Вдосконалення методики геометричного нівелювання в умовах нестійкої стратифікації атмосфери

Abstract

The solution of the vertical refraction problem and consideration of it influence in the geometric levelling in particular anomal component of the vertical refraction conditioned by thermal turbulence state of atmosphere was proposed. The shown in the dissertation possibility of the vertical refraction determination and consideration on the basis sight targets fluctuation was confirmed by the great amount of the experiments and obtained results. Using of the digital levels equipped by charge coupled devices enables to determine and consider the target fluctuation more precision than visually and increase its accuracy by using increasing the accuracy of the refraction determination and also expand the observation time to whole light day. Дисcертационная работа направлена на решение проблемы вертикальной рефракции в геометрическом нивелировании. Высокоточное нивелирование – один из видов наземных геодезических работ, точность которого еще не достигается методами супутниковой геодезии. С ростом требований к точности построения геодезических сетей для решения региональных и, особенно, локальных задач геодинамики, наблюдений на геодинамичных полигонах, наблюдений за стойкостью инженерных сооружений, решение задач городского строительства и многих других задач инженерной геодезии, окончательной целью которых является безаварийная работа важных производственных объектов, возрастают требования относительно повышения точности и оперативности высокоточного геометрического нивелирования. Повышение точности геометрического нивелирования ограничивается не приборными погрешностями, как традиционных так и цифровых нивелиров, а флюктуациями параметров распространяемого излучения. Флюктуации обусловлены колебаниями градиента температуры и плотности воздуха, который приводит к изменению показателя преломления. Вертикальная рефракция состоит из двух составляющих: нормальной и аномальной. Значение нормальной составляющей вертикальной рефракции можна определить с необходимой точностью зная метеорологические параметры. Более трудно определить аномальную составляющую, которая обусловлена термически турбулентным состоянием атмосферы. Показанная в диссертационной работе возможность определения и учета вертикальной рефракции по колебаниях визирных целей подтверждена значительным количеством выполненых експерементальных исследований на 4-х наблюдательных станциях геометрического и тригонометрического нивелирования и полученными результатами. Предложена методика: фиксации колебаний изображений визирных целей с использованием приборов зарядной связи; определения величин колебаний изображений; определения поправок в отсчеты реек за величинами колебаний. Применение електронных нивелиров, которые оборудованы приборами зарядной связи, позволяет определять и учитывать колебания изображений в геометрическом нивелировании точнее, чем это делали визуально, и повышать его точность за счет точности определения рефракции, а также увеличить периоды наблюдений. Дисертаційна робота спрямована на вирішення проблеми врахування впливу вертикальної рефракції під час геометричного нівелювання, а, зокрема, її аномальної складової, яка обумовлена термічно турбулентним станом атмосфери. Показана у дисертаційній роботі можливість визначення та врахування вертикальної рефракції за коливаннями візирних цілей підтверджена великою кількістю поставлених експериментальних досліджень та отриманими результатами. Застосування цифрових нівелірів, що обладнані приладами зарядового зв’язку, дає можливість визначення та врахування коливань зображень у геометричному нівелюванні точніше, ніж це робили візуально, і підвищити його точність за рахунок точності визначення величини рефракції, а також розширити періоди спостережень практично на увесь світловий день.