Способ барометрического нивелирования Советский патент 1993 года по МПК G01C5/06 

Изобретение относится к области геодезических измерений и может быть использовано при определении высот точек местности в сокращенные сроки.

Целью изобретения является повыше- ние оперативности определения высот точек местности при барометрическом нивелировании.

На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.

В основу способа положены следующие теоретические рассуждения. Пусть на исходной точке барометрического хода 1 создана вспомогательная точка 2, превышение между которыми известно и равно АН. На i определяемой точке 3 также создана вспомогательная точка 4, превышение между которыми также равно АН. По результатам измерения температуры воздуха на точках 1 и 3, а также давления на всех точках можно найти превышения

hi3 KlnPi/P3.

П14 - KlnPl/P4,

h23 - KlnPa/Рз.

где К - 29,38

Т, +Тз

- барометрическая L

«

Ё

ступень высоты:

Р1.Р2,Рз,Р4 - давления на точках 1, 2, 3 и 4 соответственно:

TL Тз - температура воздуха на 1 и 3 точках соответственно.

В связи с тем, что параметры атмосферы непостоянны как во времени, так и в пространстве, за время, прошедшее между измерениями давления на 1-2 и 3-4 точках, результат измерения давления на точках 3 и 4 можно представить в виде

00 N3 СЛ О 00 О

Рз-Рз + дР. Р4-Р41 5Р,

(4) (5)

ие иссо2, и же еПодуех

(1) (2) (3)

где Рз1 и Р4 - давления на точках 3 и 4, соответствующие моменты времени проведения измерений на точках 1 и 2;

дР - измерения давления, обусловленные влиянием барической тенденции и горизонтальной составляющей барического градиента.

Одновременно с этим результаты-определения превышений будут содержать по3 18259804

грешность, обусловленную погрешностямиh14 - hia - Лн - Kin -

измерения температуры на точках и откло- -,

нения его среднего арифметического знвче-А-о к ок

нйя от средней барометрической, т.е. можноТаким образом, принимая во внимание

записать, что5 . (13) м (14),превышение, например, между 1

К К1 К, (6)и 3 точками может быть определено как

где К1 - барометрическая ступень высоты,hts1 Im- 5гиз, (15)

соответствующая равенству средней ариф-- ... Рэ к,п Pi

метической и средней барической темпера-гдв wnP3-)P

тур в районе измерений;«JQ Предлагаемый способ осуществляют

д К - погрешность определения баро-следующим образом.

метрической ступени высоты.В исходной точке барометрического хоС учетом соотношений (4), (5) и (6) вертикально устанавливается штанга с

нения (1). (2) и (3) можно представить в видежестко закрепленными на ней площадками

. т „|. Јi .jg для размещения на них средств измерения

Рз1давления. Измеряют температуру воздуха в

, дР Piрайоне исходной точки и значения давления

- К ln( 1 4- р3 1.д р)+ 0 Kin -- (7) vПри установке приборов измерения давле3мия на указанных площадках. Перемещают

hi4 K ln-| -ЗА приборы для измерения температуры и дав- Р4ления, а также штангу на определяемую к | М + - Р, 1 + &К - (8 точку. Устанавливают штангу вертикально и Р4 - 6 Р Р4производят измерения, аналогично измере- рниям, выполненным на исходной точке. По гад я -г результатам измерений находят д К и 6 Р, РЗ25 полагая в качестве нечетных точек нижние, (1 -г- Рд )+dKln - (9)а в качестве четных верхние площадки Рз - о Р р3 штанги. По результатам определения $К и Нетрудно видеть, что первые слагаемыедР находят поправку и вводят в результат уравнений (7), (8) и (9) представляют собойопределения превышения, истинные превышения между соответству30 Предлагаемый способ может быть реали- ющимм точками и в связи с этим имеютэован с использованием серийно выпускае- место равенствамых промышленностью барометрических . . ALJ л„. Р ц..высотомеров типа ВБ и термометров ТМ-1. hia-haa-AH-dKIn (10)Применение описанного способа поли к-«1 Pf-ftP и35 звояит повысить оперативность определе- hi4-ht3-AH -K ln( - ния высот точек местности при р барометрическом нивелировании за счет - (11)определения поправок и результатам изме- Рз рения давления и определения барометри- Равенство (11) в свою очередь послеческой ступени высоты непосредственно на преобразования может быть представленои определяемой точке хода в процессе его в видепроложения.

hi4-tm- АН « - Ktn - -Проверка способа была выполнена на

Р4модели с превышением между исходной и

А Рд -6Р ,определяемой точками в 100 ми ДН - 3 м.

- (К- о К) Inp- р (12)45 в результате было установлено, что при моРешиа (10) относительно (5К.а(12)отно-деяировании на ЭВМ типа -Электроника

сительно 5Р, получают значения поправокДЗ-28 отклонения найденного-значения

к соответствующим параметрам в видед р ак « «вперед заданных не превысило 1%.

д„ П1з-ь2з-ДН /10Ч50 Формула изобретения

-i h Pi/Pg- Способ барометрического нивелироваР4 д Р3мия, включающий последовательное изме р -1 -д . (14)рение на исходном и каждом

промежуточном пунктах барометрического 55 хода атмосферного давления в первой точке м температуры и обработку результатов измерений с нахождением барометрической

ступени, предварительных значений превышений между соответствующими точками пунктов и поправок к этим значениям, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, на каждом из пунктов барометрического хода при измерении атмосферного давления производят дополнительное измерение во второй точке, расположенной относительно первой на измерение расстояния по вертикали, а при обработке результатов измерений находят поправку дк к барометрической ступени высоты из выражения

3к

hi.3 - П2.з -АН

иГР1/Ра

где hi.3 предварительное значение превышения между первыми точками исходного и соответствующего промежуточного пунктов:

t П2.з-предварительное значение превышения между второй точкой исходного и первой точкой соответствующего промежуточного пунктов,

АН - расстояние по вертикали между первой и второй точками;

0

Pi и Р2 измеренные значения атмос ферного давления соответственно в первой и второй точках исходного пункта, и поправку дР к измеренному значению атмосферного давления на каждом из промежуточных пунктов из выражения:

(5Р (Р4-АР3)/1-А,

где Рз и РА измеренные значения атмосферного давления в первой и второй точках соответствующего промежуточного пункта;

h14 - his- АН -Kin

РЗ

Р4

А-е

к -о к

пц - предварительное значение превышения между первой точкой исходного- к второй точкой промежуточного пунктов;

К - барометрическая ступень высоты, а поправку бгт Б предварительное значение превышения между первыми точками исходного и каждого промежуточного пунктов находят из выражений

Kin

Рз

-б Kin

Рз

РЗ -ар

25

Область использования: геодезия, при определении превышений точек, местности. Сущность изобретения: на исходном и каждом промежуточном пунктах барометрического хода производят измерения атмосферного давления в двух точках, расположенных одна над другой на измеренном расстоянии. При обработке результатов измерений величину получаемого превышения сравнивают с известной величиной расстояния между точками и находят поправки к результатам измерений непосредственно на каждом промежуточном пункте. 1 ил.