Топографический уровень Абни
Уровень и клинометр Абни — это инструмент, используемый при съемке , который состоит из фиксированной визирной трубки, подвижного спиртового уровня, соединенного с указательным рычагом, и шкалы транспортира. Внутреннее зеркало позволяет пользователю видеть пузырь на уровне, одновременно наблюдая за удаленной целью. Его можно использовать как ручной инструмент или закрепить на рейке Джейкоба для более точных измерений. Он достаточно мал, чтобы носить его в кармане пальто. [1] [2]
Нивелир Абни — простой в использовании, относительно недорогой и при правильном использовании точный геодезический инструмент. Уровни Абни обычно включают шкалы, градуированные в градусах дуги , процентном уклоне и топографических уровнях Абни, уклоне в футах на геодезическую цепь и коррекции пикетажа. Последний представляет собой косинус угла, используемый для преобразования расстояний, измеренных вдоль склона, в горизонтальные расстояния. Используя тригонометрию, пользователь уровня Абни может определить высоту, объем и уклон. [3]
Уровни Абни имеют квадратные трубчатые корпуса, поэтому их также можно использовать для непосредственного измерения наклонов плоских поверхностей, просто помещая корпус уровня на поверхность, регулируя уровень, а затем считывая угол со шкалы.
Происхождение
[ редактировать ]Уровень Абни был изобретен сэром Уильямом де Вивлесли Эбни (24 июля 1843 г. - 3 декабря 1920 г.), английским астрономом и химиком, наиболее известным как новатор в области цветной фотографии и цветового зрения. Эбни изобрел этот инструмент в Школе военной инженерии в Чатеме, Англия, до конца 1870 года. У. и Л.Е. Герли описывают его как английскую модификацию ручного уровня Локка. [1]
В декабре 1870 года компания Elliott Brothers из Лондона зарегистрировала «улучшенный клинометр и ватерпас в сочетании» на основе «старой формы, первоначально разработанной лейтенантом Эбни». [4]
К 1871 году комитет Королевского географического общества рекомендовал исследователям длинный список инструментов, которые следует иметь при себе. Наряду с необходимыми инструментами, такими как часы, компас, секстант и большим количеством бумаги, комитет включил «карманный уровень (Эбни)» во второстепенный список «дополнительных инструментов, не необходимых, но удобных». [5]
Использование
[ редактировать ]В 1914 и 1915 годах журнал Forestry Quarterly опубликовал серию статей об использовании уровня Абни. [6] [7] [8] Эти обучающие статьи остаются полезными и сегодня, но основным источником их использования является « Справочник по уровню Абни» 1927 года . [3]
Уровень Абни обычно используется на высоте глаз геодезиста , его можно держать в руках или монтировать на рейке на этой высоте. Чтобы измерить линии на определенном уклоне, желаемый угол или уклон сначала устанавливается на уровне, а затем геодезист всматривается в визирную трубку и совмещает перекрестие с пузырьком на уровне, наблюдая за целью. Это позволяет геодезисту видеть, находится ли цель выше или ниже линии визирования.
Чтобы измерить неизвестный уклон, геодезист сначала наводит цель на этом склоне, а затем регулирует угол уровня до тех пор, пока пузырек не окажется в центре перекрестия. Как только это будет сделано, наклон можно будет считать по шкале.
Поскольку уровень обычно удерживается на высоте глаз геодезиста, в качестве цели обычно используется лицо второго геодезиста такого же роста. Если второй геодезист не того же роста, необходимо отметить приблизительное положение высоты глаз (т. е. подбородок, нос, макушка). Установка мишени размером с лицо на уровне глаз на горизонтальной рейке может быть более точной. Поскольку большинство уровней Абни не содержат телескопа, прямое чтение с посоха уровня возможно только на небольшом расстоянии, хотя можно создать специальные посохи, которые можно читать на расстоянии без увеличения.
Обычное использование
[ редактировать ]Уровни Абни по-прежнему широко используются в нескольких областях:
- При топографической съемке для определения наклона и расчета горизонтального расстояния, отслеживания контуров и относительных высот. [9]
- В лесном хозяйстве для измерения высоты деревьев . [10]
- В горнодобывающей промышленности и при проверке безопасности шахт для измерения уклонов транспортных дорог. [11]
- В геологии, при измерениях выходов горных пород и уступов разломов. [12] [13] [14]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Меньшие инструменты и приспособления: уровень и клинометр Абни, Руководство по основным инструментам, используемым в американской инженерии и геодезии , У. и Л.Е. Герли, Трой, Нью-Йорк, 1891 г.; стр. 219.
- ^ Джордж Уильям Усилл, Клинометры: уровень Абни, Практическая съемка , Кросби Локвуд и сын, Лондон, 1889; страница 33.
- ^ Перейти обратно: а б Х. А. Калкинс и Дж. Б. Юл, Справочник по уровню Абни , Лесная служба США, 1927 г.
- ^ Комбинированный клинометр и спиртовой уровень, Журнал «Механика» , 30 декабря 1870 г.; страница 476.
- ^ Адмирал сэр Джордж Бэк , вице-адмирал Ричард Коллинсон и Фрэнсис Гальтон , Советы путешественникам (третье и исправленное издание), Труды Королевского географического общества , Том. XVI, № 1 (18 декабря 1871 г.).
- ^ Уильям Дж. Пэт, Получение практической ценности вертикального контроля с помощью ручного уровня Абни, Forestry Quarterly , Vol. XXII, № 3 (сентябрь 1914 г.); страница 347.
- ^ М. Л. Эриксон, Использование ручного уровня Абни, Forestry Quarterly , Vol. XXII, № 3 (сентябрь 1914 г.); страница 370.
- ^ CR Андерсон, Ручной уровень Эбни и цепочка интенсивных лесных обследований, Forestry Quarterly , Vol. XIII, № 3 (сентябрь 1915 г.); стр. 338.
- ^ Джон Барнард и Грэм Джексон, Использование уровня Абни для измерения относительной высоты . Включает методы калибровки.
- ↑ Уровень Абни , Техасские тропы деревьев, 7 сентября 2008 г.
- ↑ Глава 4: Классы, Справочник по инспекции транспортных дорог , Справочник MSHA, номер PH99-I-4, Управление по безопасности и гигиене труда в шахтах США, 1 июня 1999 г.
- ^ Джордж О. Бахман и Дональд А. Майерс, Геология района Медвежьего пика округа Дона-Ана, штат Нью-Мексико , Бюллетень геологической службы 1271-C, 1969; см. стр. C3.
- ^ Ли Пикарск, Определение относительного возраста уступов четвертичных разломов вдоль Южного Уосатча, Фиш-Спрингс и Хаус-Рейндж, Юта, Геологические исследования Университета Бригама Янга. Архивировано 7 января 2015 г. в Wayback Machine , Vol. 27, часть 2 (ноябрь 1980 г.); страницы 123-139, особенно страница 124.
- ^ Уильям К. Клайд, Суйин Тинг, Кэтрин Э. Снелл и др., Новые палеомагнитные результаты и результаты стабильных изотопов из бассейна Наньсюн, Китай, Геологический журнал , Том 118 (2010); страницы 131–143, особенно страница 134.
- Брин Хаббард, Нил Ф. (2005), Полевые методы Глассера в гляциологии и ледниковой геоморфологии , Джон Уайли и сыновья, 400 стр., ISBN 0-470-84427-2 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]