Непосредственное измерение расстояний

Линейные измерения

Способы линейных измерений

Линейные измерения на местности производят непосредственным или косвенным методами. Для непосредственного измерения расстояний используют землемерные ленты, измерительные рулетки или инварные проволоки, которые последовательно укладывают в створе измеряемой линии. При вычислении длины линии учитывают поправки, связанные с компарированием мерного прибора, его температурой и углом наклона линии к горизонту. С помощью стальных лент и рулеток длины линий (до нескольких сот метров) измеряют с относительной погрешностью 1:1000 - 1:5000 в зависимости от методики и условий измерений.

При косвенном методе измерений используют оптические или электронные дальномеры, позволяющие получать расстояния по измеренным углам, базисам, времени и другим параметрам.

Оптические дальномеры используют для измерения линий от нескольких метров до 150 – 200 м с погрешностью ; радио– и светодальномеры – для измерения расстояний в земных условиях до нескольких десятков километров с ошибкой 1 – 5 см, большие лазерные дальномеры используют в космических исследованиях.

Непосредственное измерение расстояний

Все линейные мерные приборы делятся на три категории: эталоны, образцовые и рабочие меры. Для установления фактической длины мерного прибора рабочую меру сравнивают с образцовой, а образцовую – с эталонной. Этот процесс называется компарированием. В ходе его определяют уравнение мерного прибора

при , (45)

где l₀ – номинальная длина рулетки (ленты), – температура компарирования.

Иногда вместо сравнения с образцовой мерой рабочей рулеткой измеряют некоторый закрепленный отрезок на местности, ранее измеренный более точным прибором. Такой эталонный отрезок называют полевым компаратором. Если L₀ – длина полевого компаратора, L – результат измерения рабочей мерой, то поправка в ее длину

, (46)

где n – число уложений рабочей меры в полевом компараторе. Например, L₀ = 100,00 м, l₀ = 20 м, L = 100,05 м, и при .

Измерение длин линий по земле мерными лентами и рулетками начинается после расчистки трассы. Если линия проходит по местности с несколькими перегибами, то ее разбивают на части, и каждый отрезок измеряют отдельно путем последовательного уложения рулетки по направлению измеряемой линии. Каждое уложение ленты фиксируется на земле металлической шпилькой.

Длину отрезка S находят по формуле

при , (47)

где – домер (остаток). Для контроля каждый отрезок измеряют дважды в прямом и обратном направлении. Расхождения в результатах допустимы не более чем 5 см на каждые 100 м.

В измеренную длину линии вводят три поправки:

а) за длину мерного прибора (компарирование) (знак поправки тот же, что у ),

б) за температуру измерений ,

где – коэффициент линейного расширения материала, из которого изготовлена рулетка,

в) за наклон линии к горизонту (Рисунок 45) – при вычислении горизонтальной проекции отрезка. Эта поправка всегда вводится с отрицательным знаком.

Рисунок 45 поправка за наклон линии

Согласно рисунку 45

; ;

(47)

или ; ; ,

и при . (48)

Если непосредственное измерение линии затруднено (она проходит через овраг или водоем), то ее длину (Рисунок 48) определяют косвенным путем из решения вспомогательного треугольника, в котором непосредственно измеряют базисную сторону AB и все углы. В целях большей надежности базисную сторону измеряют несколько раз и вводят в результат измерений все необходимые поправки. Тогда .

Рисунок 46 определение неприступного расстояния