L/O/G/O Chương 7 Máy thủy bình & pp đo cao hình học
Nội dung 1 2 Khái niệm chung về đo cao Nguyên lý đo cao hình học 3 4 Phân loại và cấu tạo máy thủy bình Mia thủy chuẩn và đế mia 5 6 Các thao tác cơ bản Kiểm nghiệm máy thủy bình
Nội dung 7 8 Đo cao hình học giữa hai điểm xa nhau Ảnh hưởng độ cong TD, khúc xạ ánh sáng 9 10 Phương pháp đo thủy chuẩn III, IV Sai số khi đo thủy chuẩn
7.1.Khái niệm về đo cao 1/ Đo cao hình học 2/ Đo cao lượng giác 3/ Đo cao vật lý Đo cao áp kế Đo cao thuỷ tĩnh Đo cao vô tuyến 4/ Đo cao cơ học 5/ Đo cao bằng PP chụp ảnh lập thể 6/ Đo cao bằng hệ thống định vị GPS
7.2.Nguyên lý đo cao hình học Đo cao hình học 1. Đo cao từ giữa Tia ngắm ngang T B h AB A Chiều đo H B
Chênh cao giữa hai điểm A& B h AB = S-T = H B H A Nếu biết độ của điểm A là H A thì Chú ý: H B = H A + h AB - Ghi đầy đủ dấu của chênh cao - Máy không nhất thiết phải đặt giữa hai điểm
2.Đo cao phía trước Tia ngắm ngang i N h MN H M M MTC H N Chênh cao giữa 2 điểm M & N: h MN = i T Nếu biết độ cao điểm M là H M H N = H M + h MN H N = H M + i - T
7.3.Phân loại và cấu tạo của máy thủy bình
1.Phân loại Phân theo cấu tạo - Máy cân bằng tự động - Máy cân bằng thông thường Phân theo độ chính xác - Máy chính xác cao: m h = ± 0.5 mm/ 1 km - Máy chính xác trung bình:m h = ± 3 mm/1 km - Máy thuỷ bình kỹ thuật: m h = ± 10 mm/1 km
Máy thủy bình thông thường
Máy thủy bình cân bằng tự động
Máy thủy bình điện tử
1 2 3 4 2.Cấu tạo ống kính ống thuỷ bệ máy chân máy 8 2 Z H H 9 7 1 6 L 5 Trục quay 6 7 trục ngắm trục ống thuỷ 10 3 8 ốc kính mắt 11 9 10 11 12 ốc điều quang ốc E Ốc cân máy Ốc nối máy 4 Z 12 5
a. Ống kính Bao gồm: Kính vật, kính mắt, lưới chữ thập, ốc điều quang, ốc kính mắt 3 trục: Trục ngắm, trục hình học, trục quang học Cấu tạo lưới chữ thập Dây ngang Dây đứng s 1 s 1 s 1 s 4 s 2 s 4 s 2 K K K Dây thị cự(dây đo khoảng cách) s 3 s 3 s 2 Máy cân bằng tự động
b. Ống thủy Ống thủy dài H H 2mm R R = 2 đến 200m - Độ nhạy bọt thủy Ống thủy tròn P O Trục ống thuỷ P 1
c. Bệ máy Là bộ phận đỡ ống kính và ống thủy Bệ máy là bộ phận dùng để giữ cho trục máy ổn định. Trên bệ máy có 3 ốc cân bố trí theo hình tam giác, khi vặn 3 ốc cân này có thể kích máy cao thấp theo 3 chiều có tác dụng để cân bằng máy. Ốc hãm máy, ốc vi động ngang và ốc nâng E
d. Chân máy Toàn bộ máy được đặt trên chân máy và giữ chặt nhờ ốc nối.
7.4.Mia thủy chuẩn và đế mia 1/ Mia thuỷ chuẩn Mia 2 mặt (mia hằng số) 19 64 19 65 1850 18 63 6323 18 64 17 62 17 63 2/ Đế mia 02 47 02 48 01 46 01 47 0065 00 45 4538 00 46 HS mia A = 4473 HS mia B = 4573
7.5.Các thao tác cơ bản của máy thủy bình
1. Đặt máy
2. Cân bằng máy a- Cân bằng sơ bộ b- Cân bằng chính xác 3 3 3 1 2 1 2 1 2 Bước 1 Bước 2 Bước 3
Quan sát bọt ống thủy qua ảnh Máy cân bằng Chưa chính xác Máy cân bằng Chính xác 3- Đọc số trên mia Dây thị cự Căn cứ vào dây ngang lưưới chữ thập để đọc số (số đọc đến mm) Dây ngang Dây đứng
7.6.Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh máy thủy bình
1- Kiểm nghiêm & hiệu chỉnh ống thủy dài 2- Kiểm nghiệm & hiệu chỉnh lưưới chữ thập 3- Kiểm nghiệm & hiệu chỉnh độ nhạy bọt thủy Đọc giáo trình 4- Kiểm nghiệm & hiệu chỉnh sai lệch trục ngắm (x) (LL //HH )
4. Kiểm nghiệm ε a- Cách kiểm nghiệm -Khoảng cách : 50-70m - Đo đi: h AB = i 1 (b 1 x) - Đo về h AB = (b 2 x) i 2 x= i 1 b 1 b A x b 2 i 2 x b- Cách hiệu chỉnh A b
7.7.Đo cao hình học giữa hai điểm xa nhau
Giả sử cần đo h MN giữa hai điểm cách xa nhau S n t n n N M s 1 1 t 1 S 2 S 3 b h 2 ah 1 2 t 3 t 2 c 3 h MN H N H M MTC
M và N là 2 điểm cách xa nhau Đặt các trạm đo trung gian h 1 = S 1 T 1 h 2 = S 2 T 2 h n = S n T n h MN =h 1 + h 2 + h 3 + + h n = Ʃ S i Ʃ T i Chú ý: Mia trước trạm 1 trở thành mia sau trạm 2 Khi xong một trạm, chỉ chuyển máy và mia sau
7.8. Ảnh hưởng độ cong trái đất và khúc xạ ánh sáng trong đo thủy chuẩn
Mặt thủy chuẩn là mặt cong, trục ngắm của máy là đường nằm ngang Độ cao của một điểm được xác định ảnh hưởng của độ cong trái đất và khúc xạ ánh sáng f 0,43. d 2 R
7.9. Đo thủy chuẩn hạng III, IV
7.9.1.Công tác ngoại nghiệp 1- Nh ng yªu cçu kü thuët khi o thuû chuèn h¹ng III vµ IV a- Chän vµ bè trý mèc é cao b- M y vµ dông cô o: v>24 x,mia, đế mia c- iòu kiön ngo¹i c nh khi o d. Bố trí trạm đo
Nội dung quy định Hạng III (m) Hạng IV (m) Khoảng cách từ máy đến mia 75 100 100-150 Chênh lệch khoảng cách từ máy đến mia 2 3 Tổng chênh lệch khoảng cách từ máy đến mia 5 10 Tuyến ngắm cao hơn mặt đất 0.3 0.2
7.9.2.Công tác ngoại nghiệp 2- Néi dung c«ng t c t¹i mét tr¹m o thuû chuèn Biªn chõ nh n lùc vµ dông cô o a- Chọn vị trí đặt máy và điểm dựng mia trước b- C n b»ng m y chýnh x c c- äc sè trªn mia d- Ghi vµ týnh sæ o thuû chuèn 3- Sæ o thuû chuèn h¹ng III vµ IV
Tªn mèc SỔ ĐO THUỶ CHUẨN HẠNG III VÀ IV Ngµy o: 15-11 -2007 B¾t Çu 8h30 KÕt thóc 11h15 Thêi tiõt : Tèt Tõ mèc R1 Õn mèc R3 Người o: TrÇn V n L m Ngưêi ghi týnh sæ: Ngäc Anh KC Chªnh löch MÆt Sè äc mia é cao KC mia mèc é chªnh cao é chªnh cao TB Tr¹m Sau Tªn o Trước CL.KC Sau Trưíc m mia céng dån mm mm R 1 100,5-1,1 á 5700 4 5785 3-85 7 22,325 A - B 1 101,6 en 1226 1 1212 2 +14 +14,5 8 10-1,1 4474 5 M 4573 6 +99 9 M -0,3 6085 6089-4 96,7 á B A 2 en 1512 1617-105 97,0-104,5-1,4 4573 4472-101 R 3 3 105,5 104,8 +0,7-0,7 á en 5890 5583 1418 1010 4472 4573 +307 +408 +101 +407,5 K.tra 606,1 21831 21296 +535 +317,5 f h = 317.5 ( 22650 22325 ) f h = -7.5 mm 11 12 13 14 [fh] = ± 20 0.6061 = ± 15.6mm KÕt luën: fh < [fh] 22,650
7.9.2.Công tác nội nghiệp 1.Đánh giá độ chính xác của đường đo thủy chuẩn a/ Tính sai số khép độ cao f h = h đ - h lt Các dạng đường đo thuỷ chuẩn thường bố trí + Đường đo thuỷ chuẩn: Mốc khép mốc A B f h - Σ h đ - Σ h lt - Σ h lt = H C - H Đ H C, H Đ - R 1 R 2 C f h = Σ h đ - (H R2 H R1 )
+ ưêng o thuû chuèn: KhÐp kýn R 0 I III II f h = Σ h + ưêng o thuû chuèn : o i vµ vò ngîc chiòu R A B C f h = Σ h i + Σ h vò + êng o thuû chuèn : o 2 lçn cïng chiòu R A B f h = Σ h 1 - Σ h 2 C
b/ TÝnh sai sè khðp é cao cho phðp f h x L (mm) x - L - B ng quy Þnh h»ng sè x H¹ng thuû chuèn ång b»ng MiÒn nói III 12 15 IV 20 25 KÕt luën f h f h ] f h > f h ]
2- Bình sai đường đo thuỷ chuẩn - Mục đích: - Nội dung: a - Tính số hiệu chỉnh v i v i = -f h l i L - Kiểm tra: Ʃv i = -f h h i V i - L- l i - b - Tính chênh cao h/c hc h i = hc h i - đ h + i v i đ - KiÓm tra: Σ h hc = Σh lt h i c - TÝnh é cao c c ióm H t = H b + h hc H t - H b -
VÝ dô: Bình sai và tính độ cao đường đo thủy chuẩn hạng IV vùng đồng bằng, nối liền giữa 2 điểm đã biết độ cao R1 và R2 qua các điểm A, B, C. R 1 11,742m -4,203m 3,4km A +5,711m 4,7km B +1,208m 4,2km C -8,549m 7,7km R 2 5,969m Tính sai số khép kín độ cao: f h = h o - h lt = -60 mm Tính sai số khép kín độ cao cho phép: Kết luận: f h < f h được phép bình sai f h ± 20 20 = ± 89 (mm)
Mèc R 1 A B C R 2 KT BẢNG BÌNH SAI ĐƯỜNG ĐO THỦY CHUẨN ChiÒu dµi l i (km) 3,4 4,7 4,2 7,7 Chªnh cao o(m) -4,203 +5,711 +1,208-8,549 Sè h.c v i (m) +0,010 +0,014 +0,013 +0,023 Chªnh cao h.c (m) -4,193 +5,725 +1,221-8,526 20,0-5,833 +0,060-5,773 é cao (m) 11,742 7,549 13,274 14,495 5,969 a- Tính số hiệu chỉnh: v i Kiểm tra b- Tính độ chênh cao hiệu chỉnh c- Tính độ cao các điểm Kiểm tra Kiểm tra
7.10. Sai số khi đo thủy chuẩn và biện pháp khắc phục
1.Sai số do trục ngắm x 1 e e x 2 a a b b B A s 1 s 2 2.Sai số do mia 3.Sai số do người đo 4.Sai số do ngoại cảnh
7.11.Đo thủy chuẩn kĩ thuật
Đo thủy chuẩn kỹ thuật: Dạng lưới Các yêu cầu - Máy thủy bình - Mia: Mia một mặt, mia hai mặt Qui phạm - Chênh cao - Khoảng cách - Sai số khép độ cao
L/O/G/O Thank You!