Нивелиране е ... Тригонометрично изравняване. Видове изравняване

Изравняването е вид геодезически измервания. Използвайки го, се откриват относителните височини на различни точки от земната повърхност. Като условно ниво при такива измервания естествени обекти като реки, морета, океани, полета или други изходни точки могат да поемат. Всъщност изравняването е определянето на стойността на повърхностния излишък на всеки обект над дадена (референтна) единица. Такива измервания са необходими, за да се състави точен терен на терена. В бъдеще тези данни се използват при проектирането на теренни планове, карти или за решаване на конкретни приложения.

Какви са различните видове изравняване?

Такива измервания могат да се извършват по различни начини, които се различават от използваното оборудване или технология. Помислете какви са основните типове изравняване. Най-често срещаните са пет метода: геометрично, тригонометрично, барометрично, механично и хидростатично измерване на повърхностите. Ще се запознаем с всеки един от тях по-подробно.

Геометрично изравняване

С това метод на измерване терени използват специална геометрична релса и нивомер. Принципът на стрелбата е да се монтират ламелите с удари и раздели в необходимата точка близо до изследваната повърхност. След това с помощта на хоризонтален лъч на видимост се измерва разликата в височината. Геометричното изравняване се извършва на принципа "от средата" или "напред". При измерване на първия метод в две точки от повърхността, поставена на ламелите, устройството е разположено между тях на еднакво разстояние. Резултатът от снимането е данните за излишъка на един от баровете над другия. Вторият метод е класически - едно устройство и една багажник. Тези методи на изравняване са най-често срещаните. Те са намерили приложение при строителството както на малки обекти (къщи), така и на големи (мостове).

Тригонометрично изравняване

С този вид измерване е обичайно да се използват специални гнометрични устройства, които се наричат ​​теодолити. С помощта на тях се извлича информация за ъглите на наклон на лъча на козирката, който преминава през двойка определени точки на повърхността. Тригонометричното изравняване се използва широко при топографски измервания, за да се определи разликата във височината между два обекта, които са на значително разстояние една от друга, но в зоната на оптичната видимост на устройството.

Барометрично измерване на повърхността

Барометричното нивелиране е метод на измерване, базиращ се на зависимостта на атмосферното налягане от въздуха от височината на точката на повърхността, която се определя. Процесът на четене се извършва с помощта на барометър. Тази система за нивелиране трябва да отчита редица корекции на действителната температура на въздуха и нейната влажност. Този метод е използван в труднодостъпни райони (например в планински условия) при различни географски и геоложки експедиции.

Механично (техническо) измерване на повърхността

Техническото изравняване включва използването на специално устройство - изравняваща автоматика. С помощта на този профил профилът на изучения терен се проследява автоматично с помощта на триещия диск, който записва изминатото разстояние и инсталираната линия, която се поставя от вертикалата. Такова устройство обикновено се инсталира на превозно средство и се движи от една определена точка до друга. Техническото изравняване ви позволява да определите разликата във височината между изследваните обекти, разстоянието между тях и профила на терена, който е фиксиран върху специална фотографска лента.

Измерване на хидростатичната повърхност

Хидростатичното изравняване е метод, основаващ се на принципа на действие на комуникационните съдове. Снимането по този начин се извършва с хидростатично устройство, което работи с грешка до два милиметра. Това ниво е съставено от чифт стъклени тръби, свързани с маркуч, тази система е пълна с вода. Процесът на измерване се извършва по следния начин: тръбите се прикрепват към ламелите, върху които се прилага скалата. След това баровете се намират в близост до изследваните обекти, като се раздели числената стойност на разликата между двете нива. Този дизайн има значителен недостатък, а именно ограничената граница на измерване, която се определя от дължината на маркуча.

Описаните методи на изравняване (с изключение на механичните) са много прости и не изискват наличието на специфичен багаж за знания от оператора, поради което те се използват широко в строителството и в други сфери на националната икономика.

Класове на измерване

В допълнение към процедурата за измерване, изравняването обикновено се разделя според класовете на точност. Всеки от тях съответства на определен тип и метод за прилагане на извличането на информация. Нека да разгледаме какви са класовете за изравняване.

1. Първият клас се счита за прецизна. Тя съответства на средна квадратна случайна грешка, равна на 0,8 милиметра на километър, и на системна грешка от 0,08 мм / км.
2. Вторият клас също се счита за прецизна. Грешката тук обаче е малко по-висока - средната квадратична грешка е 2.0 мм / км, а системната грешка е 0.2 мм / км.
3. Трети клас. Тя съответства на средна квадратична грешка от 5,0 мм / км и не се отчита систематична грешка.
4. Четвъртият клас. Тя съответства на средна квадратична грешка от 10,0 мм / км, системната грешка също не се отчита.

В зависимост от характеристиките на терена и задачите за снимане могат да се използват различни методи за снимане. Например, в полигони, по паралелни линии или изравняване на повърхността с квадратчета. Последният метод е най-широко използван, широко се използва за отстраняване на данни от големи отворени пространства с относително малка височина на сечението. Нека разгледаме по-подробно.

Разбивка по квадрати

Изравняването на повърхността с този метод се извършва, за да се получат топографски мащабни планове на плоски площи. Гладкото положение на контролните точки се определя чрез поставяне на теодолитните движения. Височина - метод на геометрично измерване, използващ технически нива. Процесът на извличане на данни може да се извърши по два различни начина: чрез ниво на полагане се движи с постепенно разбиване на ширините и квадратите.

Изравняване квадратчета работят, като чупене на земята с помощта на измерване на лента и теодолит (мрежа с двадесет метра клетка странични), когато се измерва по скала от 1: 500 и 1: 1000 четиридесет метра - при снимане с 1: 2000 и на стотина метра при 1: 5000.

В същото време, ситуацията на изследваната територия е фиксирана и е съставена схема. Тази процедура се извършва по същия начин, както при теодолитното проучване. В допълнение към върховете на клетки, на първия фиксиран характеристика на релефни елементи - плюс-точка: vershy автобуса и основата на хълма, и долния ръб на отвора, точка на линиите на преливника и водосборния и др.

Обосновка на заснемането се създава чрез поставяне по външните граници на квадратните решетки на нивелиращи и теодолитни движения, които след това се прикрепват към точките на една-единствена държавна мрежа. Височините на плюсовете и върховете на клетките се определят чрез метода на геометричното нивелиране. Ако дължината на страната на площада е четиридесет метра или по-малко, то от една станция те се опитват да измерват всички точки, които трябва да бъдат определени. Разстоянието от устройството до шината не трябва да надвишава 100-150 метра. Ако дължината на страната на площада е сто метра, в този случай нивото се поставя в центъра на всяка клетка. Според теренното проучване на района, методът на квадратите се състои от лога на изравняване и очертанията на измерванията.

Журнал и очертаване на изравняването по квадратчета

В дневника се въвеждат данни за размера на страната на клетката, свързването на решетката към теодолитите се движи (геодезическа обосновка). Освен това е посочена и връзката към терена - езера, хълмове и т.н. Също така трябва да се отбележи от кои позиции е изравняването на терена. Резултатите от заснемането на всеки от квадратите се записват в очертанията. Върхът и плюсната точка на всяка клетка показват броя от черната страна на лентата (в метри), както и изчислените височини. Това изчисление се извършва на хоризонта на инструмента. Височините на върховете на клетките се определят като разликата между инструменталния хоризонт на станцията и броя на релсите.

За да се контролира процесът на измерване на повърхността, две нива на клетки се изравняват от две различни станции. Планиране на материали, получени чрез премахване на данни на повърхността започва с определяне на плочата на координатите на точки единни държавни обекти геодезически мрежи стрелба обосновка (теодолит изравняване-инсулти), плюс точки, а върховете на ситуацията на квадрати.

Метод на приложение

При изравняване на територията чрез прилагане на теодолит и хоризонтални движения с разбивка по ширини, ударите се проследяват по естествените характерни линии на дадения терен, например над езера или водосбори. При тези операции диаметрите и колоните трябва да се счупят на всеки четиридесет метра, когато се стремят по скала от 1: 2000 и след двадесет метра при стрелба по скала от 1: 1000 и 1: 500. В точките на скейт завои, плюс обекти са отбелязани. В процеса на разрушаване на коловозите е необходимо да се определи ситуацията и да се направи контур. Записите за изравняване се произвеждат в списанието. Той отбелязва редовните номера на пикетите, броят по червената и черна страна на релсите и разстоянията на плюс предмети от най-близките пикели. Въз основа на резултатите от изравняването се съставя топографски план на територията, се съставят кръстосани и надлъжни профили на терена.

Измерването на повърхността се препоръчва да се извършват на площадките на предложената площадка на работи по подобряване и вертикално планиране на територията. Пример за това е ландшафтният дизайн на терена, обграждащ архитектурен паметник или ландшафтен парк.

Какво е нивото?

За да се извърши геометрично измерване на терена, което се използва широко в строителството, се използват нивата на различните структури. Тези устройства, според техния принцип на работа, обикновено се разделят на: електронни, лазерни, хидростатични и оптично-механични. Всички нива са оборудвани с телескоп, въртящ се в хоризонтална равнина. Съвременният дизайн на такова измерващо устройство осигурява автоматична компенсация за настройка на визуалната ос в работно положение.

История на изравняването

Първата информация, която е стигнала до съвременния човек на изравняването, се отнася до първия век преди новата ера, а именно изграждането на напоителни канали в древна Гърция и Рим. В историческите документи се споменава и водомер. Неговото изобретение и употреба са свързани с имената на древногръцкия учен Херон Александрия и римския архитект Марк Витревий. В тласък за развитието на апаратура и методи изравняване е създаването на телескопа, барометър и ниво мрежа плоча gradirovaniya телескопа. Тези изобретения датират от 16-ти и 17-ти век, те позволяват разработването на система за точно проучване на земната повърхност.

В Русия, по времето на Петър Велики, е основана оптическа работилница, където, наред с други неща, са били произведени нива, едва тогава те са били наричани нива с тръба. Развитието на нивата в семинара беше извършено от И. Беляев. През същия период се появиха първите измервателни уреди, базирани на барометри. В началото на деветнадесети век там са първите тригонометрични нива, с тяхна помощ бяха направени много мащабни работи, за да се определи разликата между нивата на Азовско и Черно море, се измерва височината на връх Елбрус. Използването на геометрични устройства е записано в средата на деветнадесети век. Така през 1847 г. те са били използвани в изграждането на Суецкия канал. В нашата страна геометричното изравняване на повърхността е използвано при изграждането на водни пътища и сухопътни пътища. Началото на създаването на националната държавна мрежа е 1871 година. После започнаха работа по фиксирането и инсталирането на елементите, на които се основаваше топографско изследване.

Нивелиране на приложенията

Резултатът от изравняването е създаването на единна геодезическа референтна мрежа, която служи като основа за провеждане на топографски измервания на терена или за различни геодезически измервания. Стрелбата е широко използвана за научни и научни цели: в изследването на земното кълбо, движението на земната кора, за да се определят колебанията в морското равнище и океаните.

Изравняване се използва също и в различни проблеми на приложението, които са свързани с изграждането на различни обекти, полагане на комуникации, комунални услуги и др .. Така например, зоната на измерване е необходимо за прехвърляне на дизайнерски решения на височината, в допълнение, за инсталиране и монтаж на строителни конструкции , При решаване на подобни проблеми данните, получени от услугата за геодезия, винаги се използват. Също така, директно за решаване на различни високоспециализирани задачи се използват автоматични системи за извличане на информация. Такива задачи включват например ремонт и изграждане на пътното платно. Сензорите, включени в автоматичното устройство за нивелиране, са инсталирани на железопътни вагони и автомобили, което води до готов профил на изследваната зона в най-кратки срокове.

Съвременни технологии

Към днешна дата, поради необичайно бързото развитие на науката и технологиите, се използва различно техническо ноу-хау за изравняване на повърхността.

1. Лазерно. В основата на тяхната работа е четенето на параметрите на терена с лазерно сканиращо устройство.
2. Блокада. Основният елемент на такова устройство е излъчващата вълна ултразвуков трансдюсер.
3. Технологията GNSS, която е свързана с получаването на информация за текущите координати чрез използване на сателитни комуникации. Такова оборудване осигурява много висока точност на изравняване.

За да се осигури ефективна обработка на голям брой информационни потоци, получени чрез прилагане на горепосоченото ноу-хау, е необходимо да има подходящ специален софтуер, който да изпълнява задачи, свързани със съхранение, управление, визуализация и обработка на данни.

Модерни системи за нивелиране в пътното строителство

Автоматизираните системи се използват широко в съвременното строителство на пътища. Те ви позволяват да контролирате оборудването за пътно строителство, като се има предвид неговата текуща позиция. В същото време автоматичното изравняване на трасето се характеризира с висока точност на извършената работа, което значително подобрява качеството на произвежданата пътна настилка, а също така съкращава времето за строителство. Такива устройства, инсталирани на асфалтови настилки, пътни ножове, булдозери, могат да отстранят повредите и дефектите на старото покритие при полагане на нов слой. Тези нива контролират напречния наклон на пътя, изпълняват го според параметрите, определени от проекта. Съвременните системи за измерване на повърхността на пътното оборудване са разделени на няколко вида в зависимост от използваната технология.

1. Ултразвукови устройства с различен брой сензори.
2. Системи за лазерно прибиране.
3. Устройството се основава на сателитни GPS технологии.
4. Триизмерна система, която работи на принципа на тотална станция.

При необходимост, в зависимост от сложността и особеностите на извършената работа, може да се използва тази или тази технология за автоматично нивелиране.