Timp avantajos pentru măsurarea unghiurilor orizontale și distanțelor zenite.
Am menționat mai sus că, pentru fiecare zi de schimbare a lungul timpului, elemente meteorologice și degradeuri, precum și transparența atmosferei, vizibilitatea punctelor observate, amplitudinea vibrațiilor și a punctelor țintă de calitate a imaginii, și așa mai departe .. Toți acești factori afectează atât productivitatea și privind precizia măsurătorilor unghiulare și a determinărilor azimutale. precizie de măsurare în rețelele geodezice funcționează în timpul perioadelor de așa-numita perioadă de observație „avantajoasă“, atunci când punctele de fluctuațiile de imagine țintă sunt nesemnificative sau inexistente, transparența atmosferei și cele mai bune condiții de vizibilitate, în timp ce efectul de refractie laterală este mic. Astfel de condiții favorabile observării au loc seara și dimineața în acele ore în care starea cea mai apropiată de izotermă este observată în stratul de aer la înălțimea fasciculului de vizare. Durata acestui favorabil pentru timpul de observare depinde de mai mulți factori: temperatura aerului, prezența sau absența nebulozitate, altitudinea linia vederii pe suprafața de dedesubt, etc. Când nici un vânt în anotimpul cald este clar că perioada de timp de vară mici, mai ales în zonele de stepă din sud, unde el este .. , de regulă, nu mai mult de 0,5 ore; în zonele montane și durata latitudinile nordice, în special în perioada de frig și vânt de observare meteo crește considerabil, uneori la câteva observații chasov.Zakanchivat recomandat timp de aproximativ o jumătate de oră înainte de apusul soarelui. După cum sa menționat mai sus, ar trebui să se facă observații cu privire la imagini silențioase și ușor oscilante ale țintelor țintă, atunci când oscilațiile lor aleatorii nu depășesc 2 "
Trebuie remarcat faptul că perioada de dimineață a perioadei "cele mai favorabile" de observare este incomparabil mai scurtă decât timpul de seară și, uneori, complet absentă. Cu o creștere a norilor, o creștere a vântului și o scădere a temperaturii aerului, această perioadă este considerabil crescută în comparație cu cea pentru vremea neclară și caldă.
În orașele mari, este recomandabil să se efectueze de supraveghere la începutul anului primăvara și toamna, când contrastele de temperatură sunt relativ mici, în oraș, și, prin urmare, este mic și efectul de refracție. Pe vreme caldă de vară, când refracție în cursul de zi cu zi trece prin dimineața valoarea glonț la aproximativ 2 ore după răsăritul soarelui și seara - aproximativ aceeași cantitate de timp înainte de apusul soarelui, schimbarea în același timp, ori de câte ori semnele contrare la o diminuare semnificativă a influenței câmpurilor de refractie locale recomandate cald simetrică vreme de vară unghiuri în raport cu punctele de măsurare în izoterme de aer începe nu mai devreme de 1 oră după răsăritul soarelui și să le păstreze nu mai mult de o oră și jumătate (vizibilitate bună); Evenimentele cu observații se vor întrerupe cu cel puțin o oră înainte de apus, în ciuda unei vizibilități bune a țintelor observate.
Sa observat mai sus că azimuturile astronomice la punctele Laplace sunt de obicei determinate noaptea, când efectul refracției laterale este maxim. Pentru a elimina aproape complet influența refracției laterale, este azimuturile necesare pământești subiecte pentru a determina seara, timp de trei ore înainte de apusul soarelui și dimineața, după răsăritul soarelui, efectuarea observațiilor în ambele cazuri, simetrice în timp în raport cu punctele corespunzătoare în condițiile izoterme de aer, când refracției laterale egale sau aproape egal cu zero. În secțiunea privind clasificarea erorilor în măsurătorile unghiulare, am tratat deja erorile care apar sub influența condițiilor externe. Să ne ocupăm acum mai mult de aceste erori, punând accent pe măsurile de diminuare a acestora.
Principalele tipuri de erori care apar sub influența mediului extern.
Principalele tipuri de erori care apar sub influența mediului extern includ
a) erorile datorate torsiunii semnalului geodezic
b) erori pentru fazele de observare
c) erorile datorate efectului modificărilor temperaturii aerului asupra teodolitului
d) erorile datorate refracției luminii.
Semnificația fizică a fenomenului de torsiune a semnalului constă în faptul că sub influența vântului, a soarelui, schimbările de temperatură, partea superioară a semnalului geodezic, în special cea înaltă, începe să se răsucească în jurul axei verticale. Este clar că în timpul observațiilor, împreună cu semnalul, teodolitul se va deplasa de-a lungul azimutului și teodolitului aflat pe masa sa. Există cazuri în care, în procesul măsurătorilor unghiulare, torsiunea semnalului ajunge la 1 2 pe minut și la o oră 25 2. În medie, efectul torsiunii semnalului asupra rezultatelor măsurătorilor unghiulare este oarecum mai mic, dar este încă semnificativ. Prin urmare, atunci când se măsoară în punctul unui număr mare de direcții prin metode circulare, orizontul nu poate fi deschis datorită torsiunii semnalului.
Torsiunea semnalelor geodezice a fost descoperită de Struve. În scopul contabilității sale, el a propus să furnizeze teodolite de înaltă precizie cu o conductă de verificare. Această propunere a fost acceptată și, până în prezent, observațiile în triangularea clasei 1 cu semnale complexe sunt efectuate cu o conductă de verificare. În plus, tehnicile circulare, așa cum știm, este distribuit deasupra orizontului nezamykanie rezidual, care este în esență un mecanism pentru a lua în considerare influența semnalului de torsiune, ca într-un timp scurt, semnalul de torsiune este îndreptată în general, într-o parte. La măsurarea unghiurilor individuale ale erorilor datorate semnalului de torsiune este redusă prin rotirea alidadei teodolit observațiile față în ambele o singură direcție. Măsurarea unghiurilor și a direcțiilor la recepție trebuie efectuată cât mai curând posibil.
Efectul modificării temperaturii aerului asupra teodolitului
Toate teodolitele de înaltă precizie sunt foarte sensibile la schimbările de temperatură. Se constată că o modificare a temperaturii cu 1 ° duce la o schimbare a poziției axei de observare cu 0,5-1,2, care intră direct în eroarea citirii. Recomandările pentru reducerea efectului modificărilor de temperatură asupra teodolitului sunt următoarele:
- Înainte de a începe observațiile asupra elementului, teodolitul trebuie ținut la umbra timp de cel puțin o oră, astfel încât temperatura să devină egală cu temperatura aerului.
- Este interzisă efectuarea măsurătorilor unghiulare cu o schimbare de temperatură în trepte de mai multe grade.
- În timpul observațiilor, teodolitul ar trebui să fie în umbră. În acest scop, o cortină mobilă este organizată pe semn de la soare.
- Trebuie efectuată o măsurătoare separată cât mai repede posibil.
Erori pentru fazele țintelor țintă
După cum știm, orientarea unei conducte teodolite cu măsurători unghiulare de înaltă precizie se face pe cilindrii de observare cu o anumită dimensiune. Practica a arătat că, din cauza inegale ochi iluminare cilindru soare observator poate estima în mod greșit poziția axei sale geometrice și a deplasa bisector la teodolit țeavă inducție un unghi spre mai bine vizibilă.
Fig. 1.1. Eroare pentru faza țintă
Fig. 1.2. Schema de auto-umbrire Shishkin cilindru de observare
Acest unghi se numește eroarea de fază (iluminarea unilaterală) a țintei țintă. Erori pentru faza țintă sunt maxime pentru cilindrii netede. Atunci când circumstanțe nefavorabile pot dostigat1-1.5. „Pentru a reduce eroarea fazei de utilizare țintă Shishkin proiectare cilindru, care oferă o umbrire completă a suprafeței (fig. 1.2), astfel încât eroarea de fază a punctelor țintă sunt reduse la 0,2-0,4.“ Cu toate acestea, în ciuda utilizării cilindrilor Shishkin, fiecare observator se confruntă încă cu o eroare pentru faza în practică. Faptul este că, uneori, marca de studiu observat cilindrul de observare nu este proiectată pe cer, și pe un fundal întunecat (pădure, deal), și, prin urmare, este dificil de a vedea. Pentru a obține un contrast al imaginii, este etichetat, adică învelit cu o pânză albă, și, prin urmare, face proiectarea de aproape netede, cu toate consecințele care decurg pentru riscurile de introducere a erorilor în faza de observare a obiectivelor unghiuri de observare. Observatorul trebuie să înțeleagă bine acest lucru și să încerce să observe punctul fie în condiții de noros, fie în vizibilitate atunci când eroarea pentru fază este minimă.
Refractare laterală a luminii
Erori de origine refractivă sunt erorile principale ale măsurărilor unghiulare de înaltă precizie. Ele apar datorită curburii razelor de lumină provenind de la ținta țintă până la instrument prin straturi de aer de densitate diferită.
Figura 1.3. Unghi de refracție a luminii
Să explicăm asta. Deoarece atmosfera Pământului este un mediu optic neomogen, fasciculul de lumină trece de la punctul A la punctul B nu este o linie dreaptă AB. ci dintr-o curbă complexă de curbură dublă printr-o cale optic cea mai scurtă, A m B (Figura 1.3). Observatorul, în timp ce la punctul A vede imaginea punctului B nu este pe ruta AB și AB ¢ tangențială la elementul luminos al curbei în punctul A. Unghiul de refracție r este măsură.
Definiție: Măsura de refracție pentru măsurătorile unghiulare este unghiul r între tangenta AB ¢ la raza din punctul inițial al acesteia și coarda AB care leagă punctele de capăt ale razei.
Proiecția unghiului r pe plan orizontal determină unghiul d al refracției laterale, iar proiecția cu același unghi r pe planul vertical este unghiul refracției verticale r. Unghiul r caracterizează efectul refracției asupra distanțelor zenite măsurate, unghiul d este efectul refracției pe direcțiile orizontale și azimuturile obiectelor terestre. Unghiurile de refracție nu rămân constante, ceea ce face imposibilă luarea în considerare a efectelor lor asupra rezultatelor măsurătorilor.
Refracția verticală poate denatura distanțele zenith de până la 2 'sau mai mult. Influența refractie laterală numai în cazuri rare, până la 10“. Există o variație anuală, sezonieră și diurn erorilor de refractie. În plus, se face distincția între mari (regionale) și mici (locale) refracție câmp.
Câmpurile mari de refracție sunt cauzate de următorii factori:
a) distribuția generală a densității aerului de la ecuator la pol;
b) distribuția densității aerului în zonele de coastă ale mărilor și oceanelor;
c) distribuția densității aerului în apropierea coastelor montane extinse.
Efectul refracției laterale în câmpuri mari este în medie de 0, 2 și este sistematic.
Câmpurile mici de refracție sunt cauzate de anomaliile locale ale densității aerului în calea fasciculului de vizitare (intersecția văilor râului, mlaștini, suprafața apelor lacurilor etc.). Influența refracției laterale asupra rezultatelor măsurărilor unghiulare datorate câmpurilor locale în condiții nefavorabile ajunge la 3 - 7. În medie, aceste influențe sunt 0, 6 ² și sunt, de asemenea, sistematice.
Până în prezent, există două modalități de a rezolva problema și de a lua în considerare refracția:
- Crearea instrumentelor - refractometre pentru măsurarea directă a unghiurilor de refracție cu precizia necesară.
- Dezvoltarea metodelor metodice cele mai eficiente de excludere sau de slăbire semnificativă a efectelor refracției asupra rezultatelor măsurătorilor.
Instrumentele disponibile acum - refractometrele nu pot oferi măsurări ale unghiurilor de refracție cu precizia necesară. Prin urmare, pentru măsurătorile geodezice, practic, ele urmează calea de slăbire a influenței refracției prin metode metodice. Astfel, în acest scop, în fabricarea măsurătorilor geodezice în rețelele 1 și 2, instrucțiunile actuale necesită:
1. Măsurați direcțiile și unghiurile orizontale cu o vizibilitate bună și satisfăcătoare pe imagini silențioase sau ușor fluctuante ale obiectivelor de observare.
2. În zilele însorite, timpul apropiat de răsăritul soarelui și de apusul soarelui nu trebuie utilizat pentru măsurători de înaltă precizie.
3. Observațiile la clasele de la punctele 1 și 2 ar trebui efectuate în cel puțin două vizibilități, adică dimineața și seara sau în zile diferite.
4. Linia de direcție nu trebuie să treacă de la piciorul semnalului sau alt obiect mai aproape de 20 cm. În mod special, alegeți cu atenție indicațiile inițiale.
Toate aceste măsuri pentru a reduce influența condițiilor externe permit să măsoare unghiul de RMS 0,6² - 0,8². Pentru rețelele de stat, această precizie este suficientă. Cu toate acestea, atunci când se creează rețele geodezice speciale, de exemplu în poligoane geodinamice, este necesară o mai mare precizie a măsurătorilor unghiulare. Prin urmare, așa cum nu au fost stabilite instrumente pentru măsurarea directă a unghiurilor de refracție, este necesar să se dezvolte și să îmbunătățească metodele de slăbirea efectului de refracție asupra rezultatelor măsurătorilor geodezice.
Sunt cunoscute diferite metode de măsurare unghiulară, dar nu toate sunt folosite pentru observații în rețeaua geodezică de stat. Pentru a reduce în mod substanțial cantitatea de muncă de calcul pentru ajustarea rețelei geodezice și de a obține coordonatele punctelor cu cele mai mari măsurători unghiulare posibile de precizie în starea rețelei geodezice trebuie să fie, în primul rând, prezentate ca o serie de direcții la fel de precise disponibile cu privire la toate punctele la fel greutate; în al doilea rând, au fost obținute cu cea mai mare precizie posibilă, cu cele mai mici cheltuieli de muncă și timp pentru măsurători și calcule.
Soluția primei probleme este legată de dezvoltarea și aplicarea celor mai avansate metode (programe) de măsurare unghiulară; A doua sarcină este redusă la cea mai mare posibilă slăbirea în observațiile efectului surselor de eroare de măsurare, în special a sistematice, inclusiv personale, instrumente, și, de asemenea, din cauza mediului extern.
Prin natura originii, erorile măsurătorilor unghiulare sunt împărțite în trei grupe mari:
- datorită influenței mediului extern;
În fiecare dintre aceste grupuri, pot apărea atât erori aleatorii, cât și sistematice. Toate erorile sunt de mare precizie pentru măsurarea unghiului trebuie studiate cu atenție, deoarece cunoașterea naturii erorii ne permite să reducă la minimum impactul procedurii de măsurare corespunzătoare sau aplicarea unor corecții corespunzătoare. De exemplu, efectul erorilor aleatorii este redusă prin creșterea numărului de tehnici de măsurare, care, din motive economice, ar trebui să fie minim necesar, care devine posibilă numai atunci când un anumit caracter de acțiune al acestor erori.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: