Руководство по определению гидрографических характеристик картометрическим способом

3.1. СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИН ЛИНИЙ

Определение целого ряда гидрографических характеристик связано с необходимостью измерения длин, т.е. протяженности линий, изображающих различные объекты на картах (реки, берега, горизонтали, дороги, водоразделы и др.).

При измерении протяженности географических объектов, изображаемых линиями, приходится иметь дело с прямыми, кривыми и извилистыми линиями. Если длина прямых линий определяется достаточно легко и точно с помощью циркуля-измерителя или штангенциркуля и масштабной линейки, то измерение кривых и особенно извилистых линий вызывает существенные трудности. Относительно плавные кривые линии могут быть измерены широко распространенными топографическими курвиметрами. Извилистые линии измеряются усовершенствованным курвиметром КС, разработанным в ГГИ в 1958 г. Е.П.Сенковым. Этот курвиметр представляет собой кривоножку с установленным на конце пера обводным колесиком диаметром около 3 мм, соединенным с помощью шестеренки с механическим счетчиком, размещенным на верхней части вращающегося пера кривоножки.

Измерение линий курвиметром производится путем тщательного прокатывания его обводного колесика по оси изображенной на карте извилистой линий, в результате которого стрелка счетчика указывает на циферблате путь, пройденный обводным колесиком, в сантиметрах.

Это наиболее удобный, точный и широко распространенный в подразделениях Госкомгидромета курвиметр. Он значительно приближен к прибору, которым вычерчиваются на картах извилистые линии. Механический счетчик курвиметра имеет стрелку и циферблат, разбитый на 50 основных делений, каждое из которых разделено на две части. Цена основного деления 1 см. Однако вследствие неточного соответствия диаметров шестеренок к каждому курвиметру при его изготовлении определяется поправка, которая вводится в длину измеренных линий.

В случае отсутствия значения поправки курвиметра ее можно установить самостоятельно. Для этого на листе плотной бумаги прочерчивают тонкую линию и с помощью контрольной линейки или штангенциркуля и масштабной линейки откладывают на ней отрезок, равный 50 см. Затем, установив стрелку на ноль, 10 paз прокатывают колесико курвиметра по этой линии. Установку оси вращения колесика над начальной и конечной точками этой линии производят с максимально возможной точностью. Из суммарного отсчета, полученного после десятикратного измерения отрезка, вычитается 500, а разность, которая может иметь положительное или отрицательное значение, делится на 500. Полученное в результате деления значение и будет поправкой курвиметра на один сантиметр длины или на одно деление курвиметра.

При интенсивной работе курвиметром поправку необходимо определять не реже одного раза в месяц. Перед началом работы необходимо проверить техническое состояние курвиметра. Он должен удовлетворять следующим условиям:

1) обводное колесико должно свободно и плавно вращаться, передавать вращение на соседние шестеренки и стрелку и иметь насечку по ободку;

2) ось курвиметра должна находиться в одной плоскости со счетчиком;

3) ось обводного колесика должна быть перпендикулярна плоскости счетчика и оси курвиметра;

4) ручка должна свободно вращаться на оси курвиметра и не иметь недопустимого (более 0,2-0,3 мм) продольного и поперечного люфта относительно оси.

При работе курвиметром необходимо выполнять следующие условия:

1) ручку курвиметра при измерении держать строго вертикально к плоскости карты, так как невыполнение этого условия затрудняет повороты колесика, следовательно, прокатывание его по всем извилинам;

2) колесико курвиметра прокатывать по линии плавно, без рывков, с умеренным, необходимым для осуществления качения и поворотов прижимом к бумаге;

3) ручку курвиметра держать в руке таким образом, чтобы счетчик имел возможность делать полный оборот вокруг оси курвиметра;

4) следить и подсчитывать полные обороты стрелки курвиметра при измерении линии длиной более 50 см, если курвиметр не имеет счетчика полных оборотов стрелки.

Перед измерением длины какого-либо объекта необходимо четко установить положение начальной и конечной точек этой линии. Измерение рекомендуется производить дважды в разных направлениях. Расхождения значений между отсчетами первого и второго измерения должны быть не более 6% при измерении длин линий менее 10 см, не более 4% - от 10 до 100 см, не более 2% - более 100 см.

Окончательное значение длины вычисляется по формуле

,                                          (1)

где - среднее арифметическое значение длины из двух измерений, см; - поправка курвиметра, см; - именованный масштаб карты, определяемый по формуле

,

где - знаменатель масштаба карты.

Только в исключительных случаях разрешается в качестве предварительных измерений производить измерения длины извилистых линий с помощью микроциркулей с разными растворами способом Н.М.Волкова [3]. Этот способ основан на измерении длины извилистой линии двумя микроциркулями с постоянными растворами и последующем ее вычислении по формуле

,                                             (2)

где и - длины, измеренные двумя микроциркулями с растворами и ; - коэффициент, выбираемый из табл.37 [3, с.109] или вычисляемый по формуле

.                                          (3)