 |
Выполнение лабораторной работы
|
|
|
|
Лабораторную работу начинают с изучения метеорологических приборов: аспирационного психрометра Ассмана и барометра-анероида. Все необходимые сведения даны в подразделах 1.4 и 1.5. Психрометр подвешивают на кронштейне, барометр располагают на столе. Студенты изучают метеорологические приборы, их устройство, определяют цену делений шкал приборов, зарисовывают приборы в свои рабочие тетради.
Отсчитывание метеоприборов
Отсчитывание по психрометру и по барометру выполняют, как описано в подразделах 1.4 и 1.5, результаты отсчитывания записывают в рабочие тетради. Преподаватель проверяет и подписывает результаты.
В отсчеты по метеоприборам вводят поправки, как описано в тех же подразделах 1.4 и 1.5. Для этого используют паспорта, прилагаемые к психрометру и к барометру. Если паспорта отсутствуют то разрешается в учебных (не в производственных) целях использовать для этой цели образцы паспортов, приведенные в таблицах 1.1 и 1.3.
Используя формулу (1.11) с приведенными ниже этой формулы пояснениями, а также используя таблицу 1.2, либо аналогичную психрометрическую таблицу, вычисляют парциальное давление e водяных паров.
Вычисление индекса преломления воздуха для ультракоротких радиоволн и для световых волн, вычисление рабочей скорости распространения ультракоротких радиоволн и световых волн
По формуле (1.7) вычисляют значение индекса преломления воздуха для ультракоротких радиоволн. По формуле (1.4) вычисляют значение показателя преломления воздуха для ультракоротких радиоволн. По формуле (1.2) вычисляют значение рабочей скорости распространения ультракоротких радиоволн в метеорологических условиях, соответствующих измеренным значениям метеопараметров.
|
|
|
Процедура оценки влияния метеоусловий на рабочую скорость распространения световых волн в значительной мере аналогична описанной в предшествующем абзаце процедуре оценки влияния метеоусловий на рабочую скорость распространения ультракоротких радиоволн. Но она более сложна, поскольку, до того, как применять формулу (1.10), ее необходимо привести к рабочему виду. Для того, чтобы получить рабочую формулу, необходимо прежде всего, используя формулу (1.8) и значения дисперсионных коэффициентов, вычислить значение индекса преломления воздуха для световых волн в стандартных метеоусловиях для той длины волны света, который излучает источник света данного конкретного светодальномера. Например, если в качестве такого источника света использован гелий-неоновый лазер с длиной волны излучения 0,6328 микрометра, то значение индекса преломления воздуха для световых волн в стандартных метеоусловиях равно 300,4. Для другой длины волны света, лежащей, например, в инфракрасном (невидимом для человеческого глаза) диапазоне, значение индекса преломления воздуха для световых волн в стандартных метеоусловиях будет несколько иным, но имеющим тот же порядок величины. Полученную таким образом величину умножают на значение стандартной температуры воздуха Т0 = 2730,16 К и делят на значение стандартного давления воздуха Р0 = 760 мм. рт. ст., смотри формулу (1.10).
Тем самым первый член формулы (1.10) примет вид некоторого числового коэффициента, умноженного на дробь P/T. Подставив значение длины волны света в стоящее в круглых скобках выражение, получают численное значение коэффициента, умноженного на дробь e/T. Результатом этих вычислений и является рабочая формула индекса преломления воздуха для световых колебаний в метеоусловиях, соответствующих, характеризующихся данными метеопараметрами.
|
|
|
Далее выполняют ту же последовательность вычислений, что и для ультракоротких радиоволн, а именно. По формуле (1.7) вычисляют значение индекса преломления воздуха для ультракоротких радиоволн. По полученной рабочей формуле вычисляют значение показателя преломления воздуха для световых волн. По формуле (1.2) вычисляют значение рабочей скорости распространения световых волн в метеорологических условиях, соответствующих измеренным значениям метеопараметров.
Вычисление метеопоправки в результаты светодальномерных измерений
Вычисленное в предшествующем подразделе значение рабочей скорости распространения световых волн в метеорологических условиях, соответствующих измеренным значениям метеопараметров, можно использовать для вычисления измеренного светодальномером расстояния. Для этого значение рабочей скорости подставляют в основную формулу фазовой дальнометрии [1], в основе которой лежит основная формула дальнометрии (1.1). При обработке результатов производственных измерений поступают иным образом: полученные по дальномеру отсчеты исправляют поправкой, которую называют метеопоправкой, поправкой за влияние атмосферы или поправкой за рабочую скорость распространения электромагнитной волны. Исправленное таким образом расстояние вычисляют по формуле:
D = D0 + kметео, (5.1)
где D0 - результат измерения расстояния, то есть, отсчет по табло светодальномера;
kметео - метеопоправка за отклонение реальных метеоусловий от стандартных.
Метеопоправку вычисляют по формуле:
kметео = (Nгр - N0гр)D0. (5.2)
Здесь величины в круглых скобках те же, что и в формулах (1.8) и (1.10), а размерность подобрана так, что D0 выражено в километрах, а kметео получается выраженным сразу в миллиметрах. Окончательный результат получают, выразив значение метеопоправки в метрах. Для вычисления метеопоправки каждый студент использует свое значение расстояния. Например, D0 может быть вычислено по формуле:
D0 = 20 км + i, (5.3)
где i - порядковый номер студента по списку в журнале.
Заключение
Содержание данного методического пособия помогает студентам освоить практические аспекты метеорологических наблюдений, входящих в комплекс геодезических измерений. При составлении этого пособия авторы использовали как ставшие классическими работы известных геодезистов, так и собственный опыт полевых наблюдений.
|
|
|
Литература
1. Большаков В.Д., Деймлих Ф., Голубев А.Н., Васильев В.П. Радиогеодезические и электрооптические измерения. Москва. Недра, 1985, 303 с.
2. Голубев А.Н. Основы геотроники. Электронные методы и средства геодезических измерений. Москва. МИИГАиК, 2003, 87 с.
3. Лобачев В.М. Радиоэлектронная геодезия. Москва. Недра, 1980, 327 с.
4. Шануров Г.А., Мельников С.Р. Геотроника. Учебное пособие. Москва. МИИГАиК, 2001, 136 с.
5. Шануров Г.А. Высшая геодезия. Часть 2. Технология создания опорной геодезической сети. Измерение расстояния электронным дальномером геодезического класса. Москва. МИИГАиК, 2005, 36 с.
6. Шануров Г.А., Чеховский А.М. Исследования фазовых геодезических дальномеров. Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу “Радиогеодезические и электрооптические измерения”. Москва. МИИГАиК, 1989, 35 с.
7. Инструкция о построении государственной геодезической сети СССР. Москва. Недра, 1966.
|
|
|
