Как измерить высоту тахеометром
Перейти к содержимому

Как измерить высоту тахеометром

  • автор:

Высота цели HT

IMG_0178

Данная статья посвящена такой важной теме как высота цели или высота вешки, отражателя. На языке геодезистов мы называем это высотой вешки. В тахеометрах обычно пишут HT.

Если вы пользовались нивелиром, то знаете что для измерений используется нивелирная рейка. Тахеометром тоже можно пользоваться как нивелиром. Но рейка нам не нужна, а вот мини призма или вешка, как мы геодезисты её называем нам пригодится.

IMG_0371

Я пользуюсь мини призмой Sookia. Она очень удобна, её можно разобрать на части. Линза легко скользит по штанге и с помощью зажима фиксируется на любой высоте. Штанга состоит из четырёх равных частей (белые и красные) и имеют длину 30 см. Острый наконечник штанги равен 5 см. Очень качественная вешка и лучше я ещё не встречал. Бывают и большие вехи, которые используют в межевании. У меня есть и такая и я её тоже использую, т.к. иногда попадаются такие объекты когда очень много арматурных выпусков и они мешают делать измерения.

Так как тахеометр делает измерения на призму, а сама веха стоит на доске (см. фото), то нам нужно ввести в прибор высоту цели. Высота цели будет равна расстоянию от доски до середины линзы.

IMG_0368

Как видно на фото по бокам вехи находятся острые выступы. Так вот это ось вращения линзы. Эта ось и является центром линзы. Следовательно на фото высота вехи в самом нижнем положении равна 10 см. В прибор HT вводится в метрах, т.е нужно вводить 0.100 м.

А вот на следующем фото я произвольно поднял призму и зафиксировал её. Высота призмы получилась 0.198 м. Таким образом если во время измерений пришлось поднять или опустить линзу, то необходимо в приборе корректировать высоту цели, иначе измерения будут не верны. О высоте цели нужно помнить всегда, когда делаете измерения связанные с высотой.

Определение высоты недоступного объекта тахеометром Sokkia (Соккиа) серии CX

Функция определения высоты недоступного объекта используется для определения высот точек, на которые нельзя установить отражатель: провода линий электропередач, кабельные воздушные линии, мосты и т.д.
Высота визирной цели над землей рассчитывается с использованием следующих формул.

Значения координат, отображаемые как (не задано), в расчет не принимаются (Null — это не то же самое, что 0).
1. Установите отражатель непосредственно под или над объектом и измерьте высоту цели с помощью рулетки.

2. После ввода высоты цели точно наведитесь на отражатель.
Для выполнения измерения нажмите клавишу [РАССТ] на стр. 1 режима измерений.
На экран выводятся наклонное расстояние (S), зенитное расстояние
(Z) и горизонтальный угол (ГУп).
Чтобы остановить измерение, нажмите клавишу [СТОП].
3. На стр. 2 режима измерений нажмите клавишу [МЕНЮ] и выберите «Высота НО».

4. Войдите в меню измерения высоты недоступного объекта и выберите «Высота НО.»
5. Наведитесь на визирную цель. С нажатием клавиши [ВНО] начинается измерение. Высота объекта над землей отображается в поле «Выс.”.
6. Для остановки процесса измерений нажмите клавишу [СТОП].
Чтобы повторно отнаблюдать отражатель, наведитесь на него и нажмите клавишу [ИЗМЕР].

Нажмите [ВЫС] и введите высоту инструмента (Выс_И) и высоту отражателя (Выс_Ц).
Если нажать клавишу [ЗАП], то значение высоты недоступного объекта сохранится.

Нажмите клавишу [ВЦ/Н] на 2-й странице экрана измерения высоты недоступного объекта, чтобы отобразить координату Н для высоты от поверхности земли до визирной цели. При повторном нажатии [ВЦ/Н] отображается значение высоты.
7. Чтобы завершить процесс измерений и вернуться в экран режима измерений, нажмите .
Измерения по определению высоты недоступного объекта можно также выполнить, разместив клавишу [ВНО] на экране режима измерений.
Ввод высоты инструмента и высоты отражателя: нажмите [ВЫС], чтобы ввести значение высоты инструмента и высоты отражателя. Эти значения можно также ввести, выбрав пункт “Ввод СТН” (ввод станции) при координатных измерениях.

Координаты точки стояния и высота инструмента

При выполнении установки на станции в начале съемки программное обеспечение предлагает ввести координаты точки стояния (станции), на которой вы установили инструмент, и высоту инструмента.

Координаты точки стояния

Если инструмент установлен на известной точке и точка имеется в связанном файле, выберите связанный с заданием файл и введите имя точки в поле Точка инструмента или в поле Имя задней точки . Точка автоматически будет скопирована в задание.

Если координаты точки инструмента неизвестны, однако рядом находятся известные точки, выполните обратную засечку на точки с известными координатами, чтобы вычислить координаты точки стояния.

Если не возможно определить координаты точки стояния инструмента или задней точки, можно позже ввести их или измерить при помощи GNSS (при наличие действующей GNSS-калибровки участка). После этого будут рассчитаны координаты любых точек, измеренных от этой станции.

При последующем вводе точки инструмента убедитесь, что вы выбрали для перезаписи истинную точку инструмента в форме Повторная точка . После этого будут рассчитаны координаты любых точек, измеренных от этой станции.

Вы можете использовать Редактор точек для изменения координат точки стояния инструмента и/или задней точки. В этом случае положения всех записей, вычисленных из этого положения установки станции, могут измениться.

Высота инструмента

Значение, вводимое в поле Высота инструмента зависит от типа используемого инструмента и выбранного метода измерения — истинная высота инструмента или до нижнего выреза на электронного тахеометра. Метод по умолчанию — измерение истинной высоты инструмента.

Если измерение производится до нижнего выреза на Электронный тахеометр Trimble , нажмите и затем выберите До нижнего выреза . Введите измеренную высоту верхушки гребня верха метки инструмента. Trimble Access скорректирует это измерение до вертикального и добавит смещение ( Ho ) для расчета истинной высоты до горизонтальной оси.

При выборе метода До нижнего выреза , минимально возможное измерение наклонного расстояния (Hm), которое можно ввести, составляет 0.300 метра. Это приблизительное минимальное наклонное расстояние, которое может быть физически измерено. Если инструмент установлен на высоте, ниже минимальной для измерения, следует измерять истинную высоту до верхней метки.

См. рисунок и таблицы ниже.

Сдвиг от нижнего выреза до оси зрительной трубы инструмента. Значение сдвига зависит от подключенного инструмента. См. таблицу ниже.

Использование электронных тахеометров при определении объемов штабелей круглых лесоматериалов

В соответствии с действующими нормами объем штабеля круглого леса определяется по правилу «полного ящика». Правило «полного ящика» предусматривает, что вместо измерения объема штабеля неправильной формы производят измерение геометрических параметров прямоугольного параллелепипеда, объем которого равен объему штабеля. В этом случае объем штабеля определяется как произведение его длины, ширины и высоты на коэффициент полнодревесности. Последний параметр может быть определен по методике ГОСТ 2292−88 1 либо назначен по таблице ОСТ 13-43-79 2 . На практике чаще всего используют табличные значения коэффициентов полнодревесности, скорректированные с учетом качества укладки сортиментов.

Ширина штабеля принимается равной номинальной длине бревен, уложенных в штабель. При укладке в один штабель лесоматериалов различных номинальных длин, ширину штабеля принимают равной средневзвешенной длине лесоматериалов в нем.

Наибольшую сложность представляет измерение длины и высоты штабеля. Традиционные методы измерения предполагают использование мерных лент или рулеток, линеек или мерных крюков. К недостаткам этих методов следует прежде всего отнести невысокую точность замеров. Измерение линий лентой (рулеткой) сопровождается неизбежными ошибками случайного характера, происходящими от неодинакового натяжения ленты, изменения температуры, невозможности установить шпильки (метки) точно в створе ленты, неровностей почвы и т.п. Относительная ошибка при измерении линии лентой колеблется от 1:500 в благоприятных условиях до 1:200 в неблагоприятных.

К недостаткам традиционных методов измерений следует отнести также и необходимость нахождения исполнителей работ одновременно и наверху штабеля, и у его основания, что уже само по себе небезопасно. Не решает проблем и использование телескопических линеек, хотя в этом случае отпадает необходимость нахождения на штабеле. В то же время захламленность приштабельных территорий и их труднодоступность, а в зимний период еще и наличие снегозаносов создают дополнительные сложности и препятствия. В результате выполнять замеры высот вплотную к штабелю, как того требует методика, становится практически невозможно. По этой же причине весьма непросто измерять высоту через равные промежутки расстояний (секции), как того требует ГОСТ 2292−88. Количество выполняющих измерения специалистов при традиционной технологии − 3−4 человека, производительность выполнения работ невелика, качество низкое.

Современные геодезические технологии измерения высот и длин штабелей, разработанные и внедренные в компании «Шмидт энд Олофсон» в содружестве с Санкт-Петербургской лесотехнической академией, позволяют значительно увеличить как производительность, так и точность определения объемов штабелей круглых лесоматериалов. Эти технологии базируются на использовании электронных геодезических приборов и программного обеспечения для обработки результатов измерений. Для определения объемов штабелей наиболее пригодны импульсные лазерные безотражательные тахеометры.

Импульсный метод для замера расстояний использует точное определение времени прохождения импульса до цели и обратно. Тахеометр генерирует серию коротких лазерных импульсов в инфракрасной области спектра, которые направляются через зрительную трубу к цели. Каждый из импульсов отражается от цели и возвращается к инструменту, где при помощи электроники определяется точное время прохождения импульса до цели и обратно. При известной скорости света и знании времени прохождения вычисляется расстояние.

Один импульс − это одно определение расстояния, но каждую секунду могут быть посланы тысячи таких импульсов, и, соответственно, путем усреднения результатов из этих измерений достигается высокая точность съемки. Современные тахеометры позволяют измерять дальность как на отражающую призму, так и в безотражательном режиме. Безотражательный дальномер дает возможность точно измерить отдаленный объект без необходимости установки призмы непосредственно в измеряемую точку. Последнее обстоятельство особенно ценно при замере параметров штабелей, т. к. не требует прохода реечника в опасные и труднодоступные зоны. Требуется лишь обеспечить видимость снимаемых точек, а многие виды работ может выполнять практически один человек.

Для съемки штабелей наиболее пригодны цифровые безотражательные тахеометры торговых марок Nikon, Sokkia, Trimble. Они имеют дальность измерения в безотражательном режиме 100 м и более, точность определения расстояний составляет 2−3 мм.

Полевые работы по определению длины и высоты штабеля включают рекогносцировку и собственно обмер. Важным этапом подготовительных работ является рекогносцировка, т. к. в стесненных условиях лесного склада сложно выбрать удобное местоположение станционных съемочных точек, с которых открывался бы достаточно широкий обзор фасада или плана штабеля.

Длина штабеля определяется с помощью тахеометра как горизонтальное расстояние между двумя точками, взятыми в начале и конце штабеля. В этих точках поочередно устанавливается марка с призмой-отражателем, на которую наводится зрительная труба, после чего берется отсчет. Длину штабелей, уложенных по кривой, в плане находят как сумму длин сегментов, количество которых определяется в зависимости от радиуса кривизны штабеля в плане. Измеренная величина расстояния выводится на дисплей, откуда ее заносят в специальную ведомость.

Высота штабеля определяется как среднее значение измеренных высот секций равной длины. При этом длина секции должна быть не более 3 м. Для измерения высоты каждой секции фиксируют положение основания штабеля, назначая ей вертикальную отметку, равную нулю (высотная привязка). Затем трубу вращением соответствующего винта поднимают вертикально вверх до момента пересечения центром сетки нитей верха торца бревна верхнего ряда и берут отсчет. При тахеометрической съемке на дисплее прибора отображаются трехмерные координаты снимаемой точки, высота которой является высотой секции штабеля. Полученные данные заносят в память прибора. Для остальных секций процесс повторяется. По окончании измерения высоты всего штабеля с одной стороны процедуру повторяют со второй. В конце полевых работ результаты съемки перекачивают в компьютер для дальнейшей обработки и расчета объемов. Высота штабеля при этом определяется как среднее арифметическое замеров высоты его секций с обеих сторон штабеля. При наличии удобного местоположения станции число снимаемых высот секций определяется только дальностью работы безотражательного дальномера. При оптической недоступности замеряемых точек основания и при работе в зимнее время отметку основания штабеля определяют с помощью марки-отражателя.

Предлагаемый способ измерения штабелей круглых лесоматериалов полностью соответствует существующим нормативным документам, представляя собой разновидность геометрического метода. Новизна заключается в оригинальном использовании современных измерительных инструментов по специальной методике. При этом значительно повышается производительность и качество работ при безопасном их проведении. Метод прошел успешную апробацию специалистами компании «Шмидт энд Олофсон» на Светогорском, Енисейском, Байкальском, Сегежском, Камском и Сыктывкарском ЦБК и может быть рекомендован к широкому внедрению в производство.

Н. А. ТЮРИН, к.т.н., проф. Г. А. БЕССАРАБ, к.т.н., доц. В. В. КОЧАНОВ, менеджер компании «Шмидт энд Олофсон»

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *