Тахеометрическая съемка с применением электронного тахеометра и регистратора информации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство Образования Российской Федерации

Сибирская Государственная Геодезическая Академия

Кафедра Прикладная геодезия

Реферат на тему

Тахеометрическая съемка с применением электронного тахеометра и регистратора информации

Выполнил: Валевич О.Ю., 1ПГ - 1 курс

Проверил: Любивая Любовь Семеновна

г. Новосибирск, 2015г.

Введение

Геодезические приборы, которые были похожи на современные тахеометры, были созданы 50 лет назад - в этих полуэлектронных и полумеханических приборах независимо устанавливались теодолит и светодальномер. Позже светодальномер и теодолит объединили в одном корпусе, в результате полученный прибор оборудовали специальной панелью, которая позволяла вводить значения углов. Один из первых электронных тахеометров был создан в Швеции - главной его особенностью стала замена отсчета углов с оптического на электронный, что позволило автоматизировать геодезические работы. Следовательно, аналоги современных электронных тахеометров появились на рынке около 25 лет назад.

Среди прочих геодезических приборов для измерений, электронный тахеометр занимает важное место. Даже с внедрением наземного лазерного сканирования и спутниковых методов измерения, не утратило своей актуальности использование электронного тахеометра.

Сфера применения данного геодезического прибора довольна широка. Электронный тахеометр применяется в строительстве, топографии, инженерии, землеустройстве. Прибор позволяет измерять высотные отметки, полярные и прямоугольные координаты, отклонения и превышения, площади земельных участков, а также обрабатывать данные в полевых условиях.

Выполнение работ традиционными геодезическими приборами - дальномером, теодолитом, нивелиром и рулеткой занимает много времени. На сегодняшний день сроки являются важным моментом - заказчики отдадут предпочтение тем исполнителям, кто выполнит работы в более сжатые сроки.

1. Общие сведения

Электронный тахеометр - геодезический прибор, позволяющий быстро и с высокой точностью получить съемку заданного участка «в плане» с полной картиной рельефа. В конструкцию этого прибора входят светодальномер, теодолит, вычислитель и электронный регистратор данных - при своих внешне компактных размерах тахеометр совмещает в себе функции нескольких геодезических приборов сразу. Автоматическое сохранение полученных данных по нескольким тысячам точек на измеряемой площади, измерения вертикальных и горизонтальных дистанций, площадей на удалении 5 000 м с погрешностью в 1 см, углов с точностью от 2? до 20? (в зависимости от типа и класса по ГОСТ Р 51774-2001), прием и передача данных по GPRS на удаленный компьютер - это лишь кроткий перечень возможностей электронного тахеометра [1].

Электронный тахеометр состоит из светодальномера, угломерной части и встроенного компьютера. При помощи угломерной части определяются вертикальные и горизонтальные углы, светодальномера - расстояния, а встроенный компьютер помогаем решать различного рода геодезические задачи, обеспечивает контроль и хранение результатов измерений, а также позволяет управлять прибором. Существует функция импорта и экспорта информации между ПК и тахеометром, а так же обработки данных в специальных программах.

К основным функциям тахеометра, относится: обратная засечка; определение координат, вынос в натуру координат, линий и дуг; определение высоты недоступного объекта, вычисление площади и т.д. Наиболее распространены тахеометры марки: -Topсon, Sokkia, Trimble, Pentax, leiсa, Nikon (рис.1).

С помощью электронного тахеометра геодезист может один, без вспомогательного рабочего, провести геодезическую съемку без полевых журналов и, сбросив всю информацию на компьютер, провести ее обработку с помощью прикладных программ. Определенные задачи можно решают непосредственно на месте с помощью встроенного контроллера (микропроцессора-вычислителя), управляемого клавиатурой. Однако существенным недостатком, является то, что электронные тахеометры не способны производить высокоточное нивелирование.

а б в

Рисунок 1 - Электронные тахеометры фирм: а - Topсon OS-103L, б - Sokkia FX-105, в -Trimble S6 DR+ (2")

Электронные тахеометры очень различаются по своим конструктивным особенностям и техническим характеристикам. В зависимости от ориентации на конкретного пользователя или сферу применения разница в предоставляемых функциях может быть существенной. Так, ряд моделей тахеометров представляют собой совмещенную систему, объединяющую возможности тахеометра и спутникового приемника, принимающего сигналы глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС или GPS (Global Positioning System). Применение данных приборов в режиме статики, то есть GPS-приемник находится на закрепленной точке с известными координатами, а «мобильный» прибор перемещается по определенным точкам, производя измерения, позволяет получать координаты пунктов с точностью до 1м, измерения при этом можно производить приемниками, находящимися на расстоянии нескольких десятков километров друг от друга в любое время и в любую погоду. Такие точки (пункты) используются как станции тахеометрической съемки. [3].

В зависимости от дальности работы, точности, дополнительных функций, веса прибора и др. параметров, стоимость электронных тахеометров очень отличается. Цена может колебаться от 160000 руб. и может доходить до 800000 руб. и выше у высокоточных приборов, предназначенных для проведения специализированных работ [2]. .

электронный тахеометр магнитный

2. Принцип работы тахеометра

На сегодняшний день конструкция современных электронных тахеометров позволяет работать в условиях низких температур, повышенной влажности или запыленности. Тахеометры имеют запоминающие и вычислительные устройства, которые сохраняют измеренные или проектные данные, вычисляют координаты недоступных для прямых измерений точек по косвенным наблюдениям. В некоторых моделях тахеометров имеется GPS-система [2].

Принцип работы электронного тахеометра основывается либо на фазовом методе, либо, в более современных моделях, на импульсном методе. Первый метод, в свою очередь, заключается в разности фаз между возвращенным и проецируемым лучами, второй - на времени, за которое лазерный луч проходит от тахеометра к отражателю и обратно. Оптимальное расстояние, на котором прибор работаем в безотражательном режиме, во многом зависит от цвета поверхности, на которую проецируется луч - светлые поверхности увеличивают дистанцию работы тахеометра по сравнению с темными в несколько раз, однако она не превысит 1 000 -1200 м. Максимальная дальность измерений в отражательном режиме - не менее 5 000 м [4].

3. Типы электронных тахеометров

Современные модели электронных тахеометров можно разделить на несколько типов по применению: технические, строительные, инженерные.

Технические тахеометры - по сравнению с остальными, электронные приборы данного типа наиболее дешевы, так как оборудуются только отражательным дальномером и требуют проведения геодезических измерений командой из двух человек - оператора технического тахеометра и реечника.

Строительные тахеометры - оборудованы без отражательным дальномером, то есть способны вести как отражательную, так и без отражательную съемку. В конструкции строительных тахеометров алидада отсутствует.

Инженерные тахеометры - предназначены для выполнения широкого ряда специализированных геодезических задач. Они оборудованы фотокамерой (используемой для построения трехмерных моделей местности), современным процессором, цветным сенсорным дисплеем и удобным ПО, портами, а так же слотами для USB и flash-карт. В современных моделях инженерных тахеометров существует поддержка коммуникационных каналов, таких как Bluetooth, Wi-Fi и т. д.

Так же, тахеометры подразделяются на интегрированные, в которых устройства объединены под одним корпусом в единый механизм и модульные, состоящие из отдельных (независимых) элементов.

Первые типы - моторизованные и автоматизированные тахеометры. Интегрированные оснащены сервоприводом, который позволяет ведение съемки по множеству точек одновременно, модульные - сервоприводом и системами, способными распознать, захватить и отследить цели, эти приборы уже можно назвать роботизированными геодезическими комплексами.

Тахеометры данной конструкции рассчитаны на выполнение измерений одним человеком, так же роботизированные тахеометры допускают произведение удаленной съемки, при этом точность результатов будет гарантировано высока.

По характеристикам съемки электронные тахеометры подразделяются на:

- круговые, с нитяным дальномером и цилиндрическим уровнем на вертикальном круге алидады;

- номограммные, вычисление превышений и горизонтальных проложений дистанций по номограмме, различаемой в трубе прибора при ведении наблюдения, а также по вертикальной рейке;

- авторедукционные, превышения и горизонтальные проложения дистанций в которых определяются по горизонтальной рейке дальномером двойного изображения;

- внутрибазные, база которых находится при тахеометре и предназначена для непосредственного вычисления горизонтального проложения, а измерения вертикальных углов позволяют вычислить превышения;

- электрооптические, снабженные дополнительным электронным прибором, допускающим автоматизацию съемки [1].

4. Тахеометрическая съемка с применением электронного тахеометра и регистратора информации

Тахеометрическая съемка включает в себя вертикальную и горизонтальную съемки, главной целью которых является получение крупномасштабного топографического плана, на котором изображается рельеф и ситуация местности. Начинается съемка с создания съемочного обоснования, таким обоснованием обычно служат нивелирные и теодолитные ходы, которые привязываются к пунктам главной геодезической основы. Пункты (точки) съемочного обоснования следует выбирать так, чтобы с них был широкий обзор местности.

Автоматизировать процесс составления плана, позволяет использование электронных тахеометров, регистрирующих результаты измерений на магнитные носители, и программных пунктов при обработке результатов измерений. Для съемки местности электронный тахеометр устанавливается на пункте (точке) съемочной основы, на панели вводятся координаты точки стояния, высота отражателя и прибора, температуру воздуха и атмосферное давление. Наводят трубу на соседнюю точку хода, устанавливая отсчет равный 0° 00' по горизонтальному кругу.

Поочередно на съемочных пикетах реечник ставит веху с отражателем. С тахеометром измеряют вертикальный и горизонтальный углы и расстояние до отражателя. На табло панели отображается и регистрируются в памяти прибора: горизонтальный угол и вычисленные по результатам измерений превышение (h), горизонтальное расстояние (d) и высота пикета (Нп). Предусмотрена возможность высвечивания и регистрации и иных данных.

Полученные данные экспортируются в память компьютера и обрабатываются в специализированных программах, таких как "CREDO", "Фокс гис" и др. В результате получается электронная версия топографического плана, которую при необходимости можно распечатать на бумаге [5].

Заключение

В конце из вышесказанного можно сделать вывод, что одним из основных достоинств применения электронных тахеометров, является отсутствие необходимости ведения полевого журнала для записи углов и расстояний, как например, при работе с теодолитом. Расстояния, номера пикетов и углы сохраняются автоматически в памяти инструмента, и при изменении места его расположения специалисту необходимо только пронумеровать пикет и внести сведения о новой станции, после чего при нажатии электронный тахеометр сам произведет все измерения.

Так же одним из преимуществ данного устройства, является то, что тахеометр автоматически производи расчет горизонтального положения- дисплей устройства показывает вертикальные и горизонтальные углы, превышение, наклонное расстояние и горизонтальное положение. Отображение информации может изменяться оператором в зависимости от поставленных задач.

Все вышеперечисленные достоинства электронного тахеометра в процессе работы позволяют экономить время и человеческие ресурсы, что очень существенно при больших объемах работ.

Список использованных источников

1. Основы технической диагностики нефтегазового оборудования: Учеб. пособие для вузов, Е. А. Богданов. - М.: Высш. шк., 2006. - 279 с: ил.

2. Карсунская М.М. Геодезические приборы- М., Институт оценки природных ресурсов - 2002.

Размещено на Allbest.ur