Полная версия

Главная arrow География arrow Инженерная геодезия в вопросах и ответах

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Какие погрешности оказывают влияние на точность геометрического нивелирования?

Погрешности при геометрическом нивелировании в первую очередь обусловлены:

  • - технологией измерений;
  • - техническими характеристиками применяемых приборов;
  • - природными факторами (видимость, температура, атмосферное давление, осадки, ветер и т.п.);
  • - квалификацией специалиста, выполняющего измерения.

Все перечисленные погрешности имеют как случайный, так и системный характер. Выразить их какой-либо математической зависимостью пока не представляется возможным, да и не нужным.

Так, например, существенные погрешности измерений могут быть при приведении пузырька цилиндрического уровня в нуль- пункт. Точность выполнения этой операции в определённой мере зависит от развития органов чувств наблюдателя (остроты зрения, чувствительности пальцев при вращении элевационного винта) и окружающей внешней среды (температура воздуха, атмосферное давление, ветер). В любом случае максимальная погрешность установки пузырька в нуль-пункт может составить

где X" - цена деления цилиндрического уровня в секундах. Погрешность приведения пузырька в нуль-пункт вызовет отклонение визирной ось от горизонтального положения, а следовательно, и приведёт к погрешности при взятии отсчёта по нивелирной рейке. Чем дальше находится нивелирная рейка, тем ниже окажется точность измерения, которая может быть выражена формулой

Где т - средняя квадратичная погрешность приведения визирной оси в горизонтальное положение с помощью цилиндрического уровня, d - расстояние от нивелира до рейки, р - радианная мера угла. Тогда, например, для нивелира марки ЗН-5Л, при цене деления цилиндрического уровня X” = 45" и расстоянии до объекта d = 15СЫ, погрешность составит т{ = 16,1лш .

Вид цилиндрического и круглого уровней

Рис. 1.18. Вид цилиндрического и круглого уровней

Так как погрешность установки пузырька уровня в нуль-пункт носит случайный характер, то и погрешность будет случайной, носящая линейный характер удаления нивелира от рейки. Поэтому для её ослабления следует нивелировать на малых расстояниях.

Для более точной установки пузырька в нуль-пункт и удобства в работе применяются контактные уровни.

Когда пузырёк цилиндрического уровня будет в нуль-пункте, то его лепестки совместятся, в этот момент и снимают отсчёт по нивелирной рейке. Точность установки пузырька в нуль-пункт в контактном уровне существенно выше, но, тем не менее, их применение в настоящее время достаточно редко, преимущественно в устаревших моделях нивелиров.

Рис. 1.19. Поле зрения трубы с контактным уровнем

Погрешности снятия отсчётов по нивелирной рейке зависят от многих факторов, к которым могут быть отнесены: острота зрения; увеличение зрительной трубы; удалённость рейки от нивелира; прозрачность автмосферы; температура наружного воздуха; погрешности установки нивелира и рейки; квалификация специалиста; точность нанесения делений на рейке.

Для снижения погрешности отсчёта по нивелирной рейке необходимо нивелировать при нормальных погодных условиях и состоянии атмосферы, тщательно следить за правильностью установки нивелира и рейки. В высокоточных нивелирах для повышения точности снятия отсчётов предусмотрен микрометр, с помощью которого измеряют доли цены деления нивелирной рейки.

Однако, всё же самую значительную погрешность при нивелировании поверхности может давать невыполнение главного геометрического условия (3-ая поверка). При выполенении нивелирования способом «вперёд», такая погрешность носит систематический характер. Кроме того, при невелировании способом «вперёд», на точность измерения превышения существенное влияние оказывает кривизна Земли.

Если Землю считать за шар, то визирный луч является касательной к поверхности. Если бы визирный луч шёл по дуге окружности земного шара, то формула вычисления превышения

была бы полностью справедлива. Но так как визирный луч является касательной к этой окружности, то отсчёты по рейке будут содержать погрешности, их величина может быть вычислена как

где d - рассояние от нивелира до рейки в метрах, R = 6400км - радиус Земли.

Если например, расстояние от нивелира до рейки будет составлять 100 м, то при нивелировании способом «вперёд», погрешность будет составлять А = 0,8мм.

Для ослабления влияния этой погрешности на точность измерения превышения, нивелирование следует производить способом «из середины», в этом случае она будет полностью исключена. Допустимую разность длин плеч при заданной точности измерений можно вычислить по формулам, которые приводятся практически в каждом учебнике по геодезии. Для нивелиров, предназначенных для технического нивелирования такая разность длин плеч в среднем составляет 20-30 м.

Ещё одним, не мало важным фактором, оказывающим влияние на точность измерений превышений, является рефракция. Под рефракцией следует понимать искривление визирного луча при прохождении им через слои атмосферы с различной плотностью. Выразить влияние данного фактора какой-либо математической зависимостью пока не удаётся. Но в то же время известно, что при нивелировании способом «вперёд» эта погрешность носит систематический характер (накапливается), а при нивелировании способом «из середины», в значительной мере ослабляется.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>