Тахеометр

Тахеометр съемки или теодолит тахеометра — это электронный/оптический инструмент, используемый для и строительства зданий . Это электронный транзитный теодолит, интегрированный с электронным измерением расстояния (EDM) для измерения как вертикальных, так и горизонтальных углов, а также наклонного расстояния от инструмента до определенной точки, а также бортовым компьютером для сбора данных и выполнения триангуляционных расчетов. ^[1]

Роботизированные или моторизованные тахеометры позволяют оператору управлять инструментом на расстоянии с помощью дистанционного управления. Теоретически это исключает необходимость в помощнике сотрудника, поскольку оператор держит ретрорефлектор и управляет тахеометром с точки наблюдения. Однако на практике помощник геодезиста часто необходим, когда съемка проводится в оживленных местах, например, на проезжей части общего пользования или на строительной площадке. Это сделано для того, чтобы люди не нарушали работу тахеометра, проходя мимо, что потребовало бы переустановки штатива и восстановления базовой линии. Кроме того, помощник геодезиста препятствует случайным кражам, что не является редкостью из-за ценности инструмента. Если ничего не помогает, большинство тахеометров имеют серийные номера. Национальное общество профессиональных геодезистов ведет реестр украденного оборудования, который могут проверить учреждения, обслуживающие геодезическое оборудование, чтобы предотвратить распространение украденных инструментов. ^[2] Эти моторизованные тахеометры также можно использовать в автоматизированных установках, известных как «автоматизированные моторизованные тахеометры».

Функция

Измерение угла

Большинство тахеометров измеряют углы посредством электрооптического сканирования чрезвычайно точных цифровых штрих-кодов, выгравированных на вращающихся стеклянных цилиндрах или дисках внутри инструмента. Самые качественные тахеометры способны измерять углы со стандартным отклонением 0,5 угловых секунды . Недорогие тахеометры строительного уровня обычно могут измерять углы в пределах стандартных отклонений 5 или 10 угловых секунд.

Измерение угла обычно выполняется оператором, сначала занимающим известную точку и направляющим головку инструмента на цель или призму, которая существует либо в другой известной точке, либо вдоль азимута, который следует удерживать в качестве задней точки - визирование по сетке. внутри окуляра — затем удерживайте эту линию под углом 00°00’̣00″. Затем оператор поворачивает головку инструмента к цели или объекту, который необходимо наблюдать как переднюю точку, и записывает AR (угол вправо) от задней точки, измеренный инструментом, в котором создается горизонтальный угол. Угловая погрешность инструмента, а также ошибка коллимации во многих тахеометрах могут быть уменьшены путем выполнения сбора наборов. Это влечет за собой наблюдение за любыми углами, записанными одинаковое количество раз как в «прямом», так и в «обратном» режимах путем визирования наблюдаемой задней и передней точек зрения, когда инструмент обращен к целям в обычном режиме, а также с перевернутым или «повернутым» прицелом на 180 °. Записанные наборы углов, снятые с каждой цели, будут усреднены и будет получен средний угол. ^[3]

Измерение расстояния

Измерение расстояния осуществляется с помощью модулированного инфракрасного несущего сигнала, генерируемого небольшим твердотельным излучателем на оптическом пути прибора и отражаемого призменным отражателем или исследуемым объектом. Схема модуляции возвращающегося сигнала считывается и интерпретируется компьютером тахеометра. Расстояние определяется путем излучения и приема нескольких частот и определения целого числа длин волн до цели для каждой частоты . Большинство тахеометров используют специально изготовленные стеклянные призменные (съемочные) отражатели для сигнала EDM. Типичный тахеометр может измерять расстояния до 1500 метров (4900 футов) с точностью около 1,5 миллиметров (0,059 дюйма) ± 2 части на миллион. ^[4]

Безотражательные тахеометры могут измерять расстояния до любого объекта достаточно светлого цвета, вплоть до нескольких сотен метров .

Координатное измерение

Координаты неизвестной точки относительно известной координаты можно определить с помощью тахеометра, если между двумя точками может быть установлена прямая видимость. Углы и расстояния измеряются от тахеометра до исследуемых точек, а координаты ( X , Y и Z ; или восточное, северное и возвышение ) съемных точек относительно положения тахеометра рассчитываются с использованием тригонометрии и триангуляции .

Для определения абсолютного местоположения тахеометру требуются наблюдения в пределах прямой видимости, и его можно установить на известную точку или на линию визирования на 2 или более точек с известным местоположением, что называется свободным пикетированием . ^[5]^[6]

По этой причине некоторые тахеометры также имеют приемник глобальной навигационной спутниковой системы (GNSS) и не требуют прямой видимости для определения координат. Однако измерения GNSS могут потребовать более длительного периода наблюдения и обеспечить относительно низкую точность по вертикальной оси. ^[5]

Обработка данных

Некоторые модели оснащены внутренним электронным хранилищем данных для записи измеренных расстояний, горизонтального и вертикального углов, в то время как другие модели оснащены возможностью записи этих измерений на внешний сборщик данных , например, на портативный компьютер.

Когда данные загружаются с тахеометра на компьютер, можно использовать прикладное программное обеспечение для расчета результатов и создания карты исследуемой территории. Новейшее поколение тахеометров также может отображать карту на сенсорном экране прибора сразу после измерения точек.

Приложения

Большинство крупномасштабных проектов раскопок или картографирования значительно выигрывают от умелого использования тахеометров. Они в основном используются геодезистами и инженерами-строителями либо для записи объектов, как при топографической съемке, либо для обозначения объектов (таких как дороги, дома или границы). Они используются полицией, следователями на местах преступлений, частными специалистами по реконструкции аварий и страховыми компаниями для измерения места происшествия. Тахеометры также используются археологами, обеспечивая точность до миллиметра, которую трудно достичь с помощью других инструментов, а также гибкость в выборе места установки. Они имеют решающее значение для регистрации местоположения артефактов, архитектурных размеров и топографии объекта. ^[7]

Горное дело

Тахеометры являются основным геодезическим инструментом, используемым при горных изысканиях.

Тахеометр используется для регистрации абсолютного местоположения стен, потолков (задников) и полов туннеля при проходке штреков подземной шахты. Записанные данные затем загружаются в программу CAD и сравниваются с проектной планировкой туннеля.

Изыскательская группа через регулярные промежутки времени устанавливает станции управления. Это небольшие стальные заглушки, устанавливаемые попарно в отверстия, просверленные в стенах или спине. Для настенных станций две заглушки устанавливаются в противоположных стенах, образуя линию, перпендикулярную штреку. У задних станций сзади устанавливаются две заглушки, образующие линию, параллельную штреку.

Набор пробок можно использовать для определения местоположения тахеометра, установленного в штреке или туннеле, путем обработки измерений на пробках путем пересечения и обратной засечки .

Механическая и электрическая конструкция

Тахеометры стали высшим стандартом для большинства форм строительной планировки. ^{[ по мнению кого? ]}

Чаще всего их применяют по осям X и Y для разметки мест проходок из подземных коммуникаций в фундамент, между этажами сооружения, а также кровельных проходок.

Поскольку все больше работ по коммерческому и промышленному строительству сосредоточено на информационном моделировании зданий (BIM), координаты почти каждой трубы, кабелепровода, воздуховода и подвески доступны с цифровой точностью. ^{[ нужны разъяснения ]} Применение связи виртуальной модели с реальной конструкцией потенциально исключает трудозатраты, связанные с перемещением плохо измеренных систем, а также время, затрачиваемое на размещение этих систем в разгар полномасштабных строительных работ. ^{[ нужна ссылка ]}

Метеорология

Метеорологи также используют тахеометры для отслеживания метеозондов и определения ветра на высотах. При известной или предполагаемой средней скорости подъема метеозонда изменение показаний азимута и высоты, обеспечиваемое тахеометром при отслеживании метеозонда с течением времени, используется для расчета скорости и направления ветра на разных высотах. Кроме того, тахеометр используется для отслеживания потолочных шаров для определения высоты слоев облаков. Такие данные о ветре верхнего уровня часто используются для авиационного прогнозирования погоды и запусков ракет.

Производители инструментов

Карл Цейсс (исторический)
GeoMax , часть Hexagon AB
Hewlett-Packard (исторический)
Корпорация Хилти
Leica Geosystems , часть Hexagon AB
Nikon , часть Trimble
North Group LTD (исторический)
Соккиа , часть Topcon
Южная группа
Стоунекс (компания)
TI Asahi Co. Ltd , продается под Pentax. брендом
Топкон
ООО "Тримбл Навигейшн"
Wild Heerbrugg AG (исторический), часть Leica Geosystems

См. также

Ссылки

^ Кавана, Барри Ф.; Берд, С. Дж. Гленн (1996). Геодезия: принципы и приложения (4-е изд.). Прентис Холл. стр. 257–264. ISBN 9780134383002 .
^ «Кража оборудования» . nsps.us.com . Проверено 12 февраля 2024 г.
^ Гилани, CD, и Вольф, PR (2012). 8.8 Наблюдение горизонтальных углов с помощью тахеометров. В «Элементарной геодезии: введение в геоматику» (тринадцатое издание, стр. 204–205). Пирсон.
^ Leica Flexline TS02/06/09 ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}. (2008). Лейка Геосистемс. См. техническое описание модели TS06 (PDF). Проверено 27 августа 2009 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Техническое описание Leica Viva TS11» . Leica Geosystems – Америка. нд . Проверено 24 июня 2014 г. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
^ «Цель, преимущество и задача установки резекции» . Центр знаний Тримбл . Тримбл . Проверено 3 января 2016 г.
^ Рик, Джон В. (2018). Энциклопедия археологических наук (PDF) . Уайли . дои : 10.1002/9781119188230 . ISBN 978-0-470-67461-1 . S2CID 198415316 .

Внешние ссылки

[KavanaghBird1996-1] Кавана, Барри Ф.; Берд, С. Дж. Гленн (1996). Геодезия: принципы и приложения (4-е изд.). Прентис Холл. стр. 257–264. ISBN 9780134383002 .

[2] «Кража оборудования» . nsps.us.com . Проверено 12 февраля 2024 г.

[3] Гилани, CD, и Вольф, PR (2012). 8.8 Наблюдение горизонтальных углов с помощью тахеометров. В «Элементарной геодезии: введение в геоматику» (тринадцатое издание, стр. 204–205). Пирсон.

[4] Leica Flexline TS02/06/09 ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}. (2008). Лейка Геосистемс. См. техническое описание модели TS06 (PDF). Проверено 27 августа 2009 г.

[TS11-5] Jump up to: ^а ^б «Техническое описание Leica Viva TS11» . Leica Geosystems – Америка. нд . Проверено 24 июня 2014 г. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[Free_Stationing-6] «Цель, преимущество и задача установки резекции» . Центр знаний Тримбл . Тримбл . Проверено 3 января 2016 г.

[7] Рик, Джон В. (2018). Энциклопедия археологических наук (PDF) . Уайли . дои : 10.1002/9781119188230 . ISBN 978-0-470-67461-1 . S2CID 198415316 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]