СПОСОБ БАРОМЕТРИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ГОРНЫХ РАЙОНОВ Советский патент 1972 года по МПК G01L13/00 

Изобретение относится к области определения высот точек местности барометрическим нивелирование.и.

Известен способ барометрического нивелирования для горных районов, описанный в авт. св. № 178149, по которому нри обработке результатов измерений используются натуральные значения барических коэффициентов без учета их изменения по высоте. Барометрические станции при измерении этим способом располагают в виде иирамиды - три станции опорного треугольника на минимальных высотах и в центре высотная барометрическая станцня.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность измерений и упростить организацию работ. Для этого температуру воздуха и влажность измеряют на барометрических станциях, расположенных на разных высотах и на наблюдаемых точках, определяют вертикальный градиент барических коэффициентов и учитывают его при вычислении превышений.

Согласно барометрической формуле значение барического коэффициента определяется выражением:

где /ср -средняя температура

столоа

воздуха; /ср - средняя влажность;

-среднее атмосферное давление;

г ср Ag cp-уклонение среднего значения еилы тяжести от нормального значения, ёГо - gVp/ постоянные коэффициенты.

а, Р, ТИзменение величины барического коэффициента с высотой связано в основном с раснределением температуры воздуха. При нор.мальиом значении вертикального температурного градиенга (,65 гр/100 м барический коэффициент уменьшается с высотой на 22 ед. на каждые 100 м превыиюиия. Слодовательпо, ирн определении превышеиня определяемых точек относительно барометрических станций нри использоваипи барпческих коэффициентов без учета их вертикального градиента возникают погрешности, которые определяются формулой:

(АЯ./1-/1),

(2) 546

25 где Y - вертикальный температуриый градиент;АЯ - иревышение высотной станции отСогласно формуле (2) с максимальной погрешностью онределяют точки, расположенные в среднем ярусе между опорным горизонтом и высотной станцией. Принимая 0,65 гр/ЮОм, &.H IQQQM и /г 500л{, получим Д/г 3,0 м. При увеличении превып1сний погрешности в определяемых превышениях резко возрастают. При значительном вертикальном градиенге влажности следует измерять и учитывать также влажность воздуха. Погрешность, возникающая вследствие неучета влажности, может быть подсчитана по формуле, аналогичной формуле (2). В способе рекомендуется также по данным разновысоких барометрических станций, удаленных друг от друга на значительное расстояние в горизонтальной .плоскости, определять пространственный динамический коэффициент: (l + O-(ign-Ig s) где HO, HS - абсолютные высоты барометрических станций; t -средняя температура столба воздуха; РО, PS - атмосферное давление на барометрических станциях. Изменение величины пространственного динамического коэффициента в пространстве и времени в основном связано с динамическим состоянием атмосферы. Превышения определяемой точки относительно барометрических станций вычисляются по формулам: (l+.U-() /г (l-f a.«J.{lgP,-lgP,). Окончательная высота определяемой точки получается как весовое среднее с учетом пространственного ноложения определяемой точки относительно барометрических станций: Я,.9, + //х-вз, H, H, + h.,, Я:: //, + /г,,; во, Os - пространственные весовые коэффнциенты; ,з l oxl-f l/Zxsl При выполнении площадных работ целесообразно размещать барометрическую сеть i иде разновысокого треугольника, приурачивая одну станцию к минимальным, вторую - к средним и третью - к максимальным высотам определяемых точек. В этом случае более строго проводится уравнивание значении динамического коэффициента и более полно учитываются погрещности в средней температуре столба воздуха и изменение горизонтального барического градиента с высотой. Могут быть использованы и другие схемы расстановки барометрических станций (например, в виде пространственного треугольника, в виде пирамиды). Однако в этом случае уравнивание пространственных динамических коэффициентов выиолняется менее строго, а учет систематических ошибок в температуре и изменение горизонтального барического градиента с высотой менее полно. Способ позволяет получить высоты с точностью ±2,5 м при относительных превышениях в пределах опорного треугольника со сторонами 60-80 км до 1500 м и с точностью ±0,5 м при относительных превышениях в маршруте протяженностью 10-12 км до 500 м и может иайти широкое применение при геофизических работах, а также для высотного обоснования топографических и других изысканиях в горных районах. Предмет изобретения Способ барометрического нивелирования для горных районов но авт. св. Л 178149, отличающийся тем, что, с целью новышения точности, измеряют тедмпературу воздуха и влажность на барометрических станциях, расноложенных на разных высотах и на наблюдаемых точках, определяют вертикальный градиент барических коэффициентов н учитывают его при вычислении превышений.