物一定的距离a,故由C向上按比例截取一段距离a而得到C1点。过C1点作水平线与A,B两点上的垂线相交于A0、B0,于是便得到一组觇标高度hA、hB。
图2-25
?,则由B点向上按比例截取BB3?hB?。连接B3、C1并 如果B点上的觇标高度已定为hB延长,此直线与过A点的垂线相交于A3,则AA3即为在A点上应建造的觇标高度h?A。
?的数据。过C1可作许多条直线,在 如果B点上的觇标高度尚未确定,则可用不同的hB纵断面图上图解出与之相应的h?A,由此可得出A,B两点上的多组觇标高度,再从中选择出
用料最省的一组作为取用的觇标高度。
顺便指出,由图2-26可以看到,离障碍物较近的点A的觇标高度微量上升,可以使得离障碍物较远点B的觇标高度下降很多,所以在进行觇标高度调整时,在保证通视的条件下,应先确定离障碍物较远点的最低觇标高度。
用解析法计算觇标高度的计算公式,可以从图2-26导出,在相似?A3A0C1和
图2-26
?B3B0C中存在下列关系式
A3A0s?1 B3B0s2即
h?sA?(V1??H1?a)?1
?(V2??H2?a)?hBs2而 V1??H1?a?hA
V2??H2?a?hB 故
h?sA?hA?1 ?hB?hBs2s1?) (2-49) (hB?hBs2s2(hA?h?A) (2-50) s1则 h?A?hA???hB? hB
表2-8
点名 s/km 4.6 ?H/m V/m +1.5 a/m +2 h/m 8.5 h?/m A C (障碍物) +5.0 12.8 B 9.5 +4.5 +6.3 +2 12.8 4.0
例:由选点图上得到下列数据:
s1=4.6km,s2=9.5km,HA=62.5m,HC=67.5m,HB=63.0m,要求a?2m,B点上觇标高度拟定4m,求A点上的觇标高度。
解:按上述公式,全部计算在表2-8中进行。 2.7.3觇标的建造
经过选点确定了的三角点的点位,要埋设带有中心标志的标石,将它们固定下来,以便长期保存。当相邻点不能在地面上直接通视时,应建造觇标作为相邻各点观测的目标及本点观测的仪器台。应该说明的是,由于现时很多平面控制网已采用导线网的形式,此外GPS已用于控制网的布设,所以如今已很少有造标的需要,特别是双锥标,更少使用。故以下对造标和埋石工作仅作概略介绍。
1.测量觇标的类型
测量觇标有多种类型,比较常见的有以下几种:
(1)寻常标。常用木料、废钻杆、角钢、钢筋混凝土等材料做成(见图2-27),凡是地面上能直接通视的三角点上均可采用这种觇标。观测时,仪器安置在脚架上,脚架直接架在地面上。
(2)双锥标。当三角网边长较长、地形隐蔽、必须升高仪器才能与邻点通视时则采用如图2-28(a)和2-28(b)所示的双锥标,可用木材或钢材制成。
这种觇标分内、外架。内架升高仪器,外架用以支承照准目标和升高观测站台,内、外架完全分离,以免观测人员在观测站台上走动时影响仪器的稳定。
图2-27 图2-28
(a) (b)
图2-29
(3)屋顶观测台。在利用高建筑物设置三角点时,宜在稳定的建筑物顶面上建造1.2m高的固定观测台。如图2-29(a)和图2-29(b)所示。 观测台可用3号角钢预制。观测仪器放在观测台上,观测完毕,插人带照准圆筒的标杆,即可供邻点照准。此外,还有墩标(用于特别困难的山尖上),国家规范中有附图,此处从略。
2.微相位差照准圆筒 无论上述何种觇标,其顶部都要装上照准圆筒,作为观测时的照准目标。目前广泛采用的是微相位差照准圆筒(见图2-30)。它由上、下两块圆板(木板或薄钢板)及一些辐射形木片组成,圆筒全部涂上无光黑漆。
采用这种微相位差照准圆筒作照准标志时,无论阳光从哪个方向射来,整个圆筒均呈黑色,若用实体目标,在阳光照射下会出现阴阳面,使远处经纬仪瞄准它时产生偏差。当背景明亮时,
图2-30
十字丝会偏向目标的阴暗部分;背景暗淡,十字丝会偏向目标的光亮部分。这种目标的阴阳面引起的测角误差叫相位差。用图2-37所示的照准圆筒可以基本上消除相位差,所以称为微相位差照准圆筒。
照准圆筒通过标心柱固定在觇标上。标心柱漆成红白相间的颜色,像花杆一样,以便于从远处寻找,也可供观测低等控制网时(边很短)作为照准目标使用。
准照圆筒的大小,要与三角网的边长相适应。经验表明,目标成像约占望远镜十字丝双丝宽度的1/2~2/3左右较利于照准。由于一般光学经纬仪十字丝的双丝宽度约为30\~40\,所以目标宽度宜为20\~30\左右。
设三角网的平均边长为s,若目标成像占十字丝宽度的1/2,双丝宽度为40\,则照准圆筒的直径d应为
d?20??s ???当s=4km时,d=0.4m。
圆筒的高度宜为其直径的2~3倍。
3.觇标的建造
测量觇标的作用是供观测照准和升高仪器之用,它的建造质量直接影响观测精度。另外每座觇标都要求保存一定的年限,以便布设低级网时使用,因而要求造得牢固、稳定端正。建造觇标是一项细致而繁重的工作,其实用技术应在实际作业中学习和掌握。下面就造标过程中应注意的问题,作一概略的介绍。
1)实地标定橹柱
通常采用透明纸标定坑位法,此法简单可靠,且不受通视条件的限制。
具体作法:取一张透明纸,在其中间部分任取一点O (见图2-31),以O作为中心,每隔120°画方向线OA、(如为四脚标则每隔90°OC这就代表三脚标的三个橹柱方向OB、画一条方向线)。考虑到橹柱的直径并保证视线距橹柱方向有一定的距离(国家规范中有规定),在三条方向线左右各划出10°的范围作为不通视区(图中的阴影部分)。
图2-31 图2-32
首先在设计图上确定坑位方向。即将透明纸的中心O与选点图上欲建标的三角点重合,转动透明纸,使待测的三角点方向都落人通视区内,并选出最佳位置用量角器量出一个橹柱(如A,见图2-32)与某个能直接通视的邻点方向(如龙山)间的角度,此角度为56°30′。
实地标定坑位时,以该三角点(龙山)定向。用经纬仪测出已知角(56°30′)即得橹柱A的方向,再转120°、240°便得到橹柱B、C的方向。在标定的橹柱方向线上,量出三角点中心到橹柱坑中心的距离,就得到了橹柱基坑的位置。 2)挖基坑及浇灌坑底水平层
基坑深度约lm左右,底层应用混凝土浇灌抹平,并用水准仪操平,以保证基坑底面在同一水平面上。木质寻常标,可以不浇水平层,但要在基底填充石头砂子并夯实。 3)检查照准圆筒是否竖直及各方向是否通视
觇标竖起后应检查照准圆筒是否竖直,可用经纬仪在相隔90°的两个方向上进行。如不竖直,则要加以调整(为了调整的方便,标心柱先不要固定)。如标架不端正,则要调整基坑底的高度,圆筒位置校正完毕后,再用仪器检查各方向的通视情况,确认无问题后,再填土夯实,使橹柱固定。 4)觇标的整饰和编号 上述工作全部完成后,最后整饰一下觇标的外观,并在橹柱的适当位置整齐的写上三角点点名、等级、编号及建造年月等。
2.7.4 中心标石的埋设
三角测量的标石中心是三角点的实际点位,通常所说的三角点坐标,就是指标石中心标志的坐标,所有三角测量的成果(坐标、距离、方位角)都是以标石中心为准的。因此,对于中心标石的任何损坏或位移,都将使三角测量成果失去作用或在很大程度上降低其精度。所以,中心标石埋设的质量,是衡量控制网质量的一项指标。
为了长期保存三角测量的成果,就必须埋设稳定、坚固和耐久的中心标石,同时要广泛
宣传保护测量标志的重要意义。
图2-33 图2-34
国家规范按三角网的等级及其地质条件将中心标石分成8种规格。 三、四等三角点的标石由两块组成(见图2-33)。下面一块叫盘石,上面一块叫柱石,盘石和柱石一般用钢筋混凝土预制,然后运到实地埋设。预制时,应在柱石顶面印字注明埋设单位及时间。标石也可用石料加工或用混凝土在现场浇制。 盘石和柱石中央埋有中心标志(见图2-34)。埋石时必须使盘石和柱石上的标志位于同一铅垂线上。
埋设标石一般在造标工作完成后随即进行。
埋石工作全部完成后,要到三角点所在地的乡人民政府办理三角点的托管手续。