а) Устройство буссоли. Буссоль представляет собой цилиндрическую коробку со шпилем на дне (в центре коробки), на который насажена магнитная стрелка (рис. 351). На последней укреплено легкое бумажное или алюминиевое кольцо, разделенное через 1° от 0 до 360°. Деления идут по ходу часовой стрелки. Ось стрелки совпадает с диаметром 0 — 180°, 180° находится у южного конца стрелки. К коробке прикреплены на шарнирах два диоптра, из которых предметный представляет стойку с вертикальным прорезом, посредине которого натянута нить. Другой, глазной диоптр, имеет узкий прорез и призмочку, в которую видны в увеличенном виде приходящие к глазному диоптру деления градусного кольца (рис. 351,6). В нерабочем положении диоптры отгибают к коробке, и предметный диоптр, нажимая на арретир, поднимает стрелку над острием шпиля.
б) Определение азимута линии. Буссоль подносят на руках к глазу, стараясь держать ее горизонтально; поднимают диоптры и освобождают стрелку от зажима. Смотря в глазной диоптр, наводят нить предметного диоптра на предмет в конце линии и отсчитывают в это же время через призмочку деление градусного кольца, находящееся в плоскости визирования (мысленно продолжая вниз изображение нити предметного диоптра). Отсчет производят до Ѕ — 1°. Этот отсчет и является азимутом линии. При большой первоначальной амплитуде колебаний стрелку успокаивают действием арретира. Для достижения более точных результатов применяется палка — штатив. В маршрутных съемках буссоль Шмалькальдера используют для засечек удаленных предметов.
85. Поверки компасов и буссолей , описанные ниже, должны обязательно производиться при приемке инструментов, так как только при высоком качестве инструментов можно надеяться на полный успех работы.
а) Коробки компасов и буссолей не должны содержать железа. Для поверки снимается стрелка, и коробка инструмента подносится различными своими сторонами к другому компасу. Стрелка компаса должна оставаться неподвижной.
В полевых условиях следует проверить, не оказывают ли влияние на инструмент железные предметы, находящиеся при наблюдателе (ножи, молотки). Для поверки съемщик берет азимут одного и того же предмета, как имея при себе вещи, содержащие железо, так и без них. Показания инструмента не должны изменяться Больше, чем в пределах точности отсчёта.
б) Магнитная стрелка должна быть чувствительной, т. е., будучи выведена из состояния равновесия, она должна возвращаться строго в прежнее положение, после немногих энергичных колебании, для поверки устанавливают компас горизонтально, отсчитывают показание стрелки, затем, приблизив на время железный предмет, выводят стрелку из магнитного меридиана. Если после удаления железа стрелка быстро займет прежнее положение, то стрелку считают удовлетворительной.
Рис. 349. Горный компас Рис. 351. Буссоль Шмалькальдера: а — буссоль в рабочем положении; б — ход лучей в призме при отсчете азимута Рис. 352. Намагничивание стрелки компаса Рис. 353. Укладка магнитов при перевозке
Нечувствительность стрелки может быть следствием двух причин:
< 1. слабой намагниченности, когда стрелка долгое время не успокаивается и может занять иное положение после успокоения, чем раньше;
затруднительного движения из-за притупления острия шпиля или плохой шлифовки агата, когда стрелка меняет свое положение при легких постукиваниях пальцем по краю стекла сбоку стрелки.
Чтобы намагнитить стрелку, ее кладут на гладкую деревянную дощечку (с углублением в центре) и натирают концами разной полярности двух больших магнитов. Натирание производится одновременными кругообразными движениями обоих магнитов от середины стрелки к ее концам (рис. 352). После 10 — 15 движений стрелка перекладывается другой стороной вверх, и операция повторяется. Намагничивание следует производить только сильными магнитами, т.е. такими, которые держат друг друга на весу. Если магниты перевозят с собой, укладывать их следует так, как показано на рис. 353, замыкая концы якорями из мягкого железа.
Затачивание острия шпиля требует навыка, так как при неумелой точке легко затупить шпиль еще больше. Чтобы сохранить острие шпиля, надо всегда закреплять стрелку арретиром в нерабочее время, а во время работы осторожно спускать стрелку на шпиль.
в) Стрелка в спокойном состоянии должна быть горизонтальна. Стрелка уравновешивается ползунком (на южном конце). При отсутствии такового, стрелку уравновешивают кусочком воска или стеарина.
е) Стрелка не должна иметь эксцентриситета, т.е. при любом положении стрелки отсчеты по ее северному и южному концам должны отличаться точно на 180°.
д) Компасы и буссоли не должны иметь коллимационной ошибки, т.е. не должно быть разницы между действительным магнитным азимутом какой-либо линии и азимутом этой же линии, определенной по данному компасу. Разница, или коллимационная ошибка, происходит от неправильного положения градусного кольца. Коллимационная ошибка изменяет на одну и ту же величину азимуты всех направлений, т.е. изменяет ориентировку съемки. Величина этой ошибки должна быть определена и учтена.
Колебания склонения магнитной стрелки (суточные) не превышают 1/2 °. «Магнитные бури» изменяют склонение до 1 Ѕ °. Нельзя работать с магнитным компасом в районах сильных магнитных аномалий.
Производство маршрутной съемки
86. Необходимая точность измерений углов и расстояний. Съемка состоит из двух основных операций — съемки пути (маршрута) и съемки окружающей местности. Съемка маршрута складывается из последовательных определений азимутов прямолинейных звеньев пути и измерений длин этих звеньев. Точность тех и других измерений должна быть согласована. Ошибка угловых измерений m б в зависимости от относительной ошибки определения расстояний м( s ) = ms / S рассчитывается по формуле:
m б = м( s ) * с, где с =57°.
Например, если расстояния определяются по скорости и времени движения с относительной ошибкой м( s ) = 3/100 или 3%,
m б = 3/100*57° ~ ±2°, т.е. углы достаточно получать с ошибкой ± 2°.
Маршрутные глазомерные съемки рассматриваются на примере буссольно-глазомерной съемки с измерением расстоянии по времени движения. Другие виды маршрутно-глазомервых съемок отличаются способами определения расстояний, каковые описаны выше (§§ 79 — 81).
87. Общая схема производства маршрутной съемки. Начиная работу от какого-либо пункта, съемщик берет по горному компасу или буссоли общее направление предстоящего пути, записывает азимут, зарисовывает окружающую местность и берет засечки (азимуты) выдающихся точек местности. Закончив эту работу, съемщик замечает и записывает время и отправляется в путь. Достигнув пункта, где дорога меняет свое направление, он останавливается, замечает и записывает время и скорость движения на пройденном участке, для проверки берет обратный азимут на исходный пункт (прямой и обратный азимуты должны отличаться на 180°) и затем проделывает все те операции, что и на предыдущей точке: берет азимут нового направления пути, зарисовывает местность, делает засечки на старые и новые пункты и продолжает путь, отметив момент отправления. Вечером, после остановки на ночлег, съемка вычерчивается на миллиметровой бумаге.
Дадим разбор каждой съемочной операции, отмечая встречающиеся в практике затруднения.
88. Определение направления пути производится без труда, когда дорога видна вперед на значительное расстояние и имеет возле себя хорошо заметные предметы. При движении по мало заметным тропам или вовсе без дороги не только в тайге, но и в открытой местности нелегко наметить направление предстоящего пути. В открытой местности можно оставлять на остановках вешки и брать назад направление уже пройденного пути. Если виден идущий впереди караван, берут направление на него, обязательно заметив место, где находился караван в этот момент. На открытой местности предметы впереди, мимо которых проходит дорога, указываются проводником. Работа в закрытой местности требует опыта и постоянного внимания. В этих случаях приходится в уме сохранять впечатление среднего направления движения. В солнечные дни хорошим контролем является угол между направлением движения и солнцем (или тенями деревьев).
89. Определение расстояний по времени и скорости движения. Наилучшие результаты получаются при равномерном движении, и поэтому, если со съёмщиком идет караван, счет времени нужно стараться вести по движению последнего. В противном случае за время остановки съемщика для зарисовки, время которой отмечается в книжке, караван уходит вперед, и лошадь съемщика, стараясь потом догнать караван, ускоряет шаг. Учесть изменение скорости трудно, да и запись в таком случае не удобна. Когда же счет времени ведется по движению каравана, съемщик не отмечает своих остановок (но, конечно, учитывает задержки каравана). Вести счет по времени собственного движения приходится лишь тогда, когда караван нельзя догнать.
90.Полевые записи ведутся в записной книжке. Пример записи см. на рис. 354. Приведенная на рисунке запись означает: выехали в 9 часов 37 минут и до 9 часов 58 минут ехали под азимутом 0° со скоростью 4 км/час. После 4-минутной остановки тронулись дальше в 10 часов 02 минуты и поехали под азимутом 280° со скоростью 5 км/час. В 10 часов 26 минут остановились у обнажения, где провели 19 минут, и т.д. Цифровые записи помещают на левых страницах, на правых делают зарисовки местности.
Рис. 354. Полевые записи и зарисовки местности при маршрутной съемке
Запись азимутов производится с округлением до 1 — 2°, запись времени — до 1/2 — 1 мин. Эта точность вполне достаточна, так как при движении со скоростью 4 км/час на Ѕ мин. приходится всего 30 м. При вычерчивании съемки в 1 : 100 000 или 1 : 200 000 масштабах эта величина выражается соответственно 0,3 или 0,15 мм, т.е. практически пренебрегаемо малым отрезком. Длины линии в маршруте не рекомендуется брать короче 5 мм в масштабе съемки.
91. Съемка ситуации. На каждой остановке съемщик производит глазомерные зарисовки местности. Внизу страницы помещается точка, обозначающая начало пути. Окружающая местность зарисовывается в произвольном масштабе, однако масштаб этого чертежа лучше брать несколько крупнее масштаба, в котором будет впоследствии вычерчена съемка. Чертеж ориентируется таким образом, чтобы направление пути располагалось вдоль страницы. По прибытии на следующую остановку, в книжке наносят ее положение, пройденный путь и как продолжение зарисовки с предыдущей точки, зарисовывают окружающую местность.
На чертеже изображаются реки, населенные пункты, дороги, рельеф. Подписываются глазомерно определенные расстояния до некоторых выдающихся предметов, подписываются и азимуты направлений на эти предметы. Съемщик берет также азимуты общего направления речных долин, горных цепей и пр. В записной книжке следует отмечать время перехода рек, пересечения дорог и пр. Положение боковых точек определяют также засечками. Все предметы местности изображаются обычными топографическими условными знаками. Рельеф изображается посредством приближенных горизонталей, которые носят характер формообразующих ливни. Это наиболее простой и быстрый способ, позволяющий выразить характер местности и дающий представление об относительных высотах. Высоты точек местности определяются глазомерно.
Приближенное определение абсолютной высоты гор при маршрутно-глазомерной съемке можно произвести, зная абсолютные высоты границы лесной растительности и снеговой границы. Эти высоты более или менее постоянны в каждой горной области.
Абсолютные высоты границы леса (в м)
(по Л. С. Бергу)
| Кольский полуостров | 350 |
| Западное Закавказье | 1 900 |
| Дагестан | 2 450 |
| Джунгарскпй . Ала-тау | 2 500 |
| Центральный Тянь-шань | 3 200 |
| Б. Саян | 2 000 — 2 400 |
| Алтай | 2 000 — 2 400 |
| Забайкалье | 1 100 — 1 200 |
| Сихотэ-алинь | 1 000 |
| Сахалин | 450 — 500 |
| Камчатка (близ моря) | 300 |
| Камчатка (середина) | 600 — 700 |
Абсолютные высоты снеговой границы (по С. В. Калеснику)
| Широты сев.полушария в ° | От – до в м | Средняя в м |
| 90-80 90-70 70-60 60-50 50-40 40-30 | 450-1500 300-1500 700-1500 1600-3170 1600-4300 2900-6000 | 650 790 1150 2500 3170 4900 |
Граница леса и снеговая граница повышаются с возражением сухости, континентальности климата. Эти границы обычно ниже на склонах хребтов северной экспозиции по сравнению со склонами южной экспозиции (до 150 м).
Для более надежного использования границы леса и снеговой границы необходимо перед началом работ непосредственно определить высоты этих границ (анероидом) в разных условиях для района работ, или составить соответствующую таблицу по литературным данным.
92. Различные виды маршрутов съемки. Приемы маршрутной съемки остаются в общих чертах одними и теми же при всех способах передвижения. Наименьший количественный успех дает пешая съемка, при которой значительная часть энергии съемщика тратится на переходы.
Верховая съемка. Ежесуточное продвижение верхом на лошади обычно достигает 15 — 25 км. Успех верховой съемки в значительной степени зависит от лошади: она должна быть спокойна, вынослива и не бояться бродов. Для зарисовки местности и определения азимутов необходимо слезать с седла. Привязывать лошадь мешкотно, поэтому надо выбрать (или приучить) лошадь, чтобы она, предоставленная самой себе, стояла на месте и не бросалась за уходящим караваном. Очень важно, чтобы лошадь умела находить тропу или след ушедшего вперед каравана. Седло предпочтительно кавалерийское. Буссоль, часы и записную книжку удобнее всего помещать в глубоких нагрудных карманах или специальных сумках у пояса. Ручные часы не рекомендуются. Остальные предметы: анероид, бинокль, запасные компас, книжка и карандаш укладываются в притороченных к седлу сумках.
Другие животные — северный олень, верблюд, осел менее пригодны дли верховой съемки.
Лодочная съемка. Приемы этой простейшей и весьма употребительной при рекогносцировочных обследованиях съемки в общем совпадают с приемами сухопутной съемки. Записи азимутов, времени, засечек, зарисовки местности ведутся по указанной выше форме. Значительное осложнение вносит в лодочную съемку трудность определения по времени расстояния, так как при сплаве по течению скорость движения лодки может изменяться от 0 до 20 км/час (при спуске с порогов). При подъемах вверх по течению учет изменения скорости производится легче и точнее. Для проверки субъективной оценки скорости движения измеряют на берегу достаточной длины базис и отмечают время его прохождения лодкой или пользуются примитивным лагом в виде мешка с песком или камня, выбрасываемого на тонкой веревке в воду, где он ложится на дно. Веревка длиной в 50 м вытравляется по мере хода лодки, при этом отмечается время. Лаг дает удовлетворительные результаты при небольшой глубине реки и не слишком значительной скорости движения.
Для определения направления, когда ширина реки не слишком велика, визируют впереди лежащую береговую точку, отмечают время ее прохождения и берут на нее же обратный азимут при новой перемене направления, т.е. определяют через точку прямые и обратные азимуты. На значительных по ширине реках визирование производят по воображаемой оси реки. Этот прием менее точен. На больших реках применяют иной способ определения направлений, а именно, отсчитывают азимуты движения через определенный промежуток времени (например через 5 мин.), допуская предположение о плавном и постепенном изменении направлений. Пpи этом способе употребляют 5-дюймовые компасы — спиртовые или сухие и другие навигационные компасы. Компас скрепляют с корпусом лодки так, что линия север — юг компаса располагается параллельно оси лодки (см. С. В. Обручев, 1925).