Mesure de référence

Référence

En triangulation, la longueur de base sur laquelle la longueur du côté initial de la triangulation (lock) est estimée est appelée la ligne de base. Lorsqu'il est difficile de mesurer directement le bord de départ du réseau de triangulation en raison des conditions, mesurez une ligne de base plus courte, puis passez le réseau de base (généralement un losange, la ligne de base est une courte diagonale) en fonction de la valeur de l'angle horizontal et de la ligne de base observées longueur Calculez la longueur du bord initial du réseau de triangulation (le bord étendu du réseau de ligne de base) ainsi que la relation de coin.

La règle de base

La règle de ligne de base est un outil pour mesurer avec précision la longueur de la ligne de base. La mesure de la ligne de base utilise généralement la règle de ligne de base Invar, qui est en alliage nickel-fer avec un coefficient de dilatation inférieur à 0,5 × 10 ^-6 /℃. Il s'agit généralement d'une règle linéaire d'une longueur de 24 m et d'un diamètre de 1,65 mm. Chaque jeu de règles linéaires est généralement équipé de quatre règles principales et d'une règle supplémentaire de 8 m ou 4 m. La règle de compensation est utilisée pour mesurer la section de la règle inférieure à un pied complet.

Il y a des réticules à trois côtés aux deux extrémités de chaque règle de ligne, et l'un des bords est cohérent avec l'axe central de la règle de ligne. La plage d'échelle du réticule est généralement de 8 cm, l'espacement minimum des réticules est de 1 mm et il y a une note pour chaque 1 cm. Les directions de marquage des réticules avant et arrière sont les mêmes, et la distance entre les réticules du même nom sur les deux réticules est la longueur de la ligne de base. L'ensemble complet de la règle de base est équipé d'accessoires tels qu'un marteau lourd, un cadre de tension, un cadre d'arbre (également appelé cadre de marqueur), etc.

La règle de base est vérifiée en usine, avec une équation de longueur de règle. La longueur de la règle de ligne de base doit être vérifiée avant et après la période d'opération pour mesurer la longueur de la ligne de base. Grâce à la vérification, déterminez le nombre de correction de longueur et le coefficient d'expansion de la règle de ligne de base. Le coefficient de dilatation (également appelé coefficient de température) de la règle de base est mesuré par la méthode de chauffage électrique dans une salle de vérification avec un équipement spécial, et mesuré au moins une fois tous les trois ans. La vérification de la longueur de la règle de ligne de base est effectuée à l'intérieur par une unité de mesure spéciale, et elle peut également être effectuée dans le champ de ligne de base de terrain. La longueur du champ de la ligne de base est généralement de 600 m. Chaque règle de base doit être vérifiée une fois avant et un demi-mois après la fin de l'opération, et la valeur moyenne des deux vérifications doit être prise comme la longueur de la règle de base.

L'équation de longueur de la règle de base est :

p>

, où l _t est la longueur de corde réelle de la règle de ligne de base à la température t ; l ₀ est la longueur nominale de la règle (24 m) ; Δl est le numéro de correction de longueur de toute la section de longueur lorsque la température est t ₀ ; t ₀ est la température standard lorsque la règle de base est vérifiée, généralement t ₀ = 20℃ ; α, β et sont les coefficients de dilatation primaire, secondaire et tertiaire de la température de la règle de base, respectivement. Comme la valeur de est très petite, elle peut généralement être omise.

Méthode de contenu

La mesure de la ligne de base utilise la règle de ligne de base Invar pour mesurer la distance de chaque section de mesure dans la direction de la ligne reliant les deux extrémités de la ligne de base pour obtenir la longueur de la ligne de base. Le contenu principal de la mesure de la ligne de base est : (1) Alignez la ligne et installez le cadre de l'arbre. Disposez le support d'arbre dans le sens de la ligne de base en fonction de la longueur de la règle de ligne de base comme marque pour la mesure de la règle de ligne de base ; (2) Mesure de niveau de la tête d'arbre ; (3) Configuration et mesure de la longueur de la règle de base.

Teneur

(1) Avant la mesure de la ligne de base, nettoyez et nivelez le site de la ligne de base (piste de mesure), puis commencez à partir d'une extrémité de la ligne de base. Une certaine station de ligne est définie tous les 200 à 300 m dans la direction de la ligne de base. Lorsque la ligne de base est longue, elle peut être mesurée en sections, et la longueur de la section est généralement de 0,5 à 1 km. Chaque point de section doit être incrusté de piquets ou de marqueurs solides.

(2) À la station d'alignement, utilisez un théodolite et un projecteur optique pour placer avec précision la tête de support d'arbre dans la direction de la ligne de base en fonction de la longueur de la règle de ligne de base, comme marque de règle pour la mesure de la règle de ligne de base. Le travail s'appelle l'alignement.

(3) Mesurez la différence de hauteur entre les têtes d'arbre adjacentes pour calculer la distance d'inclinaison mesurée en tant que distance horizontale. Ce travail est appelé nivellement de la tête d'arbre. Après avoir terminé 8 à 10 supports d'arbre, la mesure du niveau de la tête d'arbre peut être effectuée. Habituellement, le back-test est effectué avant la mesure de base et le back-test est effectué après la mesure. Afin de calculer la longueur mesurée le long de la tête de l'arbre jusqu'au géoïde ou à une autre surface de projection, l'élévation moyenne de la tête de l'arbre doit être calculée.

(4) Mesurez la longueur entre les têtes (règles) de deux arbres adjacents un par un à partir de l'extrémité de la ligne de base. La figure "Schéma schématique de la mesure d'une certaine section de règle de la ligne de base" montre la section de règle i-ème de la mesure, le numéro de la tête d'essieu arrière est Z _i-1 et le numéro de la tête d'essieu avant est Z _i , la division zéro de la règle de classement à une extrémité de la règle de base est placée en O, la lecture à l'extrémité arrière est a, la lecture à l'extrémité avant est b et la température de la section de la règle est t, alors Z _{i -1} La distance oblique entre la règle _i et Z _i est :

. Où l _t est la longueur de corde réelle de la règle de ligne de base à la température t, qui peut être obtenue selon l'équation de longueur de règle. La courte portée restante inférieure à une longueur totale doit être mesurée à l'aide d'une règle de compensation. Lors de la mesure de la ligne de base, la température est lue toutes les 10 à 15 minutes et, dans l'intervalle entre deux lectures de la température, pas plus de 5 règles sont mesurées.

Le nombre de règles de ligne de base utilisées pour la mesure de la ligne de base et le nombre de mesures aller-retour sont déterminés en fonction des exigences de précision de la ligne de base. Lors de la mesure de la combinaison de la règle de ligne de base pour chaque section de mesure, cette section doit être utilisée comme règle de ligne de base pour la mesure précédente et la section suivante comme mesure arrière.

Calcul de la longueur de la ligne de base

Avant le calcul, les données de terrain doivent être soigneusement vérifiées, puis les résultats doivent être triés et la longueur de la ligne de base calculée. La longueur de la ligne de base est calculée en additionnant les résultats de mesure de la longueur totale et de la courte portée restante.

Calcul de la longueur approximative de la ligne de base

Selon les résultats de mesure de chaque règle de base. La formule de calcul de la longueur approximative de la ligne de base est :

, où n est le nombre de segments entiers (sans compter le nombre de courtes portées) ; nΔl est le nombre de corrections pour la longueur de la règle ; nΔt est le nombre de corrections pour la température ; (ba) est la somme de la différence entre les lectures du réticule avant et arrière de chaque règle. La valeur de différence mutuelle de la longueur de la ligne de base unidirectionnelle de chaque pied répond aux exigences de la spécification, et la moyenne de la longueur unidirectionnelle de chaque pied est la longueur approximative de la ligne de base.

Calcul de la correction d'inclinaison

En fonction de la différence de hauteur h de chaque mesure, la formule suivante calcule la correction d'inclinaison Δh de chaque mesure :

, où l est la longueur de la règle.

Calcul de la longueur de portée courte restante

Étant donné que la longueur de ligne de base approximative n'inclut pas la longueur de portée courte, la longueur de la règle doit être calculée séparément pour chaque correction de portée courte, correction de température et correction d'inclinaison, la longueur corrigée est la longueur de champ de la portée courte.

Calcul de trois corrections

Trois corrections d'asymétrie caténaire, d'inclinaison du réticule et de changement de gravité doivent être ajoutées à la longueur de la ligne de base. Les valeurs de ces trois corrections sont très faibles.

(1) Correction de l'asymétrie de la caténaire. Parce que les deux extrémités de la règle de fil ne sont pas égales en hauteur, la caténaire est asymétrique, de sorte que la longueur de corde caténaire l ₀ ' lorsque la même règle de fil est inclinée n'est pas égale à la longueur de corde caténaire l _{0, la différence est appelée correction de l'asymétrie caténaire. La formule de calcul est :}

, où w est le poids de la règle de base par mètre (environ 0,0173 kg) ; l ₀ est la longueur de la corde lorsque la règle de la ligne de base est cochée ; p est la tension appliquée à la règle ; h est la différence de hauteur entre les deux extrémités de la règle. Pour une règle de ligne de 24 m, utilisez la règle de ligne de base pour vérifier la force de traction et prenez m comme unité. Le nombre de correction de l'asymétrie caténaire sur toute la longueur de la ligne de base est :

.

(2) Corrigez la ligne oblique. Parce que le réticule est incliné, l'angle d'inclinaison du réticule est , et la différence de lecture entre le réticule avant et arrière d'une section de règle doit être (ba) cosψ. Par conséquent, la correction de l'inclinaison du réticule pleine longueur de base est :

section>, où (ba) est la différence de lecture entre le réticule avant et arrière de la règle de base.

(3) Correction des changements de gravité. La vérification de la règle de base et la mesure de la ligne de base utilisent généralement le même jeu de marteaux lourds. En raison des latitudes différentes des deux endroits, l'accélération de la gravité est également différente. Le même poids a des poids différents à différentes latitudes, ce qui entraînera de légers changements dans la longueur de la règle de fil. La correction du changement de gravité de la ligne de base sur toute la longueur est :

, où g ₁ et g ₂ sont l'accélération de la gravité à l'emplacement du champ de vérification de la ligne de base et du champ de la ligne de base, respectivement.

Calcul de la longueur finale de la ligne de base

La longueur de champ de la ligne de base est la longueur horizontale sur la surface d'élévation moyenne de la ligne de base. Elle peut être réduite à la surface ellipsoïde de référence (ou géoïde, surface d'élévation moyenne de la zone minière) et à la surface de projection gaussienne selon les besoins.

(1) La correction pour calculer la longueur du champ de base par rapport à l'ellipsoïde de référence est :

, où S' est la longueur de champ de la ligne de base, H _m est la hauteur moyenne de la ligne de base ; h _m Est la différence de hauteur du géoïde où se situe la ligne de base par rapport à l'ellipsoïde de référence ; R _a est le rayon de courbure de la section normale de la ligne de base dans la direction à la latitude moyenne de la ligne de base. Si h _m est égal à zéro, le ΔS dans la formule devient le nombre de correction pour réduire la ligne de base à l'ellipsoïde de référence. La correction pour calculer la ligne de base de la surface d'altitude moyenne de la zone minière est :

, où H _m ' est la différence de hauteur entre l'altitude moyenne de la ligne de base et l'altitude moyenne de la zone minière.

(2) La correction pour réduire la ligne de base au plan de projection gaussien est :

, où y _m est la valeur moyenne de l'abscisse (coordonnée y) des deux extrémités de la ligne de base.

Exigences de précision

L'erreur médiane relative de la mesure de la ligne de base calculée par la différence entre chaque résultat de mesure et son nombre est : les lignes de base de la première et de la deuxième classe ne doivent pas dépasser 1 : 1 million, la première et la deuxième classe dépasser 1:700 000. La règle de ligne de base Invar utilisée pour la mesure de la ligne de base doit être comparée à la ligne de base de vérification définie avant le test annuel et une fois que le travail sur le terrain a terminé le travail de mesure pour vérifier l'exactitude du changement de longueur de la règle de vérification.

Pékin et Xi'an, en Chine, ont établi des références d'étalonnage. Deux ensembles de 14 règles de base sont utilisés pour mesurer chaque année, et la précision est meilleure que 1:2 million. La mesure de la ligne de base étant limitée par la topographie et les conditions de travail, elle a été remplacée par des télémètres électromagnétiques de haute précision depuis les années 1960.

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