Meratakan ialah sejenis ukuran geodetik. Ia digunakan untuk mencari ketinggian relatif pelbagai titik di permukaan bumi. Objek semula jadi seperti sungai, laut, lautan, padang atau titik permulaan lain boleh diambil sebagai tahap bersyarat dalam pengukuran sedemikian. Sebenarnya, meratakan ialah penentuan nilai lebihan permukaan setiap objek ke atas sesuatu (rujukan). Pengukuran sedemikian diperlukan untuk menyusun pelepasan tepat bagi kawasan yang dikaji. Pada masa hadapan, data ini digunakan dalam penyediaan pelan rupa bumi, peta atau untuk menyelesaikan masalah khusus yang digunakan.
Apakah jenis perataan yang ada?
Pengukuran sedemikian boleh dilakukan dengan pelbagai kaedah, berbeza dalam peralatan atau teknologi yang digunakan. Pertimbangkan apakah jenis meratakan utama. Yang paling biasa ialah lima kaedah: pengukuran permukaan geometri, trigonometri, barometrik, mekanikal dan hidrostatik. Mari kenali setiap daripada mereka dengan lebih terperinci.
Perataan geometri
Dengan kaedah mengukur rupa bumi ini, yang istimewarel geometri dan tahap peranti. Prinsip menembak adalah memasang rel dengan lejang dan pembahagian pada titik yang diperlukan berhampiran permukaan yang sedang dikaji. Selepas itu, menggunakan rasuk penglihatan mendatar, perbezaan ketinggian dikira. Perataan geometri dilakukan mengikut prinsip "dari tengah" atau "ke hadapan". Apabila mengukur dengan kaedah pertama, rel dipasang pada dua titik di permukaan, peranti terletak di antara mereka pada jarak yang sama. Hasil tinjauan adalah data tentang lebihan satu daripada bar berbanding yang lain. Kaedah kedua adalah klasik - satu peranti dan satu rel. Kaedah meratakan ini adalah yang paling biasa. Mereka telah menemui aplikasi dalam pembinaan kedua-dua objek kecil (rumah) dan objek besar (jambatan).
Perataan trigonometri
Dengan jenis kerja mengukur ini, adalah kebiasaan untuk menggunakan peranti goniometrik khas, yang dipanggil teodolit. Dengan bantuan mereka, maklumat diambil tentang sudut kecondongan rasuk penglihatan, yang melalui sepasang titik yang diberikan di permukaan. Aras trigonometri digunakan secara meluas dalam pengukuran topografi untuk menentukan perbezaan ketinggian antara dua objek yang berada pada jarak yang agak jauh antara satu sama lain, tetapi dalam zon penglihatan optik peranti.
Ukuran permukaan barometrik
Perataan barometrik ialah kaedah pengukuran berdasarkan pergantungan tekanan udara atmosfera pada ketinggian titik pada permukaan yang ditentukan. Proses membaca dijalankan menggunakanbarometer. Sistem perataan ini mesti mengambil kira beberapa pembetulan untuk suhu udara sebenar dan kelembapannya. Kaedah ini telah digunakan di kawasan yang sukar dicapai (contohnya, dalam keadaan pergunungan) semasa pelbagai ekspedisi geografi dan geologi.
Ukuran permukaan mekanikal (teknikal)
Perataan teknikal melibatkan penggunaan peranti khas - perataan automatik. Dengan itu, profil kawasan yang dikaji dilukis dalam mod automatik menggunakan cakera geseran yang merekodkan jarak yang dilalui, dan garis paip yang ditetapkan yang menetapkan menegak. Peranti sedemikian biasanya dipasang pada kenderaan dan dipandu dari satu titik yang ditentukan ke tempat lain. Aras teknikal membolehkan anda menentukan perbezaan ketinggian antara objek yang dikaji, jarak antara objek dan profil rupa bumi, yang dirakam pada pita foto khas.
Ukuran permukaan hidrostatik
Perataan hidrostatik ialah kaedah berdasarkan prinsip kapal berkomunikasi. Penggambaran dengan cara ini dilakukan menggunakan peranti hidrostatik, yang berfungsi dengan ralat sehingga dua milimeter. Tahap sedemikian dipasang dari sepasang tiub kaca yang disambungkan oleh hos, sistem ini diisi dengan air. Proses pengukuran dijalankan seperti berikut - tiub dipasang pada rel di mana skala digunakan. Selepas itu, bar dipasang berhampiran objek yang dikaji, bahagian menandakan nilai berangkaperbezaan antara dua peringkat. Reka bentuk ini mempunyai kelemahan yang ketara, iaitu had ukuran terhad, yang ditentukan oleh panjang hos.
Kaedah meratakan yang diterangkan (kecuali yang mekanikal) adalah sangat mudah dan tidak memerlukan sebarang pengetahuan khusus daripada pengendali, oleh itu ia digunakan secara meluas dalam pembinaan dan bidang ekonomi negara yang lain.
Kelas pengukuran
Selain daripada teknik pengukuran, perataan biasanya dibahagikan kepada kelas ketepatan. Setiap daripada mereka sepadan dengan jenis dan kaedah pencarian maklumat tertentu. Mari kita pertimbangkan kelas meratakan yang wujud.
- Kelas pertama dianggap sangat tepat. Ia sepadan dengan ralat rawak rms 0.8 milimeter setiap kilometer dan ralat sistematik 0.08 mm/km.
- Kelas kedua juga dianggap sangat tepat. Walau bagaimanapun, ralat di sini adalah lebih tinggi sedikit - ralat rms ialah 2.0 mm/km, dan ralat sistematik ialah 0.2 mm/km.
- Kelas ketiga. Ia sepadan dengan ralat standard 5.0 mm/km, dan yang sistematik tidak diambil kira.
- darjah empat. Ia sepadan dengan ralat akar-min-kuasa dua bersamaan dengan 10.0 mm/km, ralat sistem juga tidak diambil kira.
Bergantung pada ciri rupa bumi dan objektif tinjauan, pelbagai kaedah tinjauan data boleh digunakan. Contohnya, dengan poligon, dengan garis selari, atau dengan meratakan permukaan dengan segi empat sama. Teknik yang terakhir adalah yang paling banyak digunakan, ia digunakan secara meluas untuk pengumpulan data darikawasan terbuka yang besar dengan ketinggian keratan rentas yang agak rendah. Mari pertimbangkan dengan lebih terperinci.
Bersegiempat
Perataan permukaan dengan kaedah ini dilakukan untuk mendapatkan pelan topografi berskala besar bagi kawasan rata. Kedudukan lancar titik kawalan ditentukan dengan meletakkan lintasan. Dan ketinggian - dengan kaedah pengukuran geometri menggunakan tahap teknikal. Proses pemerolehan data boleh dijalankan dalam dua cara berbeza: dengan meletakkan gerakan meratakan dengan pecahan beransur-ansur diameter dan segi empat sama.
Meratakan dengan segi empat sama dilakukan dengan memecahkan tanah menggunakan pita pengukur dan teodolit (grid dengan sisi sel dua puluh meter) apabila diukur pada skala 1:500 dan 1:1000, empat puluh meter - apabila merakam pada skala 1:2000 dan seratus meter pada 1:5000.
Pada masa yang sama, keadaan wilayah yang dikaji ditetapkan dan garis besar dibuat. Prosedur ini dilakukan dengan cara yang sama seperti dalam tinjauan teodolit. Selain bahagian atas sel, objek pelepasan berciri dilekatkan pada tanah - titik tambah: bahagian atas dan pangkal bukit, bahagian bawah dan tepi lubang, titik pada saluran tumpahan dan garisan tadahan air, dan lain-lain.
Jusifikasi tinjauan dibuat dengan meletakkan laluan perataan dan teodolit di sepanjang sempadan luar grid petak, yang kemudiannya diikat pada titik rangkaian keadaan tunggal. Ketinggian titik tambah dan bucu sel ditentukan oleh kaedah perataan geometri. Jika panjang sisiempat puluh meter persegi atau kurang, kemudian dari satu stesen mereka cuba mengukur semua titik yang ditentukan. Jarak dari peranti ke bar tidak boleh melebihi 100-150 meter. Jika panjang sisi segi empat sama ialah seratus meter, maka aras diletakkan di tengah setiap sel. Menurut tinjauan lapangan bagi kawasan menggunakan kaedah segi empat sama, log meratakan dan garis besar ukuran disusun.
Log dan gariskan meratakan mengikut petak
Log mengandungi data pada saiz sisi sel, mengikat grid koordinat kepada lintasan teodolit (justifikasi geodetik). Di samping itu, pengikatan pada objek rupa bumi ditunjukkan - tasik, bukit, dan sebagainya. Ia juga harus diperhatikan dari kedudukan apa yang meratakan rupa bumi telah dijalankan. Garis besar mengandungi hasil menembak setiap petak. Di bahagian atas dan titik tambah setiap sel, bacaan dari bahagian hitam bar (dalam meter), serta ketinggian yang dikira, ditunjukkan. Pengiraan ini dilakukan pada ufuk instrumen. Ketinggian bucu sel ditentukan sebagai perbezaan antara ufuk instrumen di stesen dan bacaan pada rel.
Untuk mengawal proses pengukuran permukaan untuk dua bucu sel, perataan dilakukan dari dua stesen berbeza. Merangka pelan berdasarkan bahan yang diperoleh untuk mengambil data permukaan bermula dengan penetapan pada tablet mengikut koordinat titik rangkaian geodetik keadaan bersatu, objek justifikasi tinjauan (meratakan dan pergerakan teodolit), tambah titik, bucu segi empat sama dan keadaan.
Kaedah permohonan
Apabila meratakan wilayah dengan caraaplikasi teodolit dan laluan meratakan, dipecahkan kepada diameter, laluan diletakkan di sepanjang garis ciri semula jadi kawasan tertentu, contohnya, di sepanjang empangan atau tadahan air. Dalam kerja sedemikian, keratan rentas dan piket hendaklah ditetapkan setiap empat puluh meter apabila mengukur pada skala 1:2000 dan setiap dua puluh meter apabila mengukur pada skala 1:1000 dan 1:500. Pada titik lenguhan cerun, ditambah objek ditanda. Dalam proses menyediakan piket, keadaan harus diperbaiki dan garis besar dibuat. Rekod meratakan dibuat dalam jurnal. Ia menandakan nombor siri piket, bacaan pada sisi merah dan hitam rel, jarak objek positif dari piket terdekat. Berdasarkan hasil perataan, pelan topografi wilayah, profil rupa bumi melintang dan membujur disusun.
Adalah wajar untuk mengukur permukaan di kawasan tapak yang dicadangkan untuk landskap dan perancangan menegak wilayah. Contohnya ialah reka bentuk landskap kawasan sekitar mana-mana monumen seni bina atau zon berkebun landskap.
Apakah itu tahap?
Untuk menjalankan pengukuran geometri rupa bumi, yang digunakan secara meluas dalam pembinaan, tahap pelbagai reka bentuk digunakan. Peranti ini, mengikut prinsip operasi mereka, biasanya dibahagikan kepada: elektronik, laser, hidrostatik dan optik-mekanikal. Semua peringkat dilengkapi dengan teleskop berputar dalam satah mendatar. Reka bentuk moden peranti pengukur sedemikian menyediakan pampasan automatikuntuk menetapkan paksi visual kepada kedudukan kerja.
Sejarah meratakan
Maklumat pertama yang sampai kepada manusia moden tentang meratakan merujuk kepada abad pertama SM, iaitu pembinaan terusan pengairan di Greece dan Rom purba. Dokumen sejarah menyebut alat penyukat air. Penciptaan dan penggunaannya dikaitkan dengan nama saintis Yunani kuno Heron of Alexandria dan arkitek Rom Mark Vitruvius. Dorongan untuk pembangunan alat pengukur dan kaedah perataan ini ialah penciptaan skop tompok, barometer, aras silinder dan grid pengijazahan dalam skop tompok. Ciptaan ini bermula pada abad ke-16 dan ke-17, dan ia membolehkan untuk membangunkan sistem untuk mengukur permukaan bumi dengan tepat.
Di Rusia, semasa zaman Peter the Great, sebuah bengkel optik telah diasaskan, di mana, antara lain, mereka juga menghasilkan tahap, barulah mereka dipanggil tahap semangat dengan paip. I. E. Belyaev terlibat dalam pembangunan tahap di bengkel. Dalam tempoh yang sama, alat pengukur pertama muncul, berdasarkan barometer. Pada permulaan abad kesembilan belas, tahap trigonometri pertama muncul, dengan bantuan mereka, kerja berskala besar telah dijalankan untuk menentukan perbezaan tahap Azov dan Laut Hitam, ketinggian Gunung Elbrus diukur. Penggunaan alat geometri direkodkan pada pertengahan abad kesembilan belas. Jadi, pada tahun 1847 mereka digunakan dalam pembinaan Terusan Suez. Di negara kita, meratakan geometripermukaan digunakan dalam pembinaan jalan air dan darat. Permulaan penciptaan rangkaian negeri domestik dianggap sebagai 1871. Kemudian kerja dimulakan untuk membetulkan dan memasang titik yang menjadi asas untuk tinjauan topografi.
Aplikasi meratakan
Hasil perataan ialah penciptaan rangkaian geodetik rujukan tunggal, yang berfungsi sebagai asas untuk pengukuran topografi kawasan atau pelbagai ukuran geodetik. Penggambaran digunakan secara meluas untuk tujuan penyelidikan dan saintifik: semasa mengkaji glob, pergerakan kerak bumi, untuk menetapkan turun naik paras laut dan lautan.
Meratakan juga digunakan dalam menyelesaikan pelbagai masalah terpakai yang dikaitkan dengan pembinaan pelbagai objek, meletakkan talian komunikasi, utiliti, dll. Contohnya, pengukuran rupa bumi diperlukan untuk memindahkan keputusan reka bentuk dalam ketinggian, sebagai tambahan, semasa kerja-kerja pemasangan pada pemasangan struktur bangunan. Apabila menyelesaikan masalah sedemikian, data yang diperolehi oleh perkhidmatan geodesi sentiasa digunakan. Juga, secara langsung untuk menyelesaikan pelbagai tugas yang sangat khusus, sistem pencarian maklumat automatik digunakan. Tugas sedemikian termasuk, sebagai contoh, pembaikan dan pembinaan jalan raya. Penderia yang disertakan dalam peranti meratakan automatik dipasang pada kereta api, kereta, menghasilkan profil siap sedia bagi kawasan yang sedang dikaji dalam masa yang sesingkat mungkin.
Teknologi moden
Sehingga kini,disebabkan perkembangan pesat sains dan teknologi yang luar biasa, pelbagai pengetahuan teknikal digunakan untuk meratakan permukaan.
- Laser. Kerja mereka adalah berdasarkan pembacaan parameter rupa bumi menggunakan peranti pengimbasan laser.
- Ultrasonik. Elemen utama peranti sedemikian ialah penderia ultrasonik yang memancarkan gelombang.
- GNSS-technology, yang dikaitkan dengan mendapatkan maklumat tentang koordinat semasa menggunakan komunikasi satelit. Peralatan sedemikian memberikan ketepatan meratakan yang sangat tinggi.
Untuk memastikan pemprosesan yang cekap bagi sejumlah besar aliran maklumat yang diperolehi dalam proses menggunakan pengetahuan di atas, ia dikehendaki mempunyai perisian khas yang sesuai yang akan melaksanakan tugas yang berkaitan dengan menyimpan, mengurus, menggambarkan dan memproses data.
Sistem meratakan moden dalam pembinaan jalan
Sistem automatik digunakan secara meluas dalam pembinaan jalan raya moden. Mereka membenarkan anda menguruskan peralatan pembinaan jalan raya, memandangkan kedudukan semasanya. Pada masa yang sama, meratakan laluan automatik dibezakan oleh ketepatan tinggi kerja yang dijalankan, yang dengan ketara meningkatkan kualiti jalan raya yang dihasilkan, serta mengurangkan masa pembinaan. Peranti sedemikian, dipasang pada penurap asf alt, mesin pengilangan jalan, jentolak, membolehkan anda menghapuskan kerosakan dan kecacatan pada turapan lama apabila meletakkan lapisan baru. Tahap ini mengawal cerun merentas jalan, melaksanakannya mengikut projek yang ditetapkan dengan tepatparameter. Sistem pengukuran permukaan moden untuk peralatan pembinaan jalan terbahagi kepada beberapa jenis bergantung pada teknologi yang digunakan.
- Peranti ultrasonik dengan bilangan penderia yang berbeza.
- Sistem pengambilan laser.
- Peranti berdasarkan teknologi GPS satelit.
- Sistem 3D berdasarkan prinsip stesen jumlah.
Jika perlu, bergantung pada kerumitan dan keanehan kerja yang sedang dijalankan, satu atau satu lagi teknologi meratakan automatik boleh digunakan.
