WPŁYW ŚRODOWISKA NA POMIARY (dalmierzami elektromagnetycznymi)

Zniekształcenia przy pomiarach:

• zanieczyszczenie powietrza - skracają się celowe nawet do kilkudziesięciu metrów

• wibracje powietrza - głównie w pomiarach wysokościowych, celowe blisko powierzchni gruntu (do kilkudziesięciu metrów) najbardziej widoczne są wibracje, (w Polsce najlepsze pory na pomiary to od 10 - 17), nad silnie nagrzaną powierzchnią, kiedy występuje intensywna i szybka wymiana ciepła pomiędzy tą powierzchnią, a powietrzem - następuje bardzo szybkie przemieszczanie warstw powietrza. Promień świetlny przechodząc przez te warstwy ulega gwałtownym załamaniom i powstający w lunecie obraz nieustannie drga. Obserwujemy falowanie na tle krzyża kresek.

• załamanie promienia świetlnego przy natrafieniu na przeszkodę - dosyć niebezpieczne zjawisko, (zmiana kierunku osi celowej), bardziej znaczące w pomiarach kątowych niż liniowych. Jeśli zdarzy się jakaś przeszkoda w pobliżu celowej i zogniskujemy lunetę tak, aby był ostro widoczny cel, to można nie zauważyć częściowego przesłonięcia pola widzenia. W wyniku tego obraz utworzony w lunecie zostaje przesunięty i następuje zniekształcenie celowania.

Jak wyczaić? należy sprawdzić przed rozpoczęciem pomiarów, dla celowych przebiegających blisko przeszkód, przez obserwowanie obrazu w lunecie przy zmianie ogniskowania: od nastawienia na ostrość obrazu celu i przy kolejnej ciągłej zmianie ogniskowania na coraz to mniejsze odległości. Jeśli w polu widzenia lunety znajduje się jakaś przeszkoda, to przy zogniskowaniu lunety odpowiedniej odległości jej obraz będzie widoczny w lunecie, wtedy można ją zidentyfikować i usunąć.

Jak się uchronić? Należy planować stanowiska lub założyć nowy punkt lub osnowę

• refrakcja - zauważyć ją można podczas analizowania wyników pomiarów, jest zjawiskiem zmiany kierunku i prędkości fal na granicy ośrodków o zróżnicowanej gęstości, na wskutek refrakcji promienie świetlne przebiegają w powietrzu atmosferycznym drogę od celu do lunety nie wzdłuż prostych lecz po torach zakrzywionych. bardziej znacząca dla pomiarów kątowych, mniej dla liniowych (zjawisko zmiany kierunku i prędkości fali świetlnej na granicy ośrodków o zróżnicowanych gęstościach (przy długich celowych ma większe znaczenie).

gdzie:

- całkowity kąt refrakcji

- zmiana gęstości

- kąt padania

pionowa

Jest to zakrzywienie promienia świetlnego w płaszczyźnie pionowej, ma ona wpływ na wyniki pomiarów kątów pionowych i różnic wysokości.

K - współczynnik refrakcji ( dla Polski = 0,13
)

gdzie:

k₀ - krzywizna refrakcji

R- promień

- gradient termiczny

- mierzymy na końcu mierzonej trasy chyba, że jest ona bardzo długa to częściowe

pozioma

s - odległość

przy

praktycznie w pomiarach nie uwzględniana

Kiedy się ujawni? Gdy wykonujemy pomiary wokół przedmiotów które emitują ciepło (np. piece huty itp.)

Jak refrakcja wpływa na pomiar dalmierzami?

Prędkość fali optycznej, która w próżni jest wielkością stałą, w atmosferze zależy od warunków meteorologicznych i od długości fali.

zależność miedzy
i
:

D, E, G - wsp. zależą od długości fali

Prędkość grupowa: (jeden ze sposobów wyznaczeni Ng)

dla fali podczerwonej

Największy wpływ na grupowy współczynnik załamania ma zmiana długości fali, nieco mniejszy zmiana temperatury, znacznie mniejszy zmiana ciśnienia, a najmniejszy zmiana wilgotności; dlatego podczas pomiarów dalmierzem elektrooptycznym możemy nie rejestrować wilgotności powietrza, sprowadzając dane o warunkach atmosferycznych do dwóch tylko parametrów: temperatury i ciśnienia.

Wpływ związany z zakrzywieniem:

Znacznie mniejszy wpływ na pomiar odległości dalmierzem elektrooptycznym ma zakrzywienie toru fali. Droga fali wzdłuż toru zakrzywionego jest dłuższa niż po linii prostej. Jeśli założymy, żę droga fali jest łukiem koła o promieniu
, gdzie R = 6370 km jest promieniem Ziemi,
, to różnica dróg (po łuku koła i po cięciwie) wyrazi się wzorem:

- różnica między odległością L i L₀

Dla odległości L < 10 km różnica ta nie ma znaczenia i jest pomijana.

W sieciach szczegółowych do pomiarów wykonanych dalmierzami elektrooptycznymi wprowadzamy poprawkę spowodowaną zjawiskiem refrakcji uzależnioną tylko od temperatury i ciśnienia , spowodowaną zmianami prędkości fali pomiarowej.

---