ПРЕДИСЛОВИЕ
Первое издание моей книги „Руководство по высшей геодезии', часть I, относится к 1925—1926 гг. Другими словами, составление этой книги выполнялось в 1923—1924 гг., т. е в то время, когда только-что начиналось развертывание основных геодезических работ бывшим Высшим геодезическим управлением, когда только-что начиналась деятельность гражданской геодезической службы в СССР.
За истекшие 14 лет основные геодезические работы в СССР получили огромный размах; триангуляции I класса покрыли всю территорию Европейской части СССР, лежащую южнее 60-й параллели; в Азиатской части СССР главные ряды триангуляции I класса проложены в Казахской и Узбекской ССР, в полосе между Сибирской железной дорогой и нашей границей — от Урала до Владивостока; в последние годы поставлены геодезические работы по соединению наших триангуляции с Северо-Американскими путем проложения триангуляционного ряда 1 класса по берегу Охотского моря до Берингова пролива.
Отмеченная грандиозная работа, по существу своему научно-техническая, сопровождалась, конечно, усовершенствованием ее методов и организации.
Значительные результаты в этом направлении достигнуты усилиями работников геодезических учреждений, ударными и стахановскими методами труда.
В 1929 г. возникает Центральный научно-исследовательский институт геодезии, аэросъемки и картографии J; с 1930 г. Геодезический факультет бывшего Межевого института преобразовывается в самостоятельное высшее учебное заведение по специальностям геодезии, аэросъемки и картографии; в настоящее время этот Институт, именуемый Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии 2, имеет в своем составе четыре факультета. Работа двух институтов — МИИГАиК и ЦНИИГАиК, конечно также сказалась на постановке геодезических работ в СССР.
Приступая к составлению настоящего руководства, мы должны были учесть указанные выше успехи советской геодезии за истекшие
1 В дальнейшем в тексте именуемый ЦНИИГАиК.
2 В дальнейшем в тексте именуемый МИИГАиК.
14 лет и существенно переработать книгу „Руководство по высшей геодезии", часть I, изданную в 1926 г. На этих переработках мы сейчас и остановимся. Существенно изменена и значительно расширена глава о действии погрешностей в триангуляции; она не ограничивается, как прежде, расчетом ошибок в сторонах треугольников, но охватывает также вопросы определения продольных и поперечных сдвигов в рядах триангуляции в виде простых цепей и в рядах из геодезических четы-реугольников (последнее, правда, дается схематично). Таким образом, дается все необходимое для обеспечения существенной стороны дела в точных геодезических работах, именно — расчета надежности получаемых из этих работ результатов.
Далее, введена новая глава (III) „Основные соображения по проектированию триангуляции", в которой даются некоторые положения, вытекающие из расчета точностей геодезических результатов; эта глава связывает курс высшей геодезии с курсом „Организации основных геодезических работ", читаемым как отдельный в МИИГАиК.
В главе IV рассмотрен вопрос о геодезических обследованиях, обеспечивающих, по мнению авторов, необходимую подготовку к проектированию и исполнению геодезических работ, которая, думается, до сих пор недостаточно проводится в производстве; в этой же главе ставится по-новому вопрос о рекогносцировке базисов и базисных сетей. В главе IV также дается описание центров и способов их закладки в районах глубокого промерзания и мерзлоты (с использованием при этом трудов ЦНИИГАиК), соответствующих.современному развитию основных геодезических работ в Сибири и на Дальнем Востоке.
Глава V „О базисных сетях" совершенно переделана соответственно необходимости уделить в ней внимание вопросу о выгоднейшем распределении весов угловых измерений в базисных сетях, что стало применяться в геодезических работах СССР с 1930 г.
Переделана существенно и глава о базисных измерениях — впервые в курсе геодезии излагается применение интерференции света к определению эталонов длины и к определению длин базисных 24-метровых проволок; этим самым книга способствует внедрению в производство нового метода точного определения длин, введение которого в практику вполне назрело; кроме того, вопросы измерения базисов прибором Едерина пополнены сведениями о свойствах инвара и инварных проволок, а также изложением учета ряда поправок, которые ранее опускались, хотя и не являются пренебрегаемыми.
В главе VII „Об угломерных инструментах" дается подробное описание теодолита Вильда, теодолита Паркхерста и некоторых других новых заграничных инструментов; этим преследуется цель дать те образцы новых заграничных инструментов, которые отвечают запросам и обстановке предстоящих основных геодезических работ в северных частях территории СССР.
В главе VIII „Об инструментальных погрешностях" существенно пересмотрен вопрос об эксцентриситете алидады, связывая его с эксцентриситетом лимба; здесь же приведен способ Гейвелинка исследования делений лимба.
В главе IX „Измерение горизонтальных углов" все вопросы, на основе исследований проф. Данилова, ставятся по-новому, и дается по существу новое обоснование методики высокоточных угловых измерений и отмечаются некоторые ошибки в ранее принятых правилах.
В виду введения в СССР с 1930 г. проекции Гаусса-Крюгера, введена новая глава (XI), дающая предварительные сведения по этой проекции, необходимые при обработке триангуляции II и низших классов; конечно, полное изложение проекции Гаусса-Крюгера дается во II части Курса высшей геодезии.
Уравнительные вычисления в триангуляции ранее были представлены собственно лишь уравниванием свободной сети по методу условных уравнений. В геодезическом производстве приходится в большинстве случаев иметь дело с несвободными сетями, следовательно, прежний курс страдал существенный пробелом. Кроме того, значительные заполняющие сети, которые в геодезическом производстве в последние годы выполняются в больших размерах, выдвинули применение метода уравнивания косвенных наблюдений, а также применение и ряда других методов. По этим причинам в настоящем курсе вопросу уравнительных вычислений в триангуляции пришлось отвести солидное место, захватив им главы XII, XIII и XIV.
Глава XII, главным образом, останавливается на вопросах обработки и уравнивания станций; здесь же даются установление программы наблюдений на пунктах базисной сети, при выгоднейшем распределении весов в ней, и уравнивание станций в этом случае. В главе XIII прежде всего представлены полно все виды условий, возникающих в свободных и несвободных сетях, вычисляемых в координатах Гаусса-Крюгера; далее дается уравнивание свободной сети по способу условных наблюдений; затем следуют изложение двухгруппового уравнивания по Крюгеру и применение двухгруппового уравнивания для ряда задач по уравниванию в триангуляции II класса. В этой же главе даются способ Больца и его видоизменение применительно к уравниванию звеньев I класса, соображенное А. А. Изотовым, а также способ Анера. Глава XIV посвящена вопросам уравнивания по методу посредственных (косвенных) наблюдений и вопросу уравнивания уединенных точек.
Глава XV „Точная полигонометрия" ранее вовсе отсутствовала; теперь в ней достаточно полно представлено построение общей геодезической основы методом траверс и методом параллактической полигонометрии.
Главы XVI и XVII „О точном нивелировании и о тригонометрическом нивелировании" подверглись переработке в сравнительно небольших размерах.
Полагаю, что в отношении основных триангуляции, основных по-лигонометрических. рядов и в отношении нивелировок I и II разрядов в настоящем издании книги представлены достаточно полно методы измерений и наблюдений, инструменты и их исследования, требования к точности результатов, схемы построения рядов и звеньев, способы первоначальной обработки собранных материалов и методы уравнительных вычислений. Вопросы организации работ неизбежно затрагиваются
У
в известной степени при изложении методов наблюдений и измерений, но, конечно, в полной мере эти вопросы представлены в особом курсе „Организации геодезического производства", читаемом в МИИГАиК на IV курсе Геодезического факультета.
Должно отметить, что ряд вопросов по сгущению геодезических сетей, по постановке триангуляционных и полигонометрических работ упрощенного типа в малообжитых районах в чисто картографических целях не нашел себе места в настоящей книге. Этот пробел восполняется с 1939 г. в преподавании в МИИГАиК главой „О картографо-геодезических полевых работах" в составе курса „Картографии" на Геодезическом факультете МИИГАиК. Но, конечно, соответствующая глава должна быть и в составе курса высшей геодезии; однако, поскольку здесь нередко приходится затрагивать вопросы комбинированного использования материалов геодезических, астрономических и даже гравиметрических, постольку эта глава более уместна как одна из заключительных во II части Курса высшей геодезии; кроме того, разработка этой главы требует ряда данных и материалов, которыми авторы книги при ее составлении не располагали в полной мере.
Несомненно, что наша книга, несмотря на ее большой размер, все-таки не отвечает вполне всем запросам современного, широко поставленного в СССР геодезического производства; но полагаем, что на существенную часть этих запросов она все-таки ответит.
Главы VI „О базисных измерениях", IX „Об измерении горизонтальных углов" и XV „О точной полигонометрии" составлены проф. Даниловым; остальные четырнадцать глав — проф. Красовским. При издании книга разбивается на два выпуска.
Проф. д-р Ф. Н. Красовстй
ОГЛАВЛЕНИЕ 1-го ВЫПУСКА
Стр.
Предисловие................................. 7
Сочинения, С!атьи, рефериш и пр., послужившие для составления курса .... 11
ВВЕДЕНИЕ
§ 1. Задачи высшей геодезии......................... 15
§ 2. Градусные измерения. Общий земной эллипсоид............. 16
Основная идея градусного измерения. Перечес Ь»ж1ешиих градусных измерений. Вы- * воды из градусные из прений
§ 3. Измерения силы тяжести......................... 26-
Понятие о применении измерений силы тяжести к определению земного сжатия н к изучению ф лгуры геоида ,
§ 4. Референц-эллипсоид. Относительные уклонения отвесных линий..... 28
§ 5. Связь геодезии с другими научными дисциплинами........... . 33
Глава I
О триангуляции воэбщз § 6. Триангуляции и нивелировки. Составление карт............. 36
Значение трл!нгуияций и основ шх нивегаровок в оргашзгши и испотечии топографических работ на значительных по.щдя^. °оль опорных геодезических точек при со-
сгавленил карг
§ 7. Тригонометрические сети разных классов н схемы их построения ...... 44
Раз1е1ение тригонометрических сетей на кл!ссы. Совземе1чая схеча и программа государственных триангуляции I и U классов в СО Jp. Схемы построения триангуляции I класса в заграничных государствах.
Глава II
Действие погрешностей в триангуляции
§ 8. Вес функции уравненных элементов при условных набл оденчях ..... 55
§ 9. Средняя квадратическая ошибка связующей и промежуточной сторон в простой цепи треугольников........................ 57
§ 10. Средняя ошиока произвольной связующей стороны простой цепи равнобедренных треугольников, уравненной за условия фигур по направлениям 62
§"•11. О выгоднейшей форме трзугольпиков.............. . 66
§ 12. Продольная ошиока триангуляционного ряда, составленного из равносторонних треугольников .......................... 68
§ 13. Поперечный сдвиг триангуляционного ряда. Ошибки азимутов сторон ряда
и диагонали ряда. Лапласовы азимуты.................. 73
§ 14. Среднее значение отношении весов уравненных и измеренные величин . . 81
1. Весовые коэ|гщиенты ....................... —
2. Вывод среднего значения отношений весов уравненных и измеренных величин................................ 84
Стр.
§ 15. Американские формулы подсчета погрешностей в триангуляции. Геодезический четыреугольник.......................... 85
Анализ действия погрешностей в рячах из геодезических четыреугольников. Некоторые сопоставления рядов из геодезических четыреугояышков с рядами в виде простых цепей
Глава III
Основные соображения по проектированию триангуляции
§ 16. Общая сводка расчетных формул главы II................ 95
§ 17. Действие систематических ошибок в углах треугольников........ 99
§ 18. Деформации при вставке тригонометрических сетей между опорными пунктами и сторонами высшего класса................... 100
§ 19. Основные соображения при проектировании триангуляции........ 103
1. Длина сторон ............................ —
2. Частота базисов............................ 104
3. Длина базисов и вид базисных сетей................. 105
4. Вид фигур, применяемых при проектировании ряда.......... 106
5. Частота азимутов Лапласа...................... 108
6. Подготовка к составлению проекта триангуляции........... 109
7. Особенности проекта триангуляции в больших городах........ —
Глава IV
Геодезические разведки (обследования) и рекогносцировка. Тригонометрические знаки
§ 20. Геодезические обследования....................... из
§ 21. Рекогносцировка............................. 115
1. Требования, предъявляемые к выбранному триангуляционному пункту .
2. Методы и средства рекогносцировки. „Условие" видимости и расчетные формулы............................... 116
§ 22. Рекогносцировка базисов и базисных сетей ............... 131
Пример расчета веса выходной стороны базисной сети
§ 23. О тригонометрических знаках......... ...........138
1. Геодезические сигналы. Простая пирамида, двойная пирамида, простой сигнал, сложные сигналы; требования к постройке сигнала; типы геодезических сигналов в заграничных государствах; башни Бильби.......
2. Центры и их закладка. Стандартный центр для основных триангуляции
в СССР; центры в районах глубокого промерзания и мерзлоты.....161
Глава V
Базисные сети
§ 24. Разные виды базисных сетей и их оценка................169
§ 25. Распределение весов угловых измерений в базисных сетях........180
Глава VI
Измерение базисов
§ 26. Старые нормальные меры........................ 187
§ 27. Треоования, предъявляемые к нормальным мерам............. 188
§ 28. Современные нормальные меры...................... 190
§ 29. „Уравнение" нормальной меры...................... 193
§ 30. Световые эталоны............................ 196
§ 31. Инвар и некоторые другие сплавы.................... 198
§ 32. Сравнение мер. Первый тип компаратора................. 202
§ 33. Второй тип компаратора (интерференционный).............. 214
Абсолютный и относи гель, .ый методы юмпартфчклння
§ 34. О базисных приборах вообще. Жезловые приооры............218
Общие требования, предъявляемые к базисному прибору. Разделение базисных приборов по способу определения температуры мерных жез пв. О>лее описание приборов Струве, Бесселя, Кольби, Прусскоп гечдезического института
§ 35. Базисный прибор Струве, измерение им базиса и вычисление длины последнего .................................231
Стр. § 36. Точность измерения базисов жезловыми приборами .. *......... 237
§ 37. Базисный прибор с проволоками. Теоретические обоснования его применения 239
Сличай расположения концов проволоки на одной высоте. Случай расположения концов проволоки на разных высотах; поправка за несимметрию цепной линии, поправка за отличие натяжения на наклонных участках от нормального натяжения; поправка за приведение длины хорны к горизонту. Поправка за температуру. Поправка за наклон шкал. Поправка за изменения силы тяжести. Поправка за действие ветра
§ 38. Аппаратура базисного прибора с проволоками.............. 250
§ 39. Инварные проволоки. Обращение с ними................. 257
§ 40. Компарирование проволок и лент..................... 260
§ 41. Интерференционный компаратор для проволок прибора Едерина..... 267
§ 42. Измерение базиса прибором Едерина-Гильома. Практика СССР и других
стран.................................. 275
§ 43. Оценка точности измерения базисов прибором Едерина-Гильома..... 284
§ 44. Заключительные соображения по базисным измерениям.......... 285
Глава VI/
Отдельные части геодезических угломерных инструментов. Описание главных типов инструментов для наблюдений в триангуляции
§ 45. Уровни.................................287
Формулы определении наклонности оси уровня. Определение наклонности оси вращения грубы. Определение цены деления уровня и исследование уровня; способ А. С. Васильева
§ 46. Верньер........................*........303
Определение действительной „точности" верньера
§ 47. Шкаловый микроскоп..........................305
Устройство шхалового микроскопа; его установка. Run шкалового микроскопа. § 48. Микроскоп-микрометр...........................307
Устройство микроскоп-микрометра; установка его на требуемое увеличение
§ 49. Формулы отсчета при помощи микроскоп-микрометров..........311
§ 50. Исследования, установка и поверки микроскоп-микрометра........320
Поверки микроскоп-микрометра и последовательность их выполнения. Иссле-пвание работы микроскоп-микрометра. Исследовлние периодических и ходовых ошибок винта
микрометра
§ 51. Трубы угломерных инструментов....................328
Размеры и мощность тру1ы в инструментах для триангуляции I и II классов, лоианая труба. Условия визирования при наоюде1иях в триангуляции; об ошибке визирования.
Окулярный микрометр
§ 52. Устройство осей.............................334
Системы Рейхенбаха, Борда, Репсольда
§ 53. Описание инструментов, служащих для измерения горизонтальных направлений и зенитных расстояний в триангуляции..............337
Инструменты с цесятисекунд'гшми вер мерами д!я триангуляции II и III классов. Пяти-секунд.шй универсал. Большие дв^хсеч"наные универсалы и теодолиты для работ в триангуляции 1 класса. Повелительная труба и ее примеление
§ 54. Описание теодолита Паркхерста и некоторых других инструментов, применяемых за границей....................... . . . 353
§ 55. Теодолит Вильда.............................360
Общее описание инструмента; схема оптических частей отсчетного механизма; оптический микрометр; новая модель точного теодолита Вильда'
Глава VIII
Об инструментальных погрешностях § 56. Эксцентриситет алидады.........................372
Влияние эксцентриситета на отсчет и направление. Определение элементов эксцентриситета с выделением части, обусловленной эксцентричным положением центра вращения
лимба. Заключение
§ 57. Об ошибках делений кругов геодезических инструментов........384
О делительных машинах. Периодические и случайные ошибки штрихов; влияние их на направление, выводимое в среднем из ряда приемов
§ 58. Исследование ошибок делений кругов..................388
Приборы Ваншафа и Гейде. Общие соображения по методам исследования ошибок
диаметров круга
Стр.
§ 59. Способ Бруиса исследования ошибок диаметров кругов..........394
§ 60. Способ Гейвелинка исследования ошибок диаметров кругов........400
Изложение способа Гейвелинка, Предложение Мюлиха и Хауэра. Пример на применение
способа Гейвелинка
tj 61. О коллимационной ошибке трубы....................405
Влияние на наблюдаемые горизонтальные направлений и углы. Вывод средней ошибки направления по колебаниям коллимации. Случай внецентренной трубы
§ 62. Влияние неправильной установки горизонтальной оси (оси вращения трубы) 414 § 63. Влияние неправильной установки вертикальной оси (оси вращения алидады) 415
Цена: 1000руб.
