Teodolitų ir kitų geodezinių prietaisų žiūroną sudaro sudėtinga optinė sistema

Teodolitų ir kitų geodezinių prietaisų žiūroną sudaro sudėtinga optinė sistema, pateikianti padidintą, o dažnai ir apverstą vaizdą (astronominis žiūronas). Dabar žiūronuose įtaisomi vaizdą atverčiantys lęšiai. Plačiai naudojami geodeziniai prietaisai su tiesioginio vaizdo žiūronais. Pagrindinės žiūrono dalys yra objektyvas, okuliaras, vaizdo fokusavimo lęšis ir siūlelių tinklelis. Siekiant sumažinti lęšių aberacijas, žiūrono objektyvas daromas iš 2-4 įgaubtų ir išgaubtų lęšių su skirtingais laužimo koeficientais. Okuliarą taip pat sudaro trys arba daugiau lęšių. Okuliaro židinio nuotolis dažniausiai 20-30 mm. Tarp objektyvo ir okuliaro yra įgaubtas ryškumo keitimo, arba fokusavimo, lęšis (arba lęšių sistema), kuris, sukant žiedą, keičia savo padėtį (dažnai fokusavimo sraigtas būna prie žiūrono atramos).

Judėdamas šis lęšis keičia sistemos „objektyvas+fokusavimo lęšis“ ekvivalentinį židinio nuotolį taip, kad objektyvo suformuotas per fokusavimo lęšį tikrasis daikto vaizdas būtų okuliaro priekinio židinio plokštumoje, t. y. ten, kur esti siūlelių tinklelis. Vaizdas gaunamas ryškus, apverstas ir sumažintas. Stebint be galo toli esančius daiktus, vaizdas gaunamas objektyvo ekvivalentinio ir okuliaro priekinio židinio bendroje plokštumoje. Tokia optinė sistema vadinama teleskopine, o žiūrono objektyvas — teleobjektyvu. Objektyvo sukurtas vaizdas stebimas pro okuliarą. Stebėtojas mato menamą padidintą daikto vaizdą.

Siūliniu tinkleliu žiūronas nutaikomas į vaizduojamąjį tašką. Siūleliai įrėžti stiklo plokštelėje, kuri įtvirtinta specialiame žiede. Sraigteliais žiedą su tinkleliu (diafragmą) galima pastumti į šonus. žiuronuose tinkleliai įtaisyti nejudamai, todėl nepažeista Ięšių centrų padėtis. Svarbiausi yra vertikalus ir vidurinis horizontalūs siūleliai. Dvigubas siūlelis vadinamas bisektoriumi. Kraštiniai horizontalūs siūleliai naudojami atstumams matuoti. Šiuos siūlelius 1770 m. pasiūlė anglų optikas Grynas (Green). Ryškus siūlelių vaizdas gaunamas pasukus okuliarą.

Vizuojant žiūronu, pirma reikia nustatyti siūlelių ryškumą, paskui stebimojo daikto ryškumą taip, kad daikto vaizdas ir būtų vienoje plokštumoje. Nesutapimas vadinamas paralaksu. Paralaksas pastebimas keičiant akies padėtį ties okuliaru, nes šiuo atveju siūlelių vaizdas juda daikto vaizdo atžvilgiu. Jis naikinamas papildomai nustatant ir vaizdo ryškumą.

Objektyvo optinis centras ir siūlelių sankirta sudaro vizavimo ašį. Šia ašimi vizuojama. Perstatant siūlelius vizavimo ašies padėtis kinta. Fokusuojant vizavimo ašis neturi keisti padėties. Plokštuma, kurią brėžia vizavimo ašis, sukant žiūroną per zenitą, vadinama kolimacine plokštuma. Be vizavimo ašies, žiūrone dar yra optinė ašis. Tai tiesė, einanti per optinės sistemos visų sferinių paviršių centrus. Jos atžvilgiu centruojama visa optinė sistema. Teoriškai šios abi ašys turi sutapti viena su kita ir su geometrine lęšių vamzdelių

Žiūrono didinimas yra kampų kuriais daiktas matomas pro žiūroną ir plika akimi, santykis. Ji dar galima išreikšti objektyvo ekvivalentinio ir okuliaro židinių nuotolių santykiu.

Esant trumpam objektyvo židinio nuotoliui ir sklaidomajam fokusavimo lęšiui, ekvivalentinio lęšio fokusinis atstumas gali būti didelis, todėl galima konstruoti nedidelius žiūronus. Dydis fokusuojant kinta, todėl šiek tiek keičiasi ir žiūrono didinimas.

Matymo laukas yra atvirkščiai proporcingas žiūrono didinimui. Geodezinių žiūronų matymo laukas esti tik 1-2°. Todėl prie žiūronų dar įtaisomi mechaniniai arba plačiakampiai optiniai taikykliai (kolimatoriai). Žiūrono kokybė dar vertinama pagal vaizdo ryškumą ir šviesumą.

Patiko? Pasidalink

Horizontalių laiptas priklauso ne tik nuo reljefo

Palyginus horizontalėmis pavaizduotų kalno ir daubos planus, matyti, kad ir kalnas, ir dauba vaizduojami vienodai. Norint išvengti neapibrėžtumo, prie horizontalių pridedami brūkšneliai, vadinami bergštrichais. Jie rodo vandens tekėjimo krypti. Horizontalių altitudės rašomos vietovės pakilimo kryptimi.

Kiti pagrindiniai horizontalėmis pavaizduoti reljefo elementai: a — slėnis, b — kalnagūbris, c — balnakalnis. Horizontalių laiptas parenkamas pagal plano ar žemėlapio mastelį, reljefą ir kitus veiksnius. Kuo mažesnis horizontalių laiptas, tuo tiksliau plane arba žemėlapyje galima pavaizduoti reljefą, bet kartu mažesnis atstumas tarp horizontalių plane. Mažiausias atstumas tarp horizontalių paprastai yra 0,2 mm.

Horizontalių laiptas priklauso ne tik nuo reljefo, bet ir nuo mastelio. Pavyzdžiui, kai horizontalės išvestos labai tankiai, jos užtemdo žemėlapį ir juo naudotis sunku. Kai jos išvestos retai, nepakankamai tiksliai vaizduojamas reljefas. Todėl, sudarant, pavyzdžiui, 1:5 000 mastelio planą, pagal reljefą horizontalių laiptas imamas 5, 2, 1 ar 0,5 m. Sudarant 1:2000 mastelio planą, horizontalių laiptas imamas 1 arba 0,5 m, o 1:1000, 1:500 mastelio 0,5 arba 0,25 m.

Stambaus mastelio planuose galima vaizduoti daug smulkių reljefo elementų, t. y. mikroreljefą. Kuo smulkesnis mastelis, tuo labiau reljefo vaizdas generalizuojamas, t. y. atrenkamos svarbiausios jo detalės. 1:100 000 mastelio arba dar smulkesnių mastelių žemėlapiuose vaizduojamas tik makroreljefas, būdingas tam landšaftui.

Horizontalės pasižymi tokiomis savybėmis:

1) vienos horizontalės taškai yra vienodame aukštyje virš sąlyginio ar absoliutinio lygio paviršiaus;

2) kuo mažesnis atstumas tarp horizontalių plane, tuo šlaitas statesnis, ir atvirkščiai;

3) pagal horizontales galima rasti aukščių skirtumą tarp taškų; aukščių skirtumas tarp vietovės taškų A ir B (plane a ir b) 1 m;

4) plano horizontalės negali kirsti viena kitos;

5) didžiausio nuolydžio linija yra statmena horizontalėms;

6) jei atstumai tarp gretimų horizontalių lygūs, tai ir atitinkamų vietovės linijų polinkio kampai taip pat lygūs.

Horizontalių braižymas

Tarus, kad plane yra taškų, kurių altitudės žinomos, reikia nubraižyti horizontales. Tai daroma dviem metodais: analitiniu ir grafiniu.

Analitiniu metodu braižoma taip. Tariama, kad plane yra trys taškai su žinomomis altitudėmis. Horizontalių laiptas h=1 m. Pagal tų taškų A, B ir C altitudes ir horizontalių laiptą galima nubraižyti 26, 27, 28 ir 29 m horizontales.

Interpoliuojama tarp taškų a ir b. Norint gauti reikalingas formules, sudaromas linijos AB profilis. Uždavinio sąlyga formuluojama taip: reikia rasti atstumus xi ir x2, kai žinomos taškų A ir B altitudės HA ir HB. Atstumas išmatuojamas plane. Taškų U ir V altitudės atitinkamai lygios 26 ir 27 m, nes šie skaičiai yra tarp HA=25,72 ir HR=–27,18. Trikampių AU’U ir AB’B kampai lygūs, taigi jie panašūs. Jų kraštinės proporcingos.

Patiko? Pasidalink

Taško padėtis Žemės paviršiuje apibūdinama geografinėmis koordinatėmis

Taško geografinės koordinatės

Taško padėtis Žemės paviršiuje apibūdinama geografinėmis koordinatėmis. Šios koordinatės yra apibendrinta astronominių ir geodezinių koordinačių sąvoka. Jos priskiriamos prie topocentrinės koordinačių sistemos. Koordinačių pradžios tašku laikomas Grinvičo meridiano ir ekvatoriaus plokštumos sankirtos taškas.

Taško M astronomine platuma vadinamas kampas cpm, kurį sudaro per tašką M einanti svambalo linija su astronominio ekvatoriaus plokštuma. Jeigu Žemė laikoma sfera, tai astronominė taško M platuma apibūdinama meridiano lanko Mo M ilgiu. Yra šiaurės ir pietų astronominė platuma. Ribinės astronominės platumos reikšmės: 0° ir 90°.

Taško M astronomine ilguma vadinamas dvisienis kampas kurį sudaro Grinvičo ir taško M astronominių meridianų plokštumos (einančios per geoido paviršiaus vertikales).

Grinvičo meridianas eina per Londono Grinvičo Karališkosios observatorijos didįjį pasažinį žiūroną. Bronzinė juosta, nutiesta tiksliai per meridianą, skiriantį planetą į du pusrutulius. Šis meridianas 1884 m. pasaulyje buvo pripažintas nuliniu atskaičiuojant ilgumą ir kaip pasaulinio laiko juostų pagrindas.

Yra rytų ir vakarų astronominė ilguma. Ribinės jos reikšmės: ir 180°.

Taško M geodezine platuma Bm vadinamas kam-pas, kurį sudaro elipsoido paviršiaus taške M normalė su geodezinio ekvatoriaus plokštuma.

Taško M geodezine ilguma LM vadinamas dvisienis kampas, kurį sudaro Grinvičo ir taško M geodezinių meridianų plokštumos (einančios per elipsoido paviršiaus normales).

Astronominėmis koordinatėmis nustatoma taško padėtis Žemės (geoido) paviršiuje, o geodezinėmis — elipsoido paviršiuje.

Kadangi elipsoido paviršius nesutampa su geoido paviršiumi, tai ir jo normalė nesutampa su svambalo linija (vertikale). Jos sudaro kampą 8. Todėl to paties taško geodezinės ir astronominės koordinatės yra skirtingos. Vertikalės nuokrypis nuo normalės įvairiuose Žemės paviršiaus taškuose nevienodas. Kampo 8 reikšmė gali siekti 3″ ir daugiau, o 1″ nuokrypis atitinka 31 m vietovėje. Todėl taško padėtis, apibūdinta astronominėmis ir geodezinėmis koordinatėmis, gali skirtis iki 90 m ir daugiau.

Svambalo linijos nuokrypius nuo normalės tiria gravimetrija.

Taškų astronominės koordinatės nustatomos remiantis astronominių stebėjimų duomenimis. Geodezinės koordinatės gauna-mos skaičiuojant pagal atliktus matavimus ant Žemės paviršiaus.

Stačiakampė zoninė koordinačių sistema

Taškų, esančių ant referencinio elipsoido paviršiaus, geodezinių koordinačių skaičiavimas yra sudėtingas. Todėl jos paprastai skaičiuojamos tiktai pirmos klasės valstybinės trianguliacijos taškams.

Paprasčiau skaičiuoti taškų koordinates stačiakampėje zoninėje Gauso ir Kriūgerio koordinačių sistemoje (plokštumoje).

Įsivaizduokime, kad Žemės elipsoidas kas padalytas zonomis, kurias riboja meridianai. Šios zonos numeruojamos nuo Grinvičo meridiano į rytus. Iš viso yra 60 zonų. Meridianas, einantis per zonos vidurį, vadinamas ašiniu zonos meridianu.

Patiko? Pasidalink