Файл: Рабинович Ф.Д. Фотограмметрическая съемка железнодорожных путей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.06.2024
Просмотров: 118
Скачиваний: 0
где ПК, ПКК, ККК, СК — соответственно пикетажные значения пикетной точки, принятой за исходную, начала, конца и середины кривой.
В некоторых случаях определяют лишь радиус кривой по фор муле (22.3). Для этой цели можно пользоваться таблицей, рассчи танной для хорды длиной 8 мм (приложение 4).
§ 11. Съемка кривых способом линейных и угловых
измерений
Критериями точности съемки кривой служат величины ошибок определеиия ее параметров — пикетажного положения точек ВУ, НК, НПК, КПК, КК, угла поворота, радиуса, а также величин сдвижек (рихтовок) для придания ей расчетной формы.
Для целей проектирования обычным требованием служит условие
те =5 0,01 м,
где те — средняя квадратическая ошибка сдвижки данного деле ния кривой.
Оценка точности фотограмметрической съемки кривой спосо бом угловых измерений дана в гл. V ; из приведенного в ней ана лиза видно, что средняя квадратическая ошибка измерения угла поворота шаговой хорды определяется выражением
|
- i - |
|
" ( т й л г У ' + « ' • |
<30'3> |
|
где те — средняя |
квадратическая ошибка |
линейного |
смещения |
||
съемочной точки |
|
снимке); В — радиус |
кривой в |
м; mv — |
|
(на ± У |
|
|
|
средняя квадратическая ошибка измерения дирекционного угла
элементарной |
хорды. |
|
Если те ^ |
0,1 м, 7Пф ^ 3', R |
800 м, то средняя квадрати |
ческая ошибка разностей приращения длины эвольвенты в каждом делении кривой окажется равной
7?гДэ = 0,03 м.
Эта ошибка слишком велика для оценки плавности кривой, но удовлетворяет требованиям строительной точности.
Можно отметить также, что ошибка ±0,03 м близка к абсо лютным величинам стрел изгиба кривых больших радиусов.
В табл. 6 приведены стрелы изгиба кривых различных ра диусов от хорды длиной 20 м и относительные ошибки их фото грамметрического определения способом угловых измерений при ?ядэ = ± 3 0 мм.
Как следует из формулы (30.3), причиной большей части ошибки вычисления длины эвольвенты является смещение съемоч ных точек.
4* |
51 |
Т а б л и ц а 6
R, м |
/, мм |
— , /о |
я, м |
f, мм |
т Д Э |
0/ |
|
||||||
|
|
|
|
|||
1 |
|
3 |
4 |
5 |
6 |
|
500 |
100 |
33 |
2000 |
25 |
120 |
|
1000 |
50 |
60 |
2500 |
20 |
150 |
|
1500 |
33 |
101 |
3000 |
17 |
175 |
|
В тех случаях, когда целью съемки является уточнение соб ственно формы кривой (т. е. степени плавности), ее следует выпол нять методом линейноугловых измерений, по зволяющим определять приращения углов пово рота съемочных хорд с большей точностью, чем описанный в § 9 способ
угловых измерений.
Существо способа за ключается в том, что, из меряя центральные углы, соответствующие опорным дугам кривой, длина кото рых известна, и симмет ричных относительно съе
мочных точек, вычисляют кривизну этих дуг и соответствующиеим центральные углы, отнесенные к шагу съемки (10, 20 или 40 м).
Выберем п обозначим на аэроснимке точки а, Ъ, принадлежа щие снимаемой кривой и отстоящие друг от друга на расстоянии, примерно равном шагу съемки (рис. 29); дугу ab назовем опорной.
Обозначив ab = I и приняв ab = ab, вычислим радиус кривой
по формуле |
|
R = ^ . |
(31.3) |
Масштаб снимка может быть определен для каждого участка |
|
пути способом, описанным в § 7. |
|
Установим бипризму так, чтобы смещение изображения |
оказа |
лось равным отрезку I, и вычислим расстояние между изображе |
|
нием рельсов путевой колеи |
(32.3) |
d = lyf, |
|
где у? — расстояние между рельсами колеи в радианиой |
мере. |
Согласно формуле (33.2) масштаб аэроснимка определяют по |
|
формуле |
|
М = 1594 . |
(33.3) |
Dy? '
в соответствии с (31.3)
1594Z |
(34.3) |
|
£)уРф? |
||
|
52
Поскольку в данном случае D = I, |
|
|
7? = 1|54 -мм. |
(35.3) |
|
Вычислим угол поворота |
а, соответствующий |
хорде длиной |
20 м, |
|
|
или в соответствии с (35.3) |
. 2 • 1&»ФУ |
|
„. |
|
|
~ |
1594// ' |
|
а' = |
0,00363фУ. |
(36.3) |
Вычислив частные углы поворота двадцатиметровых хорд, определим угол поворота каждой из них относительно начальной касательной, последовательно суммируя эти углы:
|
|
6, = |
2 а,, |
|
|
(37.3) |
|
|
|
|
t'=i |
|
|
|
|
При съемке кривой этим способом возникают следующие |
|||||||
затруднения. Для измерения угла <р необходимо построить |
каса |
||||||
тельные в двух соседних съемочных точках — а и |
Ъ (см. рис. 29). |
||||||
Для этого совмещают изображения а' и |
а"; |
Ъ' и |
Ъ". При |
этом |
|||
полагают, что |
аЪ — дуга окружности. |
Это |
предположение |
тем |
|||
вернее, чем короче эта дуга. |
|
|
|
|
|
||
Наименьшая |
длина |
хорды, |
которую |
можно |
построить |
при |
|
помощи ПСКА, |
равна |
4 мм. |
Поэтому |
для |
снимков масштаба |
1 : 3000 длина дуги аЪ может быть не больше 20, а для снимков масштаба 1 : 4000 — 16 м.
При съемке этим способом число отсчетов по сравнению со способом угловых измерений значительно увеличивается.
В каждой точке вместо одного нужно произвести два совме щения изображения рельсов (справа и слева в точках а и Ъ). Если выполнять еще одно совмещение на съемочной точке, то можно
отсеивать грубые |
отсчеты, проверяя условие |
|
|
|
y i = |
i * ± i l , |
(38.3) |
где vx — отсчет |
на съемочной |
точке; v2, vs — отсчеты |
в точ |
ках а и Ъ. |
|
|
|
Кроме того, измеряют угол у (масштаб аэроснимка в угловой мере), для чего необходимо сделать еще два отсчета. Измерение угла у при спокойном профиле пути можно производить через 5—6 съемочных точек, а в горных районах — через 2—3 точки.
Однако увеличение числа измерений компенсируется повыше нием точности съемки, особенно важным при составлении рабочих чертежей переустройства пути или, тем более, при оценке его
53
эксплуатационных качеств. К достоинствам этого способа отно сится также сведение к минимуму ошибок, вызываемых наклонами снимка.
Увеличения общего чнсла отсчетов можно избежать, исключив измерения в идентичных съемочных точках на перекрывающихся частях снимков, так как при таком способе съемки в этом нет необходимости. Записи ведут в журнале следующей формы (табл. 7).
Т а б л и ц а 7 Журнал съемки кривой способом линейных н угловых измерении
|
|
|
Масштаб |
|
|
|
|
Угол |
поиорота |
|
||
П К - f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т= |
1>2 |
1>1 |
|
|
|
|
ф = |
а2 — а, |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
о |
6 |
|
7 |
|
15 0S9 |
96° 42' |
102° 05' |
2° 42' |
99° 30' |
99° 30' |
0° 00' |
||||||
20 |
96 |
40 |
102 |
00 |
2 |
40 |
99 |
30 |
99 |
30 |
0 |
00 |
40 |
96 |
30 |
101 |
52 |
2 |
41 |
99 |
00 |
99 |
18 |
0 |
18 |
60 |
96 |
20 |
101 |
45 |
2 |
43 |
98 |
56 |
99 |
24 |
0 |
28 |
80 |
96 |
05 |
101 |
26 |
2 |
40 |
98 |
20 |
99 |
05 |
0 |
45 |
Углы поворота хорд и длину эвольвенты вычисляют в ведо мости, форма которой приведена в табл. 8.
Т а б л и ц а 8
пк+ |
t' |
|
|
|
|
i=n |
$ |
ф' |
ч = 363.- КГ'Т'ф' |
i = i |
Э = |
20 м 2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
•15 089 |
162 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
20 |
160 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
40 |
161 |
18 |
11 |
11 |
0,064 |
0,064 |
|
60 |
163 |
28 |
17 |
28 |
0,163 |
0,227 |
|
80 |
160 |
45 |
27 |
55 |
0,320 |
0,547 |
|
Формула, приведенная в графе 6, соответствует случаю, когда шаг съемки равен 20 м.
Способ угловых и линейных измерений позволяет выполнить съемку кривой с весьма высокой точностью.
54
Как видно из формулы (36.3), среднюю квадратическую ошибку определения этим способом угла поворота 20-метровой хорды можно вычислить по формуле
т'а**0,тУ{<р')*т*ч-г{у')*т% |
(39.3) |
|||
Приняв mv = 7тгф = ± 2 ' , |
получим |
|
|
|
т'а~0,008 V V ) 2 |
+ (Y')2 . |
(40.3) |
||
В табл. 9 приведен расчет точности измерения углов поворота |
||||
двадцатиметровых хорд по формуле (40.3) *. |
|
|||
Как видно из табл. 9, измерение угла поворота |
20-метровой |
|||
хорды выполняется с ошибкой, не превышающей 1',8 |
(за исклю |
|||
чением R ^ 300 м). |
|
|
|
|
Этот результат может быть улучшен, если осуществить съемку |
||||
через 10 м. Так как в этом случае |
|
|
||
|
|
10* |
|
|
° |
= |
1594Id -3436 |
^ |
|
то |
|
|
|
|
m'a = |
± |
0,004 V(ф')2 |
+ (УУ , |
(41.3) |
т. е. точность результатов окажется в 1,5 раза выше, чем приве дено в табл. 9, или средняя квадратическая ошибка измерения угла поворота хорды будет равна ~ 5 0 " (в среднем), что соответ ствует измерению стрелы прогиба от 10-метровой хорды с точ ностью около 1 мм.
При эксплуатационной съемке кривой ставят условие, чтобы стрелы изгиба от десятиметровых хорд были измерены не грубее чем с точностью ± 1 мм (соответственно 4 мм от двадцатиметровой хорды). При такой точности измерений обеспечивается достаточ ная плавность кривой (см. рис. 26).
Очевидно, что непосредственное измерение с такой точностью стрел изгиба на аэроснимке масштаба 1 : 3000—1 : 5000 невоз можно.
Формула (35.3) позволяет выполнить косвенное измерение
стрел изгибов. |
|
|
|
Воспользовавшись известной |
формулой |
|
|
t - |
ж |
|
'42-3> |
и приняв L — 20 м, в соответствии с формулой (35.3) получим |
3 |
||
|
|
<43 |
|
/ = 3 1 4 . l 0 - 5 a Y - |
|
(44.3) |
|
опорной дуга длиной 40 м. |
- > |
||
* Расчет выполнен для' - т п и Е Й в г - |
55