Застосування електронних тахеометрів для виробництва тахеометричної зйомки

СибірськаДержавна Геодезична Академія

Кафедра Геодезії

РЕФЕРАТ

Застосування електроннихтахеометрів для виробництва тахеометричної зйомки

Виконала: Перевірила:

Студ. гр. ГК-22 Федорова Н.В.

Рижкова В.К.

Новосибірськ 2010

Зміст

1. Введення

2. Електронні тахеометри

2.1 Види і принцип дії

2.2 Області застосування і стандартні прикладнізавдання

2.3 Перевірки електронного тахеометра

3. Застосування електронних тахеометрів длявиробництва тахеометричної зйомки

4. Обробка результатів вимірювань

5. Висновок

6. Список літератури

1. Введення

ВНині при проведенні топографо-геодезичних робіт всі великівимоги пред'являються до термінів їх виконання при суворому дотриманнінеобхідної точності і якості. Дана обставина стимулюєпроектно-вишукувальні, земельно-кадастрові та будівельні організаціївикористовувати нові засоби вимірювання просторових координат, універсальнеі зручне програмне забезпечення, комплексні технології, що дозволяютьавтоматизувати польові та камеральні етапи робіт і забезпечують найбільшпросте інтегрування даних геодезичних вимірювань в САПР і ГІС.

Незважаючина бурхливий розвиток нових областей геодезії, таких як супутникові методивимірювання та наземне лазерне сканування, традиційні геодезичні прилади- Електронні тахеометри продовжують займати не менш важливе місце середгеодезичних приладів.

Електроннітахеометри активно застосовують для вирішення різних геодезичних задач. Вданій роботі розглядається застосування електронних тахеометрів длявиробництва тахеометричної зйомки.

2. Електроннітахеометри

2.1 Види і принципдії

Тахеометр - геодезичний прилад для вимірюваннявідстаней, горизонтальних і вертикальних кутів. Використовується для обчисленнякоординат і висот точок місцевості при топографічній зйомці місцевості, прирозбивочних роботах, перенесення на місцевість висот і координат проектних точок.

Тахеометри, вяких всі пристрої (кутомірні, дальномірні, зорова труба, клавіатура,процесор) об'єднані в один механізм, називають інтегрованимитахеометрами .

Тахеометри,які складаються з окремо сконструйованого теодоліта (електронного або оптичного) і светодальномера, називають модульнимитахеометрами .

У електроннихтахеометрах відстані вимірюються по різниці фаз випускається івідбитого променя (фазовий метод), а іноді (в деяких сучаснихмоделях) - за часом проходження променя лазера до відбивача і назад(Імпульсний метод). Точність вимірювання залежить від технічних можливостеймоделі тахеометра, а також від багатьох зовнішніх параметрів: температури, тиску,вологості і т. п.

Діапазонвимірювання відстаней залежить також від режиму роботи тахеометра: відбивний або безвідбивачевий . Дальність вимірювань при безвідбивному режимібезпосередньо залежить від властивостей поверхні, на яку проводитьсявимір. Дальність вимірів на світлу гладку поверхню (штукатурка,кахельна плитка та ін) в кілька разів перевищує максимально можливевідстань, обмірювана на темну поверхню. Максимальна дальність лінійнихвимірювань для режиму з відбивачем (призмою) - до п'яти кілометрів (при декількох призмах - щедалі); для безвідбивачевого режиму - до одного кілометра. Моделітахеометрів, які мають безвідбивачевий режим, можуть вимірювати відстаніпрактично до будь-якої поверхні, однак слід з обережністю ставитися дорезультатами вимірювань, проведених крізь гілки, листя та подібні перепони,оскільки невідомо, від чого саме відіб'ється промінь, і, відповідно,відстань до чого він зміряє.

Існуютьмоделі тахеометрів, що володіють далекоміром, поєднаним з системою фокусуваннязорової труби. Переваги таких приладів полягає в тому, що вимірюваннявідстаней виробляється саме на той об'єкт, по якому в даний моментвиставлена ​​зорова труба приладу.

Точністькутових вимірів сучасним тахеометром досягає половини кутової секунди(0 В° 00'00, 5 "), відстаней - до 0.6мм + 1 мм на км (наприклад,в тахеометрах серії TS30 від фірми Leica Geosystems).

Точністьлінійних вимірювань в безвідбивному режимі - 2мм + 2мм на км.

Більшістьсучасних тахеометрів обладнані обчислювальним та запам'ятовуючим пристроями,дозволяють зберігати виміряні або проектні дані, обчислювати координати точок,недоступних для прямих вимірювань, за непрямими спостереженнями, і т. д. Деякісучасні моделі додатково оснащені системою GPS (наприклад, Leica SmartStation).

Тахеометри,збирані з окремих модулів, дозволяють вибрати компоненти саме підконкретні прикладні задачі, повністю виключивши зайву функціональність.

2.2 Областізастосування і стандартні прикладні завдання

При створенніЦММ (цифрової моделі місцевості), електронний тахеометр з можливістю передачіданих в комп'ютер через спеціальний інтерфейс, стає абсолютнонезамінним приладом.

Електронний тахеометр єготовим рішенням для самого широкого кола геодезичних задач: визначеннявідстаней, розрахунки щодо базової лінії, визначення координат і висотинедоступного об'єкта, також, прилад виконує зворотну зарубку (визначеннякоординат додаткової точки, за допомогою вимірювання в цій точці кутів міжнапрямками на три даних пункту і більше з відомими координатами).Сучасний електронний тахеометр має великий обсяг пам'яті для надійногозберігання отриманих даних, а інтерфейс для зв'язку з комп'ютером дозволяєзавантажувати координати з ПК для подальшого виносу даних в натуру, такождані можна перенести в ПК для подальшої роботи з ними вже на стаціонарномукомп'ютері або ноутбуці.

2.3Повірки електронного тахеометра

Електронний тахеометр, як будь геодезичний прилад, повиненбути повірені і от'юстірованним перед виробництвом робіт. Враховуючи совмещенностьдалекомірних і кутових вимірів, в тахеометре повинні виконуватисягеометричні умови взаємного положення оптико-механічних таоптико-електронних осей. Тому повний набір повірок і юстіровок проводиться всервісних центрах. Однак ряд основних повірок можна виконати в польовихумовах. Більш того, регулярне проведення деяких повірок єобов'язковим, так як вимірювання електронним тахеометром проводяться при одномуположенні ВК приладу, а поправки за колімація, місце нуля ВК і місце нулякомпенсатора нахилу вертикальної осі автоматично вводяться в результативимірювань. Невраховані зміни цих поправок призводять до зниження точностірезультатів вимірювань. Перед перевірками необхідно уважно вивчити методикуїх проведення та юстирування по керівництву до експлуатації конкретної моделітахеометра.

Основні повірки електронного тахеометра:

1. Повірка рівнів (круглого і циліндричного).

2. Повірка оптичного центрира.

3. Повірка компенсатора нахилу вертикальної осі приладу.

4. Визначення колімаційної помилки і місця нуля вертикального круга.

5. Визначення постійної поправки (К) далекоміра електронного тахеометра.

6. Визначення постійної поправкивідбивача.

7. Робоча вісь електронногодалекоміра повинна збігатися з візирної віссю зорової труби.

8. Робоча вісь покажчика створу повинназбігатися з візирної віссю зорової труби тахеометра.

3. Застосуванняелектронних тахеометрів для виробництва тахеометричної зйомки

електронний тахеометрзйомка

Роботи на об'єкті починають з отримання технічного завдання,аналізу топографо-геодезичної вивченості території, визначення системикоординат, необхідної точності робіт. Проводиться рекогносцировка та обстеженняпунктів ОГС, складається проект робіт. Визначається ПО, на основі якого будепроводитися обробка результат...ів. Складається каталог координат існуючихпунктів ОГС.

Підготовка тахеометра до роботи включає:

- повірки та юстування приладу, оптичного центрира длявідбивача, рівня на вісі для призми;

- комплектування устаткування в залежності від довжин ліній,застосовуваних відбивачів і виду робіт;

-зарядку акумуляторів;

- в режимі пам'яті вибір файлів вихідних даних і файлів длязаписи результатів вимірювань;

- введення каталогу координат з комп'ютера в файл вихідних данихпам'яті тахеометра;

-очистку робочих файлів від старої інформації.

Якщо обробка буде виконуватися після польових вимірювань, токаталог вихідних пунктів можна ввести при обробці і в тахеометр не вводити.

Роботу на станції починають із установки та приведення приладу вробоче положення. Для цього штатив над точкою ставлять по схилу, вдавлюють йогоніжки, регулюючи їх висоту, щоб головка штатива була горизонтальною.Тахеометр ставлять на штатив, закріплюють становим гвинтом. Проводять остаточнецентрування та горизонтирование приладу за допомогою вбудованого оптичногоцентрира, підйомних гвинтів, рівня. Вимірюють висоту тахеометра від марки центрупункту до мітки висоти приладу. Вона повинна вимірюватися до міліметра, томувикористовують висувну віху з міліметровими поділками. Її вставляють в отвірв підставці (попередньо вийнявши тахеометр з підставки) до упору в марку,вимірюють висоту верху підставки і до неї додають стандартну висоту приладу.

При прокладанні ходів полігонометрії використовують трехштатівнуюсистему, якщо це дозволяють підставки (трегери) під відбивач, що входять докомплект приладу. У цьому випадку штативи встановлюють над точкою початковогоорієнтування (пункт ОГС) і над наступною за станцією точкою ходу. Підставкицентрують і горизонтируют по оптичному центрується. Відбивачі направляють натахеометр, вимірюють висоту до центру відбивача.

Для зйомки, прокладки теодолітного ходу, побудов зарубкамипризму відбивача можна встановлювати на віху, яка в прямовисне положеннянаводиться по круглому рівню. Для прив'язки до пунктів ОГС вісь віхи відбивачавстановлюють над центром марки пункту. Якщо проводиться тільки кутова(Азимутальна) прив'язка до пункту ОГС, то достатньо поставити на віху візирнумарку без відбивача. Її можна використовувати в безвідбивному режимі длявимірювання коротких відстаней.

Основні методи роботи з електронними тахеометрами єзагальними для більшості моделей і конкретизуються відповідно до їхможливостями, внутрішнім програмним забезпеченням, функціями клавіш. Томувиробництво вимірів розглянемо на базі 5ЕТ030К.

Прилад включають, він автоматично проводить самодіагностику іпросить ввести пароль. З'являється режим статусу, з якого входять в режимконфігурації, якщо потрібно ввести константи приладу та умови спостережень.Потім встановлюють екран вимірювань. Спочатку вводять в прилад дані про станції.Для цього активізують клавішу ЗАП режиму вимірювань, з'явиться екран ЗАПИС ззазначенням номера робочого файлу і назвою даних. Вибирають курсором рядокДАНІ ПРО СТАНЦІЇ, натискають Е1ЧТЕК, у вікні натискають клавішу РЕДКТ.Для введення в позначені рядки набирають наступні дані:

-ім'я точки (Т);

- висота інструмента (Вис І);

- код станції;

- оператор;

- дата;

- час;

-погода (ясно, хмарно, похмуро, дощ і т. д.);

-вітер (ні, легкий, сильний, помірний та ін);

-температура;

-тиск;

-атмосферна поправка.

Набрані значення перевіряють, натискають клавішу ТАК, данібудуть введені. Натискають ЕSС дляповернення в екран ЗАПИС та реєстрації результатів вимірювань. Атмосфернупоправку вводять тільки при високоточних вимірах, в інших випадках вонаприймається за замовчуванням нульовою, а температура і тиск - стандартними.

Вимірювання починають з візування на пункт початковогоорієнтування. Навідними гвинтами труби і алідади суміщають зображення центрусітки ниток з центром візирної марки або відбивача, процентрірованних надпунктом.

Для вимірювання і запису результатів у вказаний робочий файл проводятьнаступні операції.

1.В екрані ЗАПИСкурсором вибирають КУТИ, натискають клавішу ЕSС до повернення в екран вимірювань. У ньому натискають клавішуВуст 0, коли вона буде блимати, натискають повторно. Буде виставлений нульовийвідлік по ГК на початкове напрямок. Натискають клавішу ЗАП.

2.В екрані ЗАПИСвибирають ВІДСТАНІ. Через ЕSСповертаються в екран вимірювань, натискають клавішу расст. На екрані відобразяться:похила відстань S,вертикальний кут Z, відлік по ГК.Натискають клавішу ЗАП, потім РЕДКТ. У який з'явився трафареті набирають: Т - ім'я(Номер точки): вис Ц. - висоту мети; код точки, якщо використовується кодування.Набрані дані перевіряють. Вони будуть введені після натискання ТАК.

3.Візують напередню точку ходу. В екрані ЗАПИС вибирають ВІДСТАНІ, проводять вимірювання(Клавіша расст екрану вимірювань). Натискають клавішу ЗАП, потім РЕДКТ. Набираютьім'я точки візування, висоту мети, код точки.

Для підвищення точності кутовівимірювання в ході полігонометрії можна провести декількома прийомами способомповторень. Увійти в цей режим можна, натиснувши МЕНЮ екрану вимірювань і в який з'явивсяекрані активізувавши ПОВТОРЕННЯ. Після установки нуля на початкове напрямокнатискають клавішу ТАК, візують на іншу мету, натискають ТАК, знову на початковунапрямок - ТАК, іншу мету - ТАК і т. д. На екран після натискання клавіші ОТМвидається сумарне значення кута з п повторень, число n, середній кут з n прийомів.

4.Проводять з цієюж станції зйомку пікетів чи інших точок об'єкта полярним способом. Для записув робочий файл однотипних точок, коли висота відбивача на віхи постійна, аномер точок можна автоматично збільшувати на одиницю, використовують режим записуАВТО. Для його активізації в екранах ЗАП/'расст і ЗАП/КУТИ натискають клавішуАВТО. Віху з відбивачем ставлять на перший знімається пункт, візують на нього,натискають клавішу расст, вводять його номер. Номери інших точок будутьзбільшені на одиницю автоматично.

Вимірювання пунктів можна виконувати в режимі координат, натиснувшиклавішу коорд екрану вимірювань. У цьому режимі також діє запис АВТО.Однак для цього режиму попередньо повинні бути введені (або витягнуті зфайлу вихідних даних) координати станції і точки початкового орієнтування.Слід мати на увазі, що допущені помилки в координатах вихідних точок в цьомурежимі увійдуть в координати всіх знятих пікетів.

Переходять на наступну станцію. При трехштатівная системіоснову приладу виймають з підставки і ставлять замість нього візирну марку звідбивачем, а прилад - в підставку колишньої передньої точки ходу. Штатив із задньоюточки переносять вперед на наступну за новою станцією передню точку. Привідсутності трехштатівная комплекту центрування всіх точок нової станціїпроводять знову. Вимірювання і запис в файл на новій станції проводять аналогічно.При прокладанні ходу горизонтальні кути вимірюють всі праві чи ліві по ходу.З побудови ходу електронним тахеометром визначаються не тільки координати,але й позначки пунктів методом тригонометричного нівелювання.

Зйомку електронним тахеометром можна проводити з точкивільної станції, якщо з неї є пряма видимість на два і більше пункту ОГС.У цьому випадку координати станції визначаються з зворотної лінійно-кутовийзарубки. Режим зворотного зарубки передбачений у всіх моделях електроннихтахеометрів. Визначення виконуються і зворотної кутовий зарубкою, при цьомуспостерігатися повинні три і більше вихідних пункти. З зарубки визначається такожвідмітка станції.

У тахеометрах ZЕТ 030 для входу в режим зворотної зарубки слід натиснутиклавішу МЕНЮ екрану вимірювань, вибрати рядок зворотна зарубка. Після натисканняклавіші вважаючи можна викликати і вважати координати пунктів ОГС з файлу вихіднихданих, переміщаючи курсор на потрібні точки каталогу. Для введення їх з клавіатуринатискають клавішу РЕДКТ. Після набору к...оординат однієї точки ОГС натискають клавішу«» І переходять до набору наступної точки. Після введення координат всіх вихіднихточок натискають клавішу виміряти. Візують на першу відому точку, натискаютьРасст (або кут в кутовий зарубки), результати вимірювань з'являться на екрані.Натискають клавішу ТАК, вводять висоту мети. Аналогічно спостерігають інші вихідніпункти. Після закінчення спостережень натискають клавішу вич для автоматичногозапуску обчислень. Запис результатів вимірювань виконується натисканням клавішіЗАП.

Точність визначення координат з зворотної зарубки залежить відгеометрії побудови, а при поганій геометрії зарубки рішення задачі можевиявитися практично неможливим. Таким є настільки близькерозташування двох вихідних точок, що горизонтальний кут між напрямкамина них буде неприпустимо малий. У цьому випадку необхідно використовувати інші абододаткові вихідні пункти. Несприятливою також є геометріякутовий зарубки, якщо станція і три відомих пункту лежать на одній окружності.Після вимірювань на вихідні пункти зарубки можна виконувати тахеометрическуюзйомку пікетів.

Для проведеннязйомки електронні тахеометри мають ряд додаткових режимів. Розглянемоосновні з них.

безвідбивачевірежим застосовується, якщо установка відбивача на що знімається точку утруднена абонеможлива, але точка видна. Для його запуску в екрані вимірювань на 2-й сторінцінатиснути клавішу дов, увійти в рядок відбивач, натиснути клавішу РЕДКТ, значенняпараметра встановити НІ (без відбивача). У безвідбивному режимібудов.вимірювань. На екраніобміру.

4. Обробкапродукції.

-первинна

-передача

-У деякихТак, вВисновокУ який з'явивсяПіслякомп'ютер.

аналогічно.комп'ютері.ВказуєтьсяНаприклад,Маєтьсяположення. Вониисот пунктів геодезичного побудови, відомості оцінкиточності планових і висотних визначень. Є можливість налаштуваннявихідних документів під стандарти підприємств з використанням В«Генераторазвітів В».

Результати математичної обробки можна експортувати впідсистеми СREDО ТЕR, СREDО мiх, для формування цифрової моделімісцевості та побудови плану.

Модуль СREDО DАТ виконує також обробкуотриманих з тахеометра матеріалів тахеометричної зйомки з формуваннямтопографічних об'єктів і їх атрибутів по даним польового кодування. ВВ«Компонувальнику кресленьВ» оформляються планшети топографічних планів масштабів1:500-1:5000 з зарамковим оформленням.

5. Висновок

Однимз головних достоїнств використання електронних тахеометрів є відсутністьнеобхідності ведення спеціального журналу для запису відстаней і кутів, якпри роботі з теодолітом, оскільки тахеометричних зйомка вимагає тількиведення абрису. Номери пікетів, відстані і кути зберігаються автоматично впам'яті інструмента, і при зміні місця його розташування необхідно будетільки внести відомості про нову станції і пронумерувати пікет, після чого принатисканні спеціальної кнопки тахеометр сам проведе всі вимірювання.

Такожтахеометрдозволяє проводити розрахунок горизонтального положення автоматично - дисплейустрою показує горизонтальні і вертикальні кути, похила відстань,перевищення і горизонтальне положення, а режими відображення інформації можутьбути змінені при першій же необхідності.

Електроннийтахеометр має функцію В«виносу в натуруВ», тобто установку пристрою намісце з вже визначеними координатами, після чого він В«орієнтуєтьсяВ» -за допомогою завдання дирекційного кута або координат точки орієнтування,вводяться дані про точку виносу, і прилад показує відстань до об'єкта ікут, на який його слід розгорнути.

Існуютьтахеометри і для особливих погодних умов, наприклад, адаптовані дляпроведення замірів в зонах особливо знижених температур, проте їх вартість,відповідно, вище.

Дожаль, сьогодні в Росії значна частина всіх польових знімальних робітвиконується традиційними засобами - оптичними теодолітами, далекомірниминасадками та іншими застарілими геодезичними приладами.

6. Список літератури

1.Ворошилов А.П. Супутникові системи та електронні тахеометри в забезпеченнібудівельних робіт: Навчальний посібник - Челябінськ, 2007.

2.Захаров В.В., Хомич О.О. Електронні тахеометри NIKONNIVO - інноваційні рішення, доступнівсім// Геопрофі. - 2009. - № 6.

3.Хлібодар М.Ю. Сучасні технології традиційної геодезії// Геопрофі. -2008. - № 3.

4.Бузук Р.В., Горбунова В.А. Геодезія. Частина 1. Топографічне забезпеченняміського кадастру: Навчальний посібник - Кемерово, 2002.

5.Трубчанінов А.Д., Шахов А.В. Автоматизація рішення геодезичних задач: Навчальнийпосібник. - Кемерово, 2004.

6.Чернявцев А.А. Нові безвідбивачеві тахеометри SOKKIAсерії 030R3// Геопрофі. - 2004.- № 1.

---

Вернуться назад