A hatása függőleges fénytörés pontosság a trigonometrikus kiegyenlítő

Önterülő az egyik legfontosabb típusai felmérés. Az első információk a víz szintező nevéhez a római építész Marcus Vitruvius (1. sz. BC) és az ókori görög tudós Hérón (1. sz. BC). Továbbfejlesztése szintező technikák társított találmány a teleszkóp (vége 16.), Barométer (E. Torricelli, 1648), az irányzék a teleszkóp (J. Picard, 1669), a lemez szintje (angol J. optikus. Ramsden, 1768).

A 18. században a magassága pont Magyarországon meghatározva barométer. Trigonometrikus kiegyenlítő felhasznált acél a 19. század elején. A 1836-37gg. vezetése alatt a VJ Struve trigonometrikus kiegyenlítő szintek meghatározása különbség tenger és a Fekete-tenger és a magasság Beshtau hegyek Kazbek és Elbrusz.

Trigonometrikus (geodéziai) utal, hogy a meghatározás pont szintező magasság különbség nagysága a mért dőlési irányban az egyik pontról a másikra, és az ismert (vagy mért) vízszintes távolság ezen pontok között.

Trigonometrikus kiegyenlítő meghatározására használják a magasban a háromszögelési pontok és keresztirányú, valamint topográfiai forgatás. Az eredmények pontosságát nagyban függ a nehéz, hogy fontolja meg a hatását a Föld fénytörés.

Szerint a Fermat-elv, a fénysugár halad pontról pontra végig ezen az úton, amely a legkevesebb időt töltötte. Mivel a nem egyenletes sűrűségű az atmoszféra van a fénysugár az ott nem egyenes vonalú, hanem ívelt, és a domború alakítjuk kevésbé sűrű légtömeg. Amikor végző trigonometrikus szintező megfigyelő egy pont (ris.2.19) látja a B pont nem a vonalon AB, és az utolsó elem az irányba látvány vonal, azaz, AD irányába érintő a megfigyelés vonal az ICA a A. pontban DAB vetítési szöget, hogy függőleges síkban az A, amely átmegy a B pont, a szöget nevezzük függőleges fénytörés.

Ris.2.19. Függőleges fénytörés a trigonometrikus kiegyenlítő

Függőleges fénytörés növeli a pontok közötti távolság, sőt, attól függ a napszaktól, felhőzet, a gerenda magassága a Föld fölött, a természet felszínborítás stb Ezért pontos elszámolás nem lehetséges függőleges fénytörés, és függőleges szög háromszögelési mért általában valamivel kisebb pontossággal, mint a vízszintes.

A ris.2.19 hagyja A - Eszköz Központ a megfigyelési pont; B - a tetején a próba céltáblákat; DIA - refraktív görbe (vetítési megfigyelés gerenda rá az A pont a függőleges síkban áthaladó V); ZC - az irányt a függőleges vonal A pontban; Z ¢ - tetőpontján mért távolság; r - függőleges szöge fénytörés; Z ¢ + r = z - true tetőpontján távolság; és - a kereszteződésekben a függőón a vízszintes felületen, ahonnan a pontszám végezzük Heights; av - metszéspontja A függőleges síkban a kezdeti vízszintes felületre. Az ív AB vesszük, mint a kerületi ív R sugarú, egyeznie az átlagos görbületi sugara a föld ellipszoid a szélességi A. pontban

Szerkezetileg a szegmens Aa = H1 magassága pont A. A szegmens Bs eltérhet a magassága a tétel annak a ténynek köszönhető, hogy az alak a felszíni szinten eltérhet gömb alakú. Elhanyagolása ezt vesszük Vv = H2. A vízszintes távolság közötti A és B pontok feltételezik megegyezik a hossza az ív AB = s.

A földmérő bizonyult

ahol k - refrakciós tényezője 0,14 átlagosan;

H ¢ i (i = 1, 2) - a magassági pontjait a központok az A és B, illetve;

- a magassága a készülék és aláírja a pivot A és B pontok, ill.

Term annak köszönhető, hogy a befolyása a gömbalakú a föld és a fénytörés, az úgynevezett módosítását föld görbülete és fénytörés.

Vannak különböző módon, hogy a trigonometrikus kiegyenlítő (egyirányú, kétirányú, ahogy keresztmetszetek), ami miatt a vágy, hogy csökkentsék a befolyása a Föld fénytörés. Két hipotézist tekintik jár föld fénytörés a mérési eredmények függőleges szög (zenit távolság). Eleinte azt feltételezzük, föld fénytörés szögek egyenlőség méréséhez függőleges szög a végén a vonal irányába egymást. Egy másik hipotézis feltételezi egyenlőség föld fénytörési szögek szimultán mérésére függőleges szög az pont állva a készüléket bármelyik irányba. Az első hipotézis figyelembe véve az eltérő terepviszonyok mentén, és a második - a személyazonosságát a feltételek megfigyelési pontban álló készülékek.

A jelenlegi gyakorlat teljesítése trigonometrikus kiegyenlítő alapul egyoldalú és kétoldalú eljárások segítségével vízszintes távolságot. Módszerek, hogy közvetlenül mérni dőlés távolságokat nem használják.

A következő módszereket használjuk, hogy meghatározzuk a fénytörés faktor:

• A mért szög a két pont közötti, a szintkülönbség és a távolság közöttük ismert kellő pontossággal;
• szimultán mérésére kölcsönös szögek;
• meghatározó korrekciókat a kapott tényezőjének értéke szerint trigonometrikus szintező.

Az első módszer, a pontok által meghatározott geometriai szintező magasságát, és a távolság egy ismert háromszögelési távmérők vagy mérjük. Tól (2,26) a következőképpen

ahol - a dőlésszög, mért bekezdés A.

Let. Ezután kiszámítjuk az átlagos négyzetes hiba az együttható megállapításának fénytörés hibák sposobom.Prenebregaya e meghatározások h és s. írja le

Abban a kis szögek a

Tól (2,29), amely a mérési szögek azonos pontossággal törésmutató által meghatározott pontosabb minél nagyobb a távolság. Úgy becsüljük, a pontosság, amellyel a mérendő szög. Négyzetes hiba

és ha s = 10km egyenlő ± 1,6².

A második módszer, azt feltételezzük, hogy a kölcsönös irányai előre és hátra arányok, ezért csak az egyik tényező. A képlet a törésmutató formában van

Kellő pontossággal gyakorlatban írunk

Tegyük fel, hogy a hajlásszöge mérik egyformán pontos, a távolság és a magasság karakterek és eszközök határozzák elhanyagolt kis hibákat. majd

A gyakorlatban a trigonometrikus szintező előre és vissza irányban figyelhetők meg általában egyszerre. Ezen túlmenően, a kapott egyenlőség fénytörés tényezők kölcsönös irányban igaz. Ezért, az eredmények az együttható meghatározásakor fénytörési az első és a második eljárás nem lehet összehasonlítani egymással.

A harmadik módszer szedési

ahol - a feldolgozásra átvett trigonometrikus kiegyenlítő törésmutató értékét.

Aztán, hogy megtalálják a korrekciós együttható c0 a feltétellel, hogy az előre és hátra felesleges kiszámított értékkel c0 + DS0. egyenlő nagyságú és ellentétes előjelű lesz. A korrekció kiszámítása a következő képlettel

Négyzetes középérték hibának meghatározásakor korrekció kiszámítása az alábbi képlet szerint

Korrigálása kapott törésmutató nem változik az átlagos értékét az előre és hátra magasságokban mindkét oldalon. De ez megszünteti a rendszeres része a köztük lévő különbségeket. Javítás törésmutató változás túllépést származó egyoldalú észrevételeket. Javítása meghatározásának pontossága a magasból meghatározott pontok egyoldalú megfigyelések a fő célja a korrigáló kapott törésmutató.

Táblázat. A 15. ábra az eredmények pontosságának meghatározására a különbség a magasságtól pontot, bizonyos egyoldalú trigonometrikus kiegyenlítése. Számításokat végzünk a következő képlet segítségével

ami könnyen nyert (2,26), figyelmen kívül hagyva a hibák meghatározására a távolság, az eszköz és a cél magassága célokat.

Táblázat 15. ábrán látható, hogy a nagy mellékhatása a hiba az együttható megállapításának fénytörés van túlsúlyban.

A háromszögelési általánosan használt kétirányú szintező, a különböző időpontokban végzett. Tanulmányok kimutatták, hogy a pontossága a szintező befolyása nem csak a zavarása refraktív mezőt a megfigyelés, hanem a közbülső tartományokban és a helyszínen a megfigyelési pont helyét. A helyes beállítást a trigonometrikus kiegyenlítő fontos tudni, hogy a változtatások indokait fénytörés tényezőt és a zavarása fénytörési területen.

Elméleti tanulmányok és gyártási tapasztalat arra utal, hogy a fő oka a változás fénytörés tényező változása miatt a függőleges hőmérsékleti gradiens a felületi rétegekben a légkör. A képlet

ahol g - függőleges hőmérséklet-gradiens, azaz mérésére hőmérséklet-változás növekvő magassága a kiválasztott egységnyi hosszúságú. A (2,39), akkor fokokban / méter (fok méterenként);

p - ban kifejezett légköri nyomás higanymilliméter;

T0 = ​​273 °, és t - levegő hőmérséklete Celsius fokban.

Egy normális állapotban a felületi réteg a adiabatikus levegőt gradiens G0 = - 0,0098 fok / m, és ebben az esetben, a képlet (2,39) formáját ölti

Számítják (2,40) nevezik normális adiabatikus együttható törésmutató.

Normál hőmérséklet gradiens g = - 0,0065 fok / m. Ezzel a értéke a hőmérséklet-gradiens számított normál szabvány törésmutató képletű

A hőmérséklet-eloszlás alsó réteg levegő döntően közötti hőátadás a talaj és a levegő. Azonos feltételek mellett a hőmérséklet-gradiensek nagyobb száraz területeken, mint a nedves. Fent növényzet (fa, fű), hőmérséklet-gradiensek kisebbek, mint a csupasz talaj.

A nappali szép időben, és a hőmérséklet-gradiens a felszín közelében (akár a magassága 1-1,5 m-rel a talaj) magas értékeket érhet el, amely csökkenéséhez vezet a törésmutató. A magassága több tíz méter hőmérsékleti gradiens már közel normális. Este jön egy hűtés a talaj és a felszíni levegő réteg. Ezekben a rétegekben a hőmérséklet csökkenni kezd a magasság nem, és hogy növeljék a konvekciós hőátadás csillapítva van. Egy ilyen változás a hőmérséklet-eloszlás, ha alulról felfelé nem csökken, hanem növekszik, az úgynevezett inverziós hőmérsékletet. Inverzió során törésmutató jelentős változásokon megy.

Időszakok megjelenését és eltűnését inverzió fordulhat elő, ha a nap a magasságban körülbelül 15 ° a horizont felett. Ebben a magasságban a nap a nyári időszakban körülbelül 3 órát naplemente előtt, és 3 órával napkelte után. Ez a hiánya inverzió időszak (a nyáron közepes szélességi 9-17 óra) ajánlott mérésére függőleges szög. A felhős idő, a hőmérséklet gradiens ingadozás sokkal lassabban, kedvező időszakot mérésére függőleges szög növekszik, de ne legyen zavaros időjárás mérő függőleges szög a kora reggel és késő este. Télen alkalmatlan trigonometrikus kiegyenlítése, mivel a hőmérséklet gradiens megfelelnek az inverziós hőmérséklet, ezáltal nagymértékben növeli véletlen ingadozások törésmutató.

Földmérők régóta észrevette, hogy a kapcsolat megváltoztatja a fénytörés tényező ingadozással megfigyelhető a tárgy képét. Ez a jelenség a közepén a 19. század akadémikus V.Ya.Struve kifejtette: „Ennek az az oka változás kell keresni a befolyása nagyobb vagy kisebb fűtés a föld felszínén (talaj), amely sérti a jogot a levegő rétegződés. Ha a talaj melegebb, mint a levegő érintkezik vele, akkor van egy kiterjesztése az alsó légréteg, ami csökkenéséhez vezet fénytörés, és köszönhetően az emelő a meleg levegő vibrálni. Ha a talaj hőmérséklete szobahőmérsékleten, majd a megfelelő levegő réteg, kép megnyugszik, és ez az állapot megfelel egy normál fénytörés. "

Kérdésekben a fénytörés befolyásolja a magassága a folyosón nevezetessége vonal felett alatta lévő felületet. Különbségek miatt az alapul szolgáló felületet dózisbehatároló nyaláb áthalad régióknak, különböző hőmérsékleti gradiensek. Emiatt nem ajánlott átadni a magassága a trigonometrikus kiegyenlítő, ha a magassága a látvány nem éri el a 1,5 m-nél.

Ugyancsak helyénvaló mérési módszereket a függőleges szögek osztani időintervallumban (0,5-1ch), annak érdekében, hogy a mérés néhány átlagos körülmények a nap. Ajánlott módszerek elvégzésére fél délelőtt, a másik délután. Ezzel az eloszlással megfigyelés időpontjában lehet elérni a szimmetria a hőmérséklet változására színátmenetek. Ez a technika az kompenzálni hivatott, hogy bizonyos mértékig előforduló hibák változása miatt törésmutató.

A helyes beállítás a trigonometrikus szintező és szigorú matematikai kezelésére az adatokat, és feltéve, hogy bizonyos tételek földmérési és csillagászati, akkor kap elegendő anyag a tanulmány a Föld alakja (magasság határozza meg a fizikai föld felszínén ellipszoid és alkatrészek vezérfonal). Ez lehet tesztelni azt a feltevést, függőleges összetevője fénytörés és annak becsült értékét minden ponton.

Eddig sajnos a zenit kiszabott csökkentett követelményeknek. Így a tervezés és gyártás teodolit függőleges körök teszik kevésbé pontosak, mint a vízszintes, háttérbe szorult a termelési szint követelményeit alhidádé függőleges kört. Zenith távolságokat mérik az ugyanazon a függőleges kör. Modern gyakorlat tisztázását igényli a főbb rendelkezéseit, a trigonometrikus kiegyenlítő végrehajtás módja, és növeli a követelményeket a termelés az új goniométerből.

1. Atlas tiszt. M. RIO WUT GSH 1984.

2. Az EP Aksenov. elmélet mozgás mesterséges holdak. M. Nauka 1977.

3. SV Zverev. A világ a napfény. L. Gidrometeoizdat 1988.

4. BS Kuzmin, BA Litvinov. geodéziai Guide (általános információk és a háromszögelési). VIA M. 1961.

7. pálya csillagászati ​​(részét elméleti) N. Tsinger. Pétervárott, RIO Marine Commissariat 1922.

8. MM Mashimov. Planetary Geodézia elmélet. M. Nedra 1982.

11. P. Melchior. Fizika és dinamika a bolygón. Trans. Franciaországgal. 1. és 2. rész Mir, 1975.

12. H. Moritz. Modern fizikai geodézia. Trans. az angol. M. Nedra 1983.

13. Reference földmérő. Könyvek 1. és 2. M. Nedra 1985.

15. űrfizika. Kis enciklopédia. M. szovjet Encyclopedia, 1976.