книги / Маркшейдерские приборы и технологии. Программное обеспечение и технологии

•на исправность всех частей нивелира;

•устойчивость штатива, надежность фиксации ножек, работоспособность станового винта;

•отсутствие качаний в подъемных, наводящих и закрепительных винтах;

•плавность вращения окуляра, элевационного винта и головки, перемещающей фокусирующую линзу;

•исправность зеркала подсветки уровня и крепления всех подвижных частей нивелира и стопорных винтов;

•работоспособность компенсатора.

Поверка круглого уровня нивелира

Ось круглого уровня должна быть параллельна вертикальной оси вращения инструмента.

Для проверки этого условия тремя подъемными винтами подставки приведите пузырек круглого уровня в ноль-пункт и поверните верхнюю часть нивелира на 180° (рис. 6.1).

Если пузырек остается в центре круглого уровня или его отклонение от среднего положения не превышает половины деления шкалы уровня, то условие выполнено. В противном случае требуется юстировка. Для этого исправительными винтами уровня переместите пузырек к центру на половину дуги отклонения, а затем окончательно совместите пузырек круглого уровня с центром ампулы с помощью подъемных винтов. После юстировки поверка повторяется.

Проверка правильности установки сетки нитей

Проверку правильности установки сетки нитей производят для того, чтобы убедиться, что вертикальная нить сетки при среднем положении пузырька уровня совпадает с отвесной линией, а ось биссектора (горизонтальная нить сетки) перпендикулярна к вертикальной оси нивелира.

Проверка вертикальной нити

На расстоянии 10–15 м от нивелира вывесите отвес и приведите прибор в рабочее положение. Совместите один конец вертикальной

51

нити сетки нитей со шнуром отвеса. Если другой конец нити отклоняется от шнура более чем на двойную толщину нити, то установку сетки нитей необходимо юстировать.

Рис. 6.1. Поверка и юстировка круглого уровня электронного нивелира: 1 – пузырек выведен в ноль-пункт; 2 – инструмент повернули на 180°; 3 – отклонение пузырька после поворота; 4 – юстировка

Исправление: открутите колпачок окулярной части зрительной трубы и расслабьте закрепительные винты оправы сетки нитей. Затем аккуратно поверните оправу так, чтобы ее вертикальная нить точно совпала со шнуром отвеса. После чего затяните закрепительные винты в обратном порядке и наденьте защитный колпачок окуляра. После юстировки положения сетки проверку повторяют.

Проверка горизонтальной нити

Установите прибор и приведите его в рабочее положение. Наведите краем горизонтальной нити на четко видимую цель, расположенную на расстоянии около 10 м. Затем наводящим винтом перемещайте зрительную трубу в горизонтальной плоскости и следите за отклонением нити с выбранной цели. При отклонении более 2 мм необходимо выполнить юстировку.

Определение угла i

При работе на станции визирный луч нивелира должен быть горизонтален, т.е. угол i (угол между горизонтальной плоскостью и визирной осью трубы) должен быть равен нулю или не должен превышать 10′′ (рис. 6.2).

52

Рис. 6.2. Главное условие работы нивелира

Значение угла i можно определить одним из трех способов:

•нивелированием «вперед»;

•нивелированием из «середины» в сочетании с нивелированием «вперед»;

•нивелированием «с различными плечами».

Количество приемов измерений в любом способе должно быть не менее трех. За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение угла i из всех результатов, признанных годными. Расхождение между отдельными значениями угла i не должно превышать 3" для высокоточных нивелиров и 5" для всех остальных типов нивелиров.

Способ нивелирования «вперед»

Этот способ основан на принципе двойного нивелирования двух точек 1 и 2, закрепленных на местности костылями или кольями на расстоянии 50±10 м (рис. 6.3).

Установите нивелир над точкой 1 и приведите его в рабочее положение. Измерьте рулеткой высоту h1 визирной оси трубы над точ-

кой 1 с точностью 1 мм и возьмите отсчет l2 по рейке, установленной в точке 2. Затем поменяйте местами нивелир и рейку и повторите описанные выше действия. В результате получите высоту h2 и отсчет l1 .

53

D = 40…60 м

Рис. 6.3. Взаимное расположение нивелира и реек при определении угла i по способу нивелирования «вперед»

Значение угла i вычисляется по формуле

где D – расстояние между точками 1 и 2; ρ '' – радиан в секундной мере, ρ '' = 206265 .

Способ нивелирования «из середины» в сочетании с нивелированием «вперед»

Для определения угла i этим методом на местности кольями закрепите линию длиной (50±10) м и установите рейки в точках 1 и 2

(рис. 6.4).

D = 40…60 м

Рис. 6.4. Взаимное расположение нивелира и реек при определении угла i по способу нивелирования «из середины»

54

Установите нивелир между точками 1 и 2 на равном расстоянии от них и приведите его в рабочее положение. Возьмите отсчеты по рейкам l1 и l2 . Затем перенесите нивелир в точку, удаленную от

точки 2 на 5–10 м и возьмите отсчеты l '1 и l '2 . Значение угла i вычисляется по формуле

где D – расстояние между точками 1 и 2; ρ '' – радиан в секундной мере, ρ '' = 206265 .

Определение угла i способом нивелирования «с различными плечами»

При третьем способе определения угла i закрепите на местности линию длиной (50±10) м костылями и определите превышение между ними с двух станций (рис. 6.5).

D = 40…60 м

Рис. 6.5. Взаимное расположение нивелира и реек при определении угла i по способу нивелирования «с разными плечами»

Установите нивелир на расстоянии 3–5 м от рейки на продолжении створа 1–2 и возьмите отсчет по ближней l1 и дальней l2 рей-

ке. Далее, сохраняя фокусировку трубы, установите нивелир на расстоянии 3–5 м от второй рейки на продолжении створа 2–1 и возьмите отсчеты по дальней l '1 и ближней l '2 рейке.

Значение угла i вычисляется по формулам

55

Примечание. В рамках лабораторной работы необходимо определить значение угла одним из представленных выше способом, а также с помощью встроенной в электронный нивелир программы

«Юстировка»3 (гл. 7 Поверки и юстировки) и сравнить получен-

ные результаты.

Проверка работоспособности компенсатора

Поверка заключается в определении систематической погрешности компенсации и диапазона работы.

В полевых условиях погрешность работы компенсатора определяют способом «из середины». При этом нивелир располагают в середине створа между двумя рейками, установленными по уровню. Допустимоенеравенстворасстоянийот нивелира дореекне более 1 м.

Наблюдения выполняют сериями, общее число которых должно быть не менее трех. Перед взятием отсчетов по рейкам оси нивелира задают наклоны I–V (рис. 6.6) подъемными винтами.

Рис. 6.6. Положение пузырька круглого уровня при наклоне оси нивелира подъемными винтами

В каждой серии для каждого наклона оси определяют превышение по основной и дополнительной шкалам реек. Перед каждой новой серией изменяют высоту прибора. Для нивелиров технической точности поверку выполняют при расстояниях между рейками

3 Руководство по эксплуатации LeicaSprinter 100, 100M, 200, 200M. Версия 1.1. Leica Geosystems AG. Heerbrugg, Switzerland, 2007. 80 c.

56

равным 100 м, для точных нивелиров – 10 и 75 м; для высокоточ-

ных – 10–50 м.

Из всех серий вычисляют средние значения превышения, полученные при положениях пузырька круглого уровня I–V (см. рис. 6.6). Практически средние значения превышения, полученные при положениях пузырька уровня II–V, не должны отличаться от среднего значения превышения, найденного при положении I, больше чем на 0,5 мм при нивелировании I класса, 0,7 мм при нивелировании II класса, 3 мм при нивелировании III класса, 5 мм при нивелировании IV класса и технического. При превышении указанных значений нивелир необходимо сдать в мастерскую для юстировки.

Систематическая погрешность компенсации на 1’ наклона оси нивелира вычисляется по формуле

где hV – среднее значение превышения, полученное при наклоне оси нивелира, мм; h0 – среднее значение превышения, полученное при положении пузырька в ноль-пункте, мм; DV – расстояние между рейками, мм; ρ '' – радиан в секундной мере, ρ '' = 206265 ; V – на-

клон оси нивелира, мин. Пример расчета погрешности компенсации представлен в табл. 6.1.

Таблица 6.1

Пример поверки качества работы компенсатора нивелира при расстоянии между рейками 75 м

Из наблюдений при четырех различных наклонах оси визирования вычисляют среднее по абсолютной величине значение систематической ошибки компенсации, которое, согласно ГОСТ 10528–90, не должно превышать 0,5" на одну минуту наклона оси вращения для технических нивелиров, 0,3" – для точных и 0,05" – для высокоточных. При превышении указанных значений нивелир необходимо сдать в мастерскую для юстировки.

Примечание. Проверку качества работы компенсатора нивелира необходимо выполнить два раза (при расстоянии между рейками 75 м и 10 м). Количество серий измерений должно быть не менее трех в каждом определении погрешности.

Контрольный нивелирный ход

Нивелирный ход прокладывают с целью проверки работоспособности и точности измерений нивелира в целом.

В учебных целях на 4-м этаже главного корпуса ПНИПУ необходимо проложить замкнутый нивелирный ход между двумя реперами (стенными марками) (табл. 6.2).

Таблица 6.2

Номера марок для контрольного нивелирного хода

Примечание. Количество станций в ходе должно быть не менее пяти. В качестве промежуточных точек необходимо использовать только существующие стенные марки (М1-М37).

58

Нивелирный ход прокладывают по методике, регламентируемой «Инструкцией по нивелированию I, II, III и IV классов» для нивелиров, аналогичных по точности поверяемому.

Оценку результатов измерений производят по невязке геометрического нивелирования.

7. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ НИВЕЛИРОВАНИЯ II КЛАССА В ПО «КРЕДО НИВЕЛИР»

Цель: импортировать и обработать результаты высокоточного нивелирования на геодинамическом полигоне «Учебный» в ПО «НИВЕЛИР».

Задачи:

1.Ознакомиться с программным обеспечением и выполнить начальные настройки системы.

2.Импортировать данные и сформировать ход нивелирования II класса.

3.Импортировать координаты реперов.

4.Проанализировать данные на грубую ошибку и уравнять ее.

5.Получить ведомости нивелирования II класса.

Исходные данные

Каталог координат нивелирных реперов и файлы с результатами полевых измерений на геодинамическом полигоне.

Приборы и принадлежности: персональный компьютер с установленным ПО «КРЕДО НИВЕЛИР 3.1».

Состав отчета по лабораторной работе:

•цель, задачи;

•исходные данные;

•краткое описание программы;

•порядок выполнения лабораторной работы с описанием выполняемых действий и рисунками, подтверждающими их;

•ведомости: «Ведомость превышений и высот реперов нивелирования II класс», «Расхождение превышений прямых и обратных

59

ходов II класса», «Характеристика качества нивелирования II класса», «Ведомость координат», «Ведомость поправок», «Технические характеристики нивелирной сети», «Характеристики нивелирных линий», «Показатели точности измерений»;

•план расположения точек планово-высотного обоснования;

•выводы по работе.

Общие сведения о системе

Программный продукт «КРЕДО НИВЕЛИР» разработан компанией «Кредо-Диалог» и предназначен для автоматизации камеральной обработки геометрического нивелирования I, II, III, IV классов, технического и высокоточного инженерного нивелирования.

Программа используется для обработки данных при создании высотных государственных геодезических опорных сетей и местных высотных сетей, геодезического обеспечения строительства, наблюдений за вертикальными смещениями зданий и сооружений.

Входные данные

Основными данными для обработки в «Нивелир 3.1» являются импортированные файлы данных («сырых» измерений – отсчетов и высот) из цифровых нивелиров в форматах: Leica (GSI, RAW, TXT, XML), Trimble (DAT; M5), Sokkia (SDR2х, SDR3х), Topcon (TXT, DL), SouthDL202 (GTS7).

Также в качестве исходных данных используют файлы в форматах DXF, TopoXML, CDX или текстовые файлы произвольных форматов. Встроенный в программу табличный редактор позволяет ввести и отредактировать данные геометрического нивелирования из рукописных полевых журналов нивелирования I, II, III, IV классов и технического.

Программное обеспечение позволяет подгружать растровые подложки в различных форматах (CRF, BMP, GIF, TIFF, JPEG и др.), данные о модели геоида (gm2008_B20x85_L18x192.gdm) и матрицы высот (SRTMASCII, GeoTIFF, MTW 2000, PHOTOMOD, TXT).

Кроме того, в сиcтеме «КРЕДО НИВЕЛИР» можно работать с высокодетальными спутниковыми снимками, просматривая их че-

рез сервисы GoogleMaps и Bing.

60