Paulius – apie viską….

Visas temas pradėkime nuo saves….

Tag Archive Geodeziniai matavimai

  • Home   /  
  • Posts tagged "Geodeziniai matavimai"

Geodeziniai kadastriniai matavimai

Teodolitų tipai

Lietuvoje daugiausia naudojami teodolitai, pagaminti Rusijoje. Nuo 1965 m. gaminami tik optiniai teodolitai su stikliniais limbais ir optiniais atskaičiavimo mikroskopais bei mikrometrais (GOST 10529 – 1963 m. „Teodolitai”). Jie klasifikuojami pagal tikslumą, kuris apibūdinamas horizontaliojo kampo matavimo vienu ruožtu vidutine kvadratine paklaida. Pavyzdžiui, teodolitui, kuriuo galima išmatuoti horizontalųjį kampą vienu ruožtu su instrumentine 15″ paklaida, suteiktas šifras T15. 1963 m. standartu buvo numatyta gaminti didelio tikslumo (T05, T1), tikslius (T2, T5, T10) ir techninius (T15, T20 ir T30) teodolitus.

Vėliau standartai buvo keičiami ir tobulinami (1970, 1979, 1986 m.), kartu mažinant teodolitų tipų skaičių. 1986 m. standartu numatyta gaminti tokius teodolitus: T1 (T1A), T2 (T2K, T2KA), T5 (T5K) ir T30. Leistina gaminti T15M ir T3OM teodolitus markšeiderystės darbams.

Šiuolaikiniai teodolitai yra kartu ir tacheometrai, nes juose esti vertikalusis skritulys ir žiūrono siūlinis toliamatis atstumams matuoti.

Teodolitas 2T30 – patobulintas teodolito T30 variantas. Jis skiriamas nedidelio tikslumo geodeziniams darbams (topografinė nuotrauka, statyba ir kt.). Teodolitas kartotinis. Limbuose atskaičiuojama skaliniu mikroskopu vienoje jų pusėje 0,5′ tikslumu. Vertikalusis limbas sudalytas sektoriais. Atskaitos gali būti teigiamos arba neigiamos. Optinės limbų atskaičiavimo sistemos schema ir mikroskopo matymo laukas.

Reikia paminėti šias teodolito 2T30 konstrukcines ypatybes:

1. Teodolito vertikalusis skritulys yra be gulsčiuko, jį atstoja horizontaliojo skritulio cilindrinis gulsčiukas, kurio burbulėlis, matuojant vertikalius kampus, įplukdomas centrą kelmelio kėlimo sraigtu.

2. Teodolitui centruoti galima naudoti jo žiūroną, pastatytą vertikaliai objektyvu žemyn (tam tikslui alidadėje ir limbe yra skylė). Centruojant alidadės gulsčiuko burbulėlis nuplukdomas į vidurį, o vertikaliajame limbe nustatoma atskaita lygi 90° plius nulio vietos atskaita. Ant žiūrono ir mikroskopo okuliarų uždedama speciali prizmė, laužianti spindulius 80° kampu.

Geodeziniai kadastriniai matavimai

3. Kadangi prie žiūrono yra gulsčiukas, žiūrono vizavimo ašį galima nustatyti horizontaliai ir geometriškai niveliuoti.

4. Gaminamas šio teodolito variantas 2T3011 su tiesioginio vaizdo žiūronu.

5. Teodolitas kompaktiškas ir lengvas.

Teodolitas T15 — techninis, pritaikytas įvairiems geodeziniams darbams atliekant tyrinėjimus ir statant statinius. Limbuose atskaičiuojama 0,1′ tikslumu skaliniu mikroskopu vienoje pusėje. Optinė schema labai panaši. Vertikalusis skritulys su gulsčiuku. Dabar šio tipo teodolitai negaminami.

Geodeziniai matavimai

Prieš pradedant matuoti planimetru, reikia patikrinti, ar:

1) atskaitų ratukas sukasi laisvai, be sutrikimų;

2) atskaitų ratuko plokštuma statmena vedamosios svirtelės ašiai.

Pirmas reikalavimas tikrinamas ranka pasukant atskaitų ratuką. Iš inercijos jis turi suktis 3-5 s. Atskaitų ratuko sukimosi laisvumą galima reguliuoti prie ašies galų esančiais sraigteliais.

Tarp atskaitų ratuko ir vernjero esant nedideliam tarpeliui, gali būti sunkiau skaičiuoti padalas ant ratuko. Šį tarpą taip pat galima reguliuoti prie vernjero esančiais sraigteliais. Tarpas tinkamas, kai tarp ratuko ir vernjero telpa plono popieriaus lapelis.

Atskaitų ratuko reguliavimo kokybė tikrinama apvedant tą figūrą keletą kartų. Kad matavimo rezultatų neveiktų kontūro netikslaus apvedimo paklaida, naudojama kontrolinė liniuotė. Atskaitos gali skirtis 2-3 planimetro padalomis.

Antras reikalavimas tikrinamas apvedant objekto kontūrą pagal dvi skirtingas planimetro padėtis: kai polius yra vedamosios svirtelės dešinėje ir kairėje. Reikalavimas tenkinamas, jei atskaitų skirtumų santykinė paklaida ne didesnė kaip 1:250. Jei sąlyga netenkinama, kiekvieną plotą reikia matuoti esant skirtingoms planimetro poliaus padėtims. Gautų reikšmių vidurkis yra ieškomasis plotas.

Prieš matuojant reikia nustatyti planimetro padalos vertę k ir konstantą q. Padalos vertė randama apmatavus planimetru iš anksto žinomą sklypo plotą. Dažniausiai pasirenkamas plano arba žemėlapio koordinačių tinklo kvadratas. Topografiniuose planuose ir žemėlapiuose, kurių mastelis 1:500, tokio kvadrato plotas lygus 0,25 ha, 1:1000 — 1 ha, 1:2000 — 4 ha, 1:5000 — 25 ha ir 1:10 000 — 100 ha. Pasirinktą kvadratą apvedus vedamosios svirtelės adatėle, kai polius yra šalia matuojamojo ploto, gaunama n planimetro padalų, atitinkančių kvadrato plotą P.

Kaip jau minėta, k reikšmė priklauso nuo vedamosios svirtelės Ri ilgio. Norint gauti k’ (suapvalintą), kurį patogiau naudoti skaičiuojant, reikia apskaičiuoti naują svirtelės ilgį ir perstatyti atskaičiavimo mechanizmą:

Nustatant planimetro konstantą q, reikia tą patį sklypo plotą išmatuoti esant poliui šalia matuojamojo sklypo ir jo viduje. Tariama, kad sklypo plotas, kai polius šalia matuojamosios figūros.

Geodeziniai matavimai

Matuojant sklypų plotus planimetru, reikia, kad atskaitų ratukas dirbant būtų ant vienodo šiurkštumo lygaus ir horizontalaus paviršiaus, planimetro svirtys nesudarytų mažesnio kaip 30° ir didesnio kaip 150° kampo, pradėti matuoti tokiame taške, kai kampas tarp svirtelių artimas 90°. Kiekvieno sklypo plotas matuojamas esant dviem planimetro poliaus padėtims. Kad matavimo tikslumas būtų didesnis, tą pati plotą galima apvesti planimetru kelis kartus, o atskaičiuoti tik pradedant vesti ir jų užbaigus. Taip gaunamas padalomis išreikštas keleriopas plotas.

Matavimo rezultatus reikia tikrinti. Tikrinamos plotų reikšmės, gautos esant planimetro poliui skirtingose padėtyse. Leistinas skirtumas priklauso nuo plotų dydžio. Kai sklypo plotas iki 200 planimetro padalų, leistinas skirtumas 2 padalos, kai plotas 200-1000, — 3 padalos, kai sklypo plotas 1000-2000, — 4 padalos, o kai daugiau kaip 2000, — 5 padalos.

Kadastriniai matavimai

Zonoje, greta zonos ašinio ir kraštinių meridianų, nubrėžti papildomi meridianai. Matyti, kad toliau nuo ekvatoriaus atstumai tarp meridianų mažesni ir ašigaliuose jie sueina į vieną tašką. Ši savybė vadinama meridianų artėjimu.

Meridianų artėjimas reiškiamas kampu y, kurį sudaro meridiano liestinė taške su linija, išvesta per tą tašką lygiagrečiai ašiniam meridianui.

Yra meridianų artėjimas plokštumoje arba Gauso meridianų artėjimas sferos ir elipsoido paviršiuje.

Kampo v ir taško geografinių koordinačių sferos paviršiuje priklausomybė randama.

Iš jos aišku, kad ekvatoriuje meridianų artėjimo kampas y lygus nuliui. Tolstant nuo ekvatoriaus, jis didėja. Ašigaliuose kampas lygus geografinių ilgumų skirtumui.

Jeigu atstumas tarp taškų A ir B didelis, taikoma tikslesnė meridianų artėjimo kampo skaičiavimo formulė.

Meridianų artėjimo kampas y Gauso ir Kriūgerio projekcijos plokštumoje.

Kai taškas yra ant ekvatoriaus arba ašinio meridiano, kampas y lygus nuliui. Jei taškas yra rytus nuo ašinio meridiano, tai y teigiamas, jei į vakarus, — neigiamas.

Žemės paviršiaus taškų altitudės

Lietuvoje sudarant planus ir žemėlapius, tiriant geodinaminius reiškinius ir kitokiems reikalams naudojama vieninga aukščių sistema.

Taško aukščiu, arba altitude, vadinama trečioji koordinačių sistemos koordinatė, lygi taško atstumui nuo nulinio paviršiaus svambalo linijos (sunkio jėgos) kryptimi. Matematiniu nuliniu paviršiumi vadinamas referencinio elipsoido paviršius. jį projektuojami Žemės paviršiaus kontūrai sudarant planus ir žemėlapius. Taškų altitudėms skaičiuoti naudojamas kitas nulinis paviršius, vadinamas lygio (geoido) paviršiumi.

Kadangi vidutinis Pasaulinio vandenyno lygis dar nenustatytas, valstybės naudoja skirtingus lygio paviršius taškų altitudėms skaičiuoti. Lietuvoje nuo 1945 m. taškų altitudės skaičiuojamos nuo vidutinio Baltijos jūros vandens paviršiaus lygio, nustatyto 1825-1840 m. Šis lygis pažymėtas brūkšniu varinėje plokštelėje, kuri įmontuota tilto per kanalą atramoje Kronštate. Plokštelė su brūkšniu vadinama Kronštato futštoku, o aukščių sistema — Baltijos aukščių sistema.

Kadastriniai matavimai

Aukščių skirtumai tarp taškų nustatomi niveliuojant. Kronštatas yra Suomių įlankos Kotlino saloje. 1930 m. tiksliai niveliuojant ledu nuo Kronštato futštoko iki Lomonosovo mieste esančios markės Nr. 173 (markė — ženklas su žinoma altitude), gauta markės altitudė 5,4608 m. Ši markė yra pradinis taškas nustatant taškų altitudes Baltijos aukščių sistemoje.

Kitų jūrų bei vandenynų futštokų nuliniai brūkšniai, nustatyti Baltijos aukščių sistemoje, yra žemiau Kronštato futštoko nulinio brūkšnio

Altitudės, apskaičiuotos nuo Kronštato futštoko nulinio brūkšnio, vadinamos absoliutinėmis altitudėmis. Jeigu altitudės skaičiuojamos nuo kito lygio, tai jos vadinamos sąlyginėmis. Sąlyginės altitudės naudojamos sprendžiant vietinės reikšmės uždavinius.

Taškų, nutolusių nuo Kronštato tūkstančius kilometrų, absoliutinės altitudės nustatytos su tokiomis paklaidomis: Novosibirske — 62,3 mm, Krasnovodske — 71,4 mm, Jakutske — 92,7 mm, Vladivostoke — 111,6 mm.

Kadastriniai matavimai

Horizontalusis limbas ir alidadė turi suktis apie bendrą geometrinę vertikaliąją ašį. Limbo ir alidadės sukimosi ašys turi sutapti su limbo padalų centru. Neišlaikius šių sąlygų, horizontalusis skritulys yra necentriškas. Skritulio necentriškumą (ekscentricitetą) sudaro alidadės, limbo ir jų ašių necentriškumai.

Alidadė laikoma necentriška tada, kai jos sukimosi ašis nesutampa su limbo padalų centru, limbas necentriškas tada, kai jo sukimosi ašis nesutampa su jo padalų centru. Ašių necentriškumas — tai alidadės ir limbo sukimosi centrų nesutapimas.

Dalijimo mašinoje limbo padalos centruojamos labai tiksliai (0,002-0,003 mm), todėl reikšmingiausias yra alidadės necentriškumas.

Atskaičiavimo indekso projekcija dėl alidadės necentriškumo pasistumia limbo padalų atžvilgiu iš padėties į padėtį, todėl pasikeičia ir limbo atskaita kampu. Paklaida e priklauso nuo necentriškumo didumo ir nuo alidadės (atskaičiavimo indekso) padėties necentriškumo e krypties atžvilgiu. I padėtyje alidadės necentriškumo įtaka limbo atskaitai didžiausia, o II padėtyje dėl necentriškumo atskaita nesikeičia. Taigi limbo atskaitų paklaidos dėl necentriškumo kinta pagal sinusoidę. Necentriškumas gali būti net 1.

Prietaisų, kuriuose atskaičiuojama pagal vieną limbo pusę, horizontaliojo limbo atskaitų, gautų diametraliai priešingose limbo pusėse vidurkiui necentriškumas neturi įtakos. Neeliminuota liks tik ta horizontaliojo skritulio necentriškumo dalis, kuri atsiranda dėl to, kad alidadės sukimosi ašis svyruoja (pvz., dėl guolių rutuliukų nevienodo didumo).

Vertikalusis skritulys necentriškas tada, kai limbo padalų centras nesutampa su žiūrono sukimosi ašimi. Matuojant vertikalųjį kampą teodolitu, kurio limbe atskaičiuojama iš vienos pusės, vertikaliojo limbo padėtyse atskaičiuojama ne ties tuo pačiu limbo skersmeniu (kaip horizontaliajame limbe), bet pagal skirtingus skersmenis. Mat perverčiant žiūroną, kartu sukasi ir limbas. Tik vizuojant horizontaliu žiūronu, atskaičiuojama to paties skersmens galuose.

Kadangi limbas sukasi kartu su žiūronu, tai necentriškumo įtaka priklauso nuo matuojamojo vertikaliojo kampo, taip pat nuo necentriškumo.

Kadastriniai matavimai

Matuojant vertikalųjį kampą, kai skritulys yra kitoje padėtyje, formulių elementų ženklai nesikeičia ir necentriškumo įtaka neeliminuojama. Todėl abiejose skritulio padėtyse matuotas vertikalusis kampas dėl necentriškumo įvairaus tipo teodolituose bus iškreiptas dydžiais:

Iš formulių matyti, kad necentriškumo įtaka mažesnė, kai vertikalusis kampas didelis. Didžiausia necentriškumo įtaka yra tada, kai vertikalusis kampas lygus nuliui.

Skritulių necentriškumo elementai randami taikant specialią teodolito tyrimo metodiką.

Geodezinių prietaisų žiūronu vaizduojama į vietovės taškus bei daiktus, taip pat atskaičiuojama matuoklėse ir skalėse. Žiūroną 1609 m. sukonstravo G. Galilėjus, o 1611 m. J. Kepleris sukūrė žiūroną su siūlelių tinkleliu (Keplerio žiūronas).

Geodeziniai kadastriniai matavimai

Įvairiuose Žemės paviršiaus taškuose deklinacija skirtinga. Ji kinta ir viename taške per parą. Tokie deklinacijos reikšmės svyravimai vadinami paros svyravimais. Jų amplitudė apie 15′, nors būna atvejų, kai ji siekia 1° ir daugiau. Paros deklinacija kinta greičiau, didėjant taško geografinei platumai. Svyravimų amplitudė kinta ir per metus.

Apie 8 h vietos laiku šiaurinis magnetinės rodyklės galas labiausiai nukrypsta rytus, paskui iš lėto juda vakarų kryptimi ir labiausiai nukrypsta apie 14 h. Paskui rodyklė vėl krypsta į rytus ir didžiausias nuokrypis būna apie 23 h. Naktį ji sukasi į vakarus ir apie 3 h būna antras didžiausias vakarų nuokrypis. 8 h vėl grįžta prie didžiausio rytinio nuokrypio padėties. Vidutinę padėtį magnetinė rodyklė užima 10, 20, 24 ir 4 valandomis. Tuo laiku galima tiksliausiai nustatyti deklinacijos reikšmę.

Be paros magnetinės deklinacijos svyravimų, dar yra vadinamieji amžių svyravimai. Jų metu magnetinė rodyklė nukrypsta abi puses nuo savo vidutinės padėties apytikriai 22,5°. Didžiausias metinis nuokrypis būna 8′. Amžių magnetinės deklinacijos pasikeitimų periodas apie 500 metų.

Be šių daugiau ar mažiau dėsningų magnetinės rodyklės svyravimų, dar yra atsitiktiniai deklinacijos pasikeitimai, kuriuos lemia įvairūs veiksniai, pavyzdžiui, Žemės drebėjimai, Šiaurės pašvaistės, ugnikalnių išsiveržimas ir kt. Šių veiksnių sukelti magnetinės rodyklės svyravimai gali siekti iki 2° ir vadinami magnetinėmis audromis.

Kai kuriose Žemės vietose, palyginti nedideliame plote, pastebėtos magnetinės anomalijos. Jose magnetinė rodyklė nukrypsta nuo savo normalios padėties. Nuokrypis gali siekti net 180°. Tokia, pavyzdžiui, yra Kursko magnetinė anomalija. Lietuvoje, Rokiškio rajone, apie Tumasonis, pastebėta didelė magnetinė anomalija (rodyklė nukrypsta nuo +19 iki —11°) ir mažesnės anomalijos apie Druskininkus, Varėną, Alytų. Jos rodo gilesniuose žemės sluoksniuose esant metalingas uolienas.

Taigi magnetinės anomalijos susijusios su žemės plutos geologine struktūra.

Magnetiniams reiškiniams stebėti yra specialios magnetinės observatorijos Maskvoje, Irkutske, Tbilisyje ir kt. Lietuvoje pirmąją magnetinę nuotrauką padarė prof. K. Sleževičius 1936— 1938 m. Vėliau ji buvo pakartota.

Pagal magnetinės nuotraukos duomenis buvo sudarytas specialus žemėlapis, kuriame izogonomis (vienodos deklinacijos linijomis) pavaizduotos magnetinės rodyklės deklinacijos. Pirmasis tokį žemėlapį sudarė prof. K. Sleževičius.

Geodeziniai kadastriniai matavimai

Kai nėra magnetinių audrų, magnetinės rodyklės deklinaciją galima rasti naudojantis minėtu žemėlapiu. Paprasčiausias prietaisas magnetiniam azimutui Am matuoti yra kompasas. Geodezijoje dar naudojama busolė, giroteodolitas.

Tačiau linijų orientavimas, matuojant magnetinį azimutą, nėra tikslus.

Artėjant prie polių, laisvai pakabinta magnetinė rodyklė vis labiau nukrypsta nuo horizonto. Magnetiniuose poliuose rodyklė atsistoja vertikaliai. Jos ašies nuokrypio nuo horizonto kampas vadinamas inklinacija. Linijos, jungiančios žemėlapyje vienodos inklinacijos taškus, vadinamos izoklinomis.

Naujausi įrašai