Хочу быть топографом - Сергей Михайлович Голицын
Все части теодолита должны быть подогнаны, оси должны быть строго вертикальны или горизонтальны. Подкручивая или отпуская поочередно мелкие регулирующие винтики, каждый топограф должен уметь выверять свой инструмент. Некоторые поверки, например поверки уровней, необходимо проделывать ежедневно.
Как измеряются расстояния
Самый быстрый способ определения расстояний — с помощью дальномеров.
Существуют специальные рейки — узкие доски, трех- или четырехметровые, иногда складывающиеся, иногда раздвижные, на которые нанесены сантиметровые деления — черные или красные шашки, а сбоку стоят цифры дециметров. Иногда эти деления рисуют в виде треугольников и фигурок разных размеров и формы.
Рейки различных типов.
Три горизонтальные нити в трубе теодолита и есть нити дальномерные. Они нарезаны так точно, что если посмотреть в теодолит на рейку, поставленную на расстоянии 100 метров, от нижней нити до верхней поместится как раз 100 сантиметров рейки. Значит, посылая рабочего-реечника на какие-либо характерные точки на местности, вы отсчитываете по рейке количество сантиметров между нитями и получаете количество метров до этой точки. Быстро, но неточно. На полметра и больше вы всегда можете ошибиться. Впрочем, при съемке в масштабе 1 : 2000 и мельче такой ошибкой можно пренебречь.
Иногда в теодолитах при расстоянии 100 метров до рейки между нитями помещается не 100 делений рейки, а немного больше или меньше. Тогда вычисляют так называемый постоянный коэфициент дальномера, на который и умножают полученные отсчеты по рейкам.
Измеряют расстояния обычно стальной 20-метровой лентой. На такой ленте на каждом метре закреплены бляшки с цифрой метра, на каждом дециметре имеются маленькие отверстия, а сантиметры отсчитываются на глаз. На обоих концах ленты находятся специальные крючочки с отметкой; от одной отметки до другой — 20 метров.
Стальная 20-метровая лента.
Измеряют лентой точно так же, как и рулеткой. Существует шесть таких же проволочных шпилек, и передний мерщик, встряхивая и натягивая ленту, вставляет в крючочек ленты шпильку. Задний, наступив ногой на конец ленты, в который вставлена шпилька, направляет переднего по линии. Одна за другой шпильки переходят от переднего мерщика к заднему.
При измерении лентой на ровной местности ошибка на 100 метров допустима до 5 сантиметров.
Такой лентой можно мерить гораздо точнее, если концы ее отмечать не шпильками, а лезвием ножа. При этом передний мерщик держит ленту не за ручку, а за прицепленный к ручке динамометр и натягивает ленту всегда с определенной силой, обычно в 10 килограммов. Сантиметры при этом отсчитываются не на глаз, а обыкновенной ученической линейкой.
Наконец, существует специальная штриховая лента, разделенная на сантиметры, а у концов — на миллиметры. Предварительно такую ленту испытывают в лаборатории на особом приборе, называемом компаратором. Этим прибором с точностью до десятых долей миллиметра определяется длина ленты при натяжении с силой в 10 килограммов, а также узнается, насколько эта длина колеблется под влиянием температуры. В среднем при повышении или понижении температуры на 10° длина ленты изменяется на 2,5 миллиметра. Прежде чем измерять расстояние штриховой лентой, сперва с помощью обыкновенной ленты через каждые 20 метров забивают вровень с землей колья, а когда ведется уже точное измерение, концы штриховой ленты отмечают ножами на этих кольях. При этом натягивают ленту с помощью динамометра, а к ленте прикрепляют термометр и через определенные промежутки времени записывают температуру, а впоследствии в каждое измерение вносятся соответствующие поправки.
Существуют способы измерения линий еще более точные и сложные, с ошибкой даже менее 1 миллиметра на 100 метров.
На плане и на карте местность изображается такой, какой она кажется сверху, с самолета. Ровные участки от этого нисколько не изменяются, но горы и овраги получаются иными: если смотреть с самолета перпендикулярно вниз, то горы как бы выравниваются. На плане от горы до горы кажется совсем близко, а на местности приходится преодолевать большие расстояния — то подниматься, то спускаться.
Если разрезать отвесно гигантским ножом горную местность и посмотреть на этот разрез сбоку, получится ломаная линия. Вы уже знаете, что эта ломаная линия называется профилем. На плане обычно изображается не она сама, а ее проекция, которая называется горизонтальным проложением.
Поперечный разрез горной местности.
Стало быть, выходит, что в горах все планы и карты неверны? Да, туристам очень советую пользоваться картой с учетом подъемов и спусков. Но всех других, имеющих дело с картами и планами, такое искажение местности не испугает, а, наоборот, окажет им помощь.
Когда на косогоре строится здание, стены возводят отвесными, а пол делают горизонтальным, и здание на косогоре занимает площадь, равную горизонтальному проложению.
Растения и деревья всегда тянутся вверх, к солнцу. Значит, на любом косогоре вырастет столько же леса и пшеницы, сколько и на горизонтальном его проложении.
Строители-железнодорожники, проводящие дорогу в горной местности, ведут ее то по насыпям, то по выемкам, а если окажется, что гору обойти невозможно, они пробивают сквозь нее туннель и, следовательно, во всех случаях прокладывают путь по горизонтальному проложению[28].
Когда измеряется лентой линия, идущая в гору или под гору, ленту кладут плашмя на землю и измеряют угол наклона горы α. Горизонтальное проложение равно измеренной линии минус поправка из таблицы (см. стр. 193).
Измерение угла наклона вертикальным кругом теодолита.
Угол наклона измеряют эклиметром или вертикальным кругом теодолита, который находится сбоку трубы. На круге нанесены градусные деления, идущие от горизонтального ноля в обе стороны, имеются два верньера для отсчета минут и специальный уровень.
При угле α в 2° поправка на наклон местности на 100 метров равна всего 6 сантиметрам. При обычных измерениях, если гора отлогая, эта поправка во внимание не принимается.
Обоснование съемки
Обоснование — это тот скелет, тот каркас, на котором строится вся съемка.
На большей части нашей страны уже существует обоснование, соединенное между собой в единую систему. Каждая точка обоснования имеет свою географическую широту и долготу, так называемые географические координаты, вычисленные с большой точностью.
Что же это за точки?
Случалось ли вам видеть высокие, иногда метров в 30 и больше, деревянные вышки, поставленные на самых высоких холмах, хорошо заметные со всех сторон?
Иногда эти вышки бывают и меньше и не такой сложной конструкции.
