2.1. Измеряемые и основные вычисляемые величины на станции
Электронный тахеометр объединяет в себе как измерительное, так и вычислительное устройство - микрокомпьютер. Поэтому наряду с измеряемыми величинами, тахеометр способен вычислять и выдавать множество других величин, являющихся функциями измеренных величин.
Если строго говорить, то все величины, которые выдает тахеометр пользователю, являются вычисляемыми величинами, в том числе и измеряемые.
Однако в случае измеряемых величин правильнее говорить не об их вычислении, а об их уточнении или исправлении поправками. Хотя само уточнение или исправление и происходит в виде вычисления. Обычно это выглядит как суммирование измеренного значения и поправки к нему. В этом смысле поправки к измеряемым величинам действительно можно считать вычисляемыми величинами, а значения измеряемых величин, выдаваемые на дисплей прибора, - исправленными значениями измеряемых величин.
В случае же вычисляемых величин никакого предварительного или приближенного значения таких величин нет. И поэтому их значения получаются по результатам вычисления функций, заложенных в бортовое программное обеспечение прибора, в которых используются исправленные значения измеряемых величин.
Среди множества вычисляемых величин следует выделять основные вычисляемые величины. К ним относятся:
- горизонтальное проложение длины стороны;
- превышение между точкой стояния и снимаемой точкой (точкой визирования);
- пространственные координаты снимаемой точки.
2.2 Величины, вычисляемые тахеометром на станции
По результатам измерений на станции вычисляются следующие величины:
-
горизонтальное проложение
между точкой стояния и точкой визирования;
-
превышение
между точкой стояния и точкой визирования;
-
пространственные координаты
,
,
точки визирования.
|
Рис. 9 – К определению превышения между точкой визирования и точкой стояния |
Следует
иметь в виду, что в тахеометре используется
иное, чем принято в отечественной
литературе, обозначение плановых
координат точек и иной порядок их
следования. Так в западной литературе,
а вслед за ней и в приборах, плановые
координаты обозначаются латинскими
буквами
и
,
по первым буквам слов Easting
(восточный) и Northing.(северный).
Символ
соответствует координате
в левой системе координат, а символ
- координате
в этой же системе.
2.3 Горизонтальное проложение длины линии
Горизонтальное
проложение
длины линии вычисляется согласно [1] как
, (2.1)
где
-
горизонтальное проложение измеряемой
линии, вычисляемое с использованием
исправленной атмосферной поправкой
наклонной длины линии
,
по формуле
, (2.2)
-
поправка в горизонтальное проложение
линии за кривизну Земли и рефракцию в
метрах, определяемая по формуле
. (2.3)
В формулах (1.22)-(1.23) входящие в них величины имеют следующий смысл:
- исправленная поправкой за атмосферные условия наклонная длина линии в метрах;
-
радиус Земли, принимаемый равным 6378000
метров,
-
зенитное расстояние,
-
средний коэффициент рефракции, принимаемый
равный 0,13.
Надо отметить, что вычисленное горизонтальное проложение относится к высоте станции, но не к высоте отражателя (рис. ).
|
Рисунок.
10 - Геометрическая схема вычисления
горизонтального проложения
,
превышения
и горизонтального проложения
|
,
редуцированного к среднему уровню
моря
Поправка за кривизну Земли и рефракцию вводится в тахеометре Leica Geosystems TPS400 в горизонтальное проложение всегда. Пользователь не имеет возможности отказаться от ее ввода.
Поправка имеет существенное значение только при высокоточных измерениях наклонных длин линий более 1 км. При выполнении других работ, в которых длины линий составляют менее 1 км, даже при сильно всхолмленной местности поправка за кривизну Земли и рефракцию пренебрежимо мала и не оказывает какого-либо существенного влияния на результаты работ.