного конца ленты.

Сумма отложенных горизонтальных отрезков и будет равна горизонтальному  проложению линии.

Измерение длин линий шагами. Масштаб шагов. Техника измерения длин линий шагами сводится к следующему: идя по линии, съемщик ведет про себя счет шагов. Часто это делают парами, используя то, что двухзначные числа в своем большинстве по произношению «двухсложные», например: «двадцать девять». Благодаря этому «двадцать девять» произносят под одну ногу, а «девять» - под другую. Таким образом , два шага – пара шагов  будут соответствовать одному числу. К односложным числам можно добавлять букву «и», например: «и сорок». Пройдя сто пар шагов, съемщик делает заметку на краю бумаги, после счет начинается снова.

Каждый человек  применительно к определенным условиям имеет сравнительно устойчивую длину шага. Длину среднего шага можно принять равной одной четверти роста съемщика плюс 37 см. так, если рост съемщика 1,68 м, то за среднюю длину его шага можно принять 42 см+ 37 см=79 см, а пара шагов равна 1,58 М. Что бы получить более точное значение длины пары шагов, съемщик должен  выверить их тех условиях, в которых будут происходить измерения. Так, если измерения линий предстоит производить по грунтовой дороге, то и выверить свой шаг нужно на такой дороге же дороге.  С этой целью съемщик не менее двух раз измеряет шагами длину линии (200 м),предварительно измеренную длину лентой или имеющую известную величину.

 

Предположим что в 1 км оказалось 612 пар  шагов, тогда 100 пар шагов будут равны 163,4 м. Затем  можно составить вспомогательную  табл.1 .

Использование табл.1 поясним примером. Измереная длина  линии-635 пар шагов. Определяя её длину в метрах, находим :

600   пар шагов  равны 980 м

30      »          »        »      49 »

5        »          »        »        8  »

________________________

Итого: 635 пар шагов  равны 1037 м

Извесно что при  спуске длина человеческого шага меньше, чем на ровной поверхности, а при подъеме меньше, чем при спуске. Можно рекомендовать длину шага выверять на ровной местности, а полученные результаты измерения наклонных линий вводить поправку за наклон: поправка в процентах при подъеме равна удвоенному углу в градусах; поправка местности в процентах при спуске равна углу в градусах.

Пример:  если при  спуске съемщик насчитал 136 пар шагов  и определил угол наклона в 5  градусов, то правка за наклон составит 5 %,или 7 пар шагов, и горизонтальное проложение будет 136-7=129.

 Считается что  опытный съемщик допускает ошибку  порядка 5%. Для удобства отложения  на плане длин линий, измеренных  шагами, следует построить специальный  линейный масштаб, называемый  масштабом шагов. Основание аго  должно соответствовать круглому  числу пар шагов. Так , для данных предыдущего примера и численного масштаба плана 1 : 5000 за основание масштаба шагов удобно взять 100 пар шагов, т.е 163,4 м. Один см соответствует в нашем масштабе 50 м. Поэтому 100 пар шагов на местности соответствует 3,27 см на плане (163,4 : 50=3.27). этот отрезок следует принять за основание масштаба шагов.

Определение расстояние на местности  при помощи линейки. Линейка с миллиметровыми делениями ,удерживаемая на расстоянии вытянутой руки  позволяет определять расстояние до предмета ,если фактическая высота последнего известна , а видимая высота будет отсчитана по линейки.  Этим же методом может быть определенно расстояние и по известной ширине наблюдаемого предмета ,если последняя расположена перпендикулярно к лучу зрения. Разделив действительную высоту на удвоенную высоту, измеренную по линейки, найдем расстояние до наблюдаемого предмета. Это расстояние выразиться в метрах, если обе высоты предмета взяты  в одинаковых единицах.

Определение расстояния глазомером . определение расстоянией на глаз дает малую точность, зато прием самый простой и быстрый. Считается,что расстояние в 1 км определяется с ошибкой в  50% и эта ошибка с увеличением расстояний непрерывно возростает. При определении же малых расстояний ошибка значительно меньше и приблежается к 10% для расстояний порядка  в 100 м. точность глазомерного определения расстояния в основном зависит от степени натренированности съемщика. Помощь укажут следующие указания:

- ярко освещенный  предметы кажутся ближе, чем  слабо освещенные.В туманную погоду  расстояние кажется больше истинных.

- предметы, окрашенные  в  яркие цвета видны яснее   и поэтому кажутся ближе.

- чем больше разница  в окрасах предмета и фона, на котором он проектируется, тем предмет кажется ближе.

- крупные предметы  кажутся ближе , чем мелкие  предметы.

-чем меньше промежуточных  предметов находится между глазом  и наблюдаемых предметом, тем  ближе кажется последний. Так,  противоположный берег реки или  озера кажется всегда ближе, чем на самом деле.

Для повышения  точности глазомерного определения  расстояниеможет оказаться полезной табл.2