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Vorrichtung zur Ermittlung der topographischen Reduktion von Schweremessungen
Unter der topographischen Reduktion (im folgenden abgekürzt mit "T. R.") einer Schweremessung (Gravimetermessung oder Pendelmessung) versteht man den Unterschied zwischen dem gemessenen Schwerewert und jenem, den man nach Einebnung aller Berge und Auffüllung aller Täler auf das Niveau des Standpunktes des Schweremessinstrumentes messen würde. Zur Berechnung der T. R. muss das den Standpunkt des Schweremessinstrumentes umgebende Gelände in irgendeiner Form erfasst sein, u. zw. bis zu jener Entfernung, bis zu der die T. R. berücksichtigt werden soll.
Für den im folgenden beschriebenen Zweck wird angenommen, dass das Gelände in Form von stereophotogrammetrischen Luftaufnahmen, die das gesamte Gebiet überdecken, erfasst sei, und dass diese Luftaufnahmen in einem Auswertegerät mit direkter Projektion gegenseitig und absolut orientiert seien, so dass also ein massstäbliches Modell des betreffenden Geländes sichtbar ist und mit Hilfe einer Messmarke in bekannter Weise abgetastet werden kann.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung besteht im wesentlichen darin, dass eine in Zylinderprofilen bewegliche Messmarke auf dem Stereomodell geführt wird, wobei diese Bewegungen der Messmarke durch einen beliebigen Steuermechanismus unter Berücksichtigung der Ringbreite und der Dichte derart auf eine Integrierrolle übertragen werden, dass sich auf dieser ein einem Näherungswert der T. R. proportionalen Wert abwälzt.
Bisher war es bei derartigen Arbeiten notwendig, pro Schweremesspunkt etwa 250 mittlere Höhen aus einem Schichtenplan zu schätzen, von jeder Höhe die Standpunktshöhe zu subtrahieren, 250 Tabellenwerte zu entnehmen und diese mit den entsprechenden Dichten zu multiplizieren und zu addieren. Das vorliegende Gerät garantiert durch die Verwendung eines photogrammetrischen Stereomodells und durch die mechanische Integration für eine wesentlich genauere, vor allem aber raschere Ermittlung der T. R.
In den beiliegenden Zeichnungen (Fig. 1 : vertikaler Schnitt durch die Mitte der Stehachse 30 ; Fig. 2 : Aufriss ; Fig : 3 : Grundriss, oberer Teil weggelassen) ist eine Vorrichtung dargestellt, mit der der Erfindungsgedanke verwirklicht werden kann. Es sei aber an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht nur mit diesem beispielsweise beschriebenen Mechanismus realisiert werden kann. So ist zum Beispiel eine Vielzahl von Steuermechanismen denkbar, die die Bewegungen der Messmarke entsprechend auf die Integrierrolle übertragen.
Das Gerät, das zur Bestimmung der T. R. dienen soll, sitzt mit seiner lotrechten Stehachse 9, deren unteres Ende als Schraubenspindel ausgebildet ist, in einem Fuss 10. Mit Hilfe der Schraube 11 kann es der Höhe nach verstellt werden, ohne dass sich die Stehachse und der mit ihr fest verbundene, horizontale Tisch 12 dabei verdrehen können (Rille in der Schraubenspindel, Feder im Fuss 10). Die Stehachse 9 ist von dem Zylinder 13 umgeben, der den Grundrahmen 14 trägt ; dieser und die gesamten auf ihm montierten Mechanismen können um die Stehachse 9 gedreht werden. Auf dem Grundrahmen 14 sitzt eine vertikale Säule 15. Der Schlitten 18 kann der Höhe nach verschoben werden. Längs der horizontalen Schiene 20, die am Schlitten 18 befestigt ist, ist der Schlitten 21 verschieblich.
Auf diesem sitzt das Tischchen 22, welches die Messmarke 23 zum Abtasten des Geländemodelles trägt und der Stab 24.
Der Stab 24 ist über das längs 25 verschiebliche Gelenk 1 mit diesem Stab 25 verbunden, und dreht diesen bei Bewegung von 22 um seinen Drehpunkt 2.
Der Stab 25 ist im Punkt 4 mit dem Stab 26 gelenkig verbunden, und ändert so, sobald er gedreht wird, die Gestalt des parallelogrammförmigen Gelenkvierecks 2,3, 4,5. Der im Punkt 7 in einer horizontalen Ebene drehbai und seiner Länge nach verschieblich montierte Stab 27 ist mit dem Stab 26 in 6 drehbar und längs 26 verschieblich verbunden. Es bewirken somit Änderungen der Gestalt des Parallelogramms 2,3, 4,5 Drehungen des Stabes 27 um den Punkt 7. In 8 ist der Stab 27 drehbar und seiner Länge nach verschieblich mit dem Wagen 28 der Integrierrolle 34 verbunden und verschiebt also bei seiner Drehung den Wagen und ! die Integrierrolle längs der Achse 29.
Das System Achse 29, Wagen 28 und Integrierrolle 34 ist so montiert, dass sich die Integrierrolle 34 radial zur Stehachsenmitte 30 bewegt und sich bei einer Drehung des Instrumentes um die Stehachse 9 auf dem Tisch 12, der ja fest bleibt, abwälzt. Irgendeiner Lage des Tisch-
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chens 22 (der Messmarke 23) entspricht über die eben beschriebenen Mechanismen ein ganz bestimmter Abstand der Integrierrolle von der
Drehachse 30 des Instrumentes.
Das Gelenkviereck 2, 3, 4, 5 ist mit dem Stab
31 am Grundrahmen 14 montiert. Das Gelenk
7 ist am Schlitten 32 montiert, der längs 31 verschoben werden kann.
Das System Grundrahmen 14, Säule 15,
Schiene 20, Tischchen 22 mit Marke 23 und Achse der Integrierrolle 34 liegt in einer vertikalen Ebene durch die Stehachsenmitte 30, das Gelenkviereck 2,3, 4,5 mit den Stäben 25 und 26 in einer dazu parallelen Ebene. Die Schiene 31 ist zu diesen beiden Ebenen normal.
Zur Bestimmung der T. R. eines ringförmigen Geländeausschnittes wird zunächst das beschriebene Gerät in Nullstellung (Messmarke 23 in der Achse 30, Stab 25 frei drehbar, 1 in Höhe von 2) der Lage nach und mit Hilfe der Schraube 11 der Höhe nach so verschoben, dass die Marke 23 auf dem Tischchen 22 sich in dem im eingangs beschriebenen photogrammetrischen Stereomodell sichtbaren Standpunkt des SchweremessInstrumentes befindet. Nun ist das Gerät arbeitsbereit. Um die T. R. für einen ringförmigen Geländestreifen von der Breite A R und dem Radius R zu bestimmen, wird die Messmarke 23 durch Verschieben des Schlittens 21 längs der Schiene 20 in den Abstand R (im Massstab des Stereomodelles) von der Achse 30 gebracht.
Der Schlitten 32 wird so verschoben, dass sich die Strecken 6,7 und 7, 8 so verhalten, wie 1 zu /AR, wozu man natürlich auf der Schiene 31 eine Teilung anbringen wird. Nun wird das Gerät um 3600 um die Stehachse gedreht, wo- bei durch entsprechendes dauerndes Verschieben des Schlittens 18 längs der Schiene IF die Messmarke 23 dauernd der Geländeoberfläche entlanggeführt wird. Der auf der Integrierrolle 34 abgewälzte Betrag ist der T. R. für diesen ringförmigen Geländeausschnitt proportional.
Der Proportionalitätsfaktor ist von den Dimensionen des Gerätes bzw. seinen Teilungen und vom Modellmassstab abhängig, daher für Modelle desselben Massstabes derselbe.
Fährt man das Geländemodell Ring für Ring ab, so ist der am Ende abgewälzte Betrag der T. R. für den gesamten abgefahrenen Bereich proportional.
Treten in einem Ring Zonen verschiedener Dichte auf, so kann dem durch entsprechende Änderung des Verhältnisses 6,7 zu 7, 8 Rechnung getragen werden.