Барометрическое  нивелирование

Рефераты, курсовые и дипломные по географии / Съемки местности. Нивелирование барометрическое, механическое и гидростатическое / Барометрическое  нивелирование

Страница 1

Физическое нивелирование основано на закономерности изменения атмосферного давления с изменением абсолютной высоты места: с подъемом над уровнем моря давление падает, со спуском — повышается.

Нивелирование, при котором определяется разность высот двух точек (превышения), по данным изменения атмосферного давления, измеренного в этих точках, называется барометрическим. Барометрическое нивелирование - один из методов нивелирования, основанный на установленной Б. Паскалем в 1647 связи давления воздуха с высотой точки над уровнем моря.

Барометрическое нивелирование дает возможность быстро определять абсолютные высоты точек местности, оно также используется для съемки рельефа высокогорной и сильно пересеченной территории.

По разности давления, как отмечалось выше, с учетом метеорологических условий, можно вычислить и разность высот двух не очень удаленных друг от друга точек. для этой цели применяют понятие барической ступени высот, или расстояния по вертикали в метрах, на котором атмосферное давление меняется на 1 мм ртутного столба. По формуле Бабине составлены таблицы барических ступеней высот. Так, например, для средней полосы европейской части СССР барическая ступень составляет 10,5 м/мм.

Атмосферное давление меняется не только с высотой, оно зависит также от ряда метеорологических факторов, в частности от температуры воздуха.

Широкое применение при барометрическом нивелировании получили пружинные барометры-анероиды (безжидкостные). Барометр-анероид БАММ, например, обеспечивает определение давления с точностью 0,2—0,3 мм ртутного столба. Определение температуры воздуха осуществляется с помощью термометра-праща.

Таким образом, на станциях определяется давление и температура воздуха, а в журнале фиксируется время наблюдения. Так как показания барометра-анероида отличаются от показаний ртутного барометра, то для приведения измеренного анероидом атмосферного давления к показаниям ртутного барометра на каждой станции маршрута в показания анероида вводят три поправки: а) шкаловую с (760—А) для учета нелинейности шкалы, вызываемой изменением угла между передаточными рычагами; б) температурную поправку, в) добавочную поправку, которая возникает из-за неточного учета шкаловой и температурной поправок, а также наличия механических погрешностей прибора. Шкаловые и температурные поправки перед каждым

полевым сезоном вносят в паспорт анероида после сравнения показаний анероида с эталоном в баро- и термокамерах. Правильность показаний анероида не обеспечивается без паспорта.

Показания ртутного барометра получают алгебраическим суммированием показаний анероида и поправок.

Давление воздуха меняется в течение дня, поэтому барометрическое нивелирование осуществляется способом замкнутого хода. Его проводят при устойчивом состоянии атмосферы (в дни без гроз, сильного ветра и т. п.).

Съемщик, измерив атмосферное давление и температуру воздуха на исходной точке, обходит все точки маршрута, где последовательно делает те же наблюдения, отмечая в журнале время измерений. Возвратясь в исходную точку, вновь определяет давление и температуру, отмечает время. Полученная разность давлений на исходной точке в итоге двух измерений представляет невязку — результат суточного хода атмосферного давления и ошибок приборов. Ее распределяют пропорционально затраченному на наблюдения времени. Вычислив средние значения давления и температуры воздуха между соседними точками хода, находят из таблиц значения барических ступеней. По формуле определяют превышения между ними. Зная абсолютную высоту одной точки и превышения, находят высотные отметки всех точек. Точность определения высот барометрическим нивелированием — 2—2,5 м.

Историческая справка.

Н. возникло в глубокой древности в связи со строительством оросительных каналов, водопроводов и т.п. Первые сведения о водяном нивелире связывают с именами римского архитектора Марка Витрувия (1 в. до н. э.) и древнегреческого учёного Герона Александрийского (1 в. н. э.). Дальнейшее развитие методов Н. связано с изобретением зрительной трубы (конец 16 в.), барометра - Э. Торричелли (1648), сетки нитей в зрительных трубах - Ж. Пикаром (1669), цилиндрического уровня - английским оптиком Дж. Рамсденом (1768).