CC BY
31УДК 520.9
Т.А. Гура, В.Г. Галустов
ВЫПОЛНЕНИЕ ВЫСОКОТОЧНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ С ЭЛЕКТРОННЫМ ТАХЕОМЕТРОМ SOKKIA
Электронные тахеометры это высокоточные устройства необходимые в строительстве и различных геодезических замеров местности. В частности поговорим о высокоточных тахеометрах Sokkia. Sokkia -это японская компания по производству высокоточного геодезического оборудования. Тахеометр Sokkia СХ-102 уникальный тахеометр из новой серии оснащен передовым оборудованием и мощным дальномером который способен делать замеры на до 500 метров без отражателя. Это все и многое другое способствует проведение высокоточных измерением с мизерными погрешностями. А также расскажем о высокоточных измерениях в целом и об их правильном проведении.
Ключевые слова: тахеометр, высокоточные измерения, Sokkia, интегрированные тахеометры, модульные тахеометры, станции, абрис, круг лево, круг право.
Тахеометр - это устройство, используемое в геодезии для замеров расстояний, и углов (горизонтальных и вертикальных). При топографической съемке, разбивочных работах, переносе на местность высот и координат проектных точек-используется для вычисления координат и высот точек [1]. Для правильного использования геодезического оборудования, проведения измерений и вычислении результатов, преподаватели ВУЗов предоставили учебно - методические указания для студентов [2-3].
Интегрированными называются тахеометры в которых все составляющие собраны воедино (клавиатура, процессор, зрительная, угломерная, дальномерная труба).
А так же существуют модульные тахеометры у которых отдельно сконструированный теодолит и дальномера (светодальномера).
БокИа - японская компания, которая занимается производством геодезического оборудования.
Рассмотрим один из продуктов данной компании это технический тахеометр Sokkia СХ-102 [4].
8окк1а СХ-102 - это новая серия тахеометров данной компании «СХ» произведена в соответствии со стандартами мирового уровня, которые позволяют осуществлять точные геодезические работы в различных приложениях. В этой модели установлен мощный и модернизированный дальномер при наличии которого можно измерять расстояния до 500 м. без отражателя. Благодаря инженерам из компании Sokkia стали возможны быстрые измерения на трудно доступные цели (углы зданий, темные поверхности, провода, люки, измерения сквозь листву, ветви, заборы и т.д.)
Рис. 1. Тахеометр Sokkia CX - 102
© Гура Т.А., Галустов В.Г., 2016.
С помощью специальной клавиши на клавиатуре, во время работы, можно производить оперативное изменение настроек, а с помощью боковой расположенной на боковой панели инструментов осуществляется быстрый запуск измененных параметров. Тем самым стало возможным производство замеров не отрываясь от окуляра и не теряя визуального контроля.
Функциональным и наглядным стало программное обеспечение с графическими символами. Но что не мало важно интерфейс нового тахеометра, хоть и потерпел модернизацию, сохранил преемственность ранних моделей Sokkia, что позволяет легко освоить новый инструмент. Для местностей с суровым зимним климатов компания разработала низкотемпературные модели.
Все это делает тахеометры серии «СХ» незаменимыми помощниками при проведении геодезических работ.
Теперь хотелось бы привести некоторые особенности данной модели от предыдущих:
•Работоспособность в условиях повышенной влажности и высокой запыленности (IP66);
•Повышенное время автономности (порядка 36 часов);
•Измерения без отражателя до 500 м.;
•Высокая точность измерений;
•Время изменения расстояний менее 1 сек.;
•Без отражательный дальномер;
•Клавиши для быстрого в режим настроек и запуска изменений;
•Переключения между режимами работы с помощью одной кнопки;
•Подсветка для работы в сумерках;
•Память внутренняя (10000 точек) и возможность подключения USB накопителя;
•Лазерный отвес;
•Возможность использования списка кодов;
•Поддержка различных форматов;
•Простота использования полученных данных в AutoCAD;
•Работоспособность при низких температурах (при -30С);
•Изготовление в Японии.
Высокоточные геодезические измерения подразумевают с собой измерения с минимальными погрешностями (горизонтальных и вертикальных углов, расстояний и т.д.), которые приближены к нулю [5-8]. Такого результата можно добиться только при использовании высокоточного геодезического оборудования.
Геодезические измерения.
Геодезические измерения являются неотъемлемой частью строительных и производственных работ [9]. Но геодезические измерения являются очень массовым в своем исполнении, что трудно представить. К примеру для съемки местности в 1 гектар потребуется около 200 точек, для каждой из которых требуется найти три координаты (X;Y) и соответственно высоту(Н) [10].
Высокоточная геодезическая сеть - обеспечивает на всю территорию общеземную геоцетриче-скую систему координат и определение точных параметров взаимного ориентирования систем координат. Высокоточную геодезическую съемку используют для мониторинга перемещения и деформации конструкций, сооружений и горных массивов [11-13]. А также с помощью новейшей геодезической технике возможно измерять геометрию зданий [14].
Точность геодезических измерений зависит не только от точности прибора, но и от многих внешних факторов таких как: влажность, температура, давление. В настоящее время существует два метода для измерения расстояний с помощь тахеометра это импульсный и фазовый методы.
Суть импульсного метода заключается в том что измерения происходят по времени прохождения луча от тахеометра до отражателя и обратно, а в фазовом методе измеряются по разности фаз испускаемого и отраженного луча. Некоторые современные модели тахеометров как Sokkia CX-102 способны измерять расстояния без отражателя, но к таким измерениям стоит подходить осторожно поскольку, если на пути были ветки, листья или забор, мы точно не можем предполагать от чего отразился луч от листа или от нужного нами объекта.
Тахеометрическая съемка производится с пунктов съемочных обоснований их называют станциями. В качестве станций чаще всего используются теодолитно-высотные ходы.
Приводят теодолит(тахеометр) в рабочее положение над точкой, затем измеряют высоту прибора i, делают отметку на рейке и записывают в журнал.
При круге право наводят зрительную трубу на заднюю и переднюю точку хода, где установлен отчет, и снимают отчет по вертикальному кругу. Потом переводят зрительную трубу через зенит и ориентируют лимб по стороне хода, то есть устанавливают отсчет по горизонтальному кругу на 0°, и вращая
лимб, направляют зрительную трубу на рейку, при этом алидада должна быть закреплена. После снимают отсчет по вертикальному кругу при круге лево и по вертикальному кругу вычисляют место нуля. Все показания зафиксировать в полевой журнал [15].
После вышеуказанных действий можно приступить к съемке характерных точек ситуации и рельефа на станции.
Рейки устанавливают на реечные точки. При ориентированном лимбе и круге лево, вращая алидаду, поочередно наводят трубу на реечные точки, снимают отсчеты по дальномерным нитям, горизонтальному и вертикальному кругам и записывают измерения в журнал. Средний штрих наводят на отмеченную на рейке высоту прибора. Если из-за помех высота прибора на рейке не видна, то наводят средний штрих на определенное место на рейке( например: 2, 3 м). В журнале фиксируют высоту визирования.
После окончания съемки зрительную трубу наводят снова на точку хода, точка ориентирования теодолита, и снимают отсчет по горизонтальному кругу. Расхождение между 0° и отсчетом допускается не более ± 5'. Территория съемки должна быть равномерна покрыта реечными точками. Все расстояния между станциями до реечных точек и расстояния между реечными точками, не должны превышать указанных в инструкции тахеометрической съёмки. Одновременно с заполнением журнала на каждой станции составляется абрис - схематический чертеж, на которых зарисованы положения всех реечных точек с номерами, контуры местности, и был указан скелет рельефа и подписаны угодья.
Рис. 2. Абрис
Скелет рельефа состоит из точек соединенными линиями, между которыми ровный скат, т.е. нет перегибов. Направления ската указывают стрелками. Горизонталями на абрисе показывают четко выраженные формы рельефа. Условными знаками и надписями обозначают контуры и снимаемые объекты. Обработка результатов тахеометрической съемки включает в себя следующие работы: •вычисление координат и отметок пунктов тахеометрических ходов; •вычисление отметок реечных точек; •построение плана тахеометрической съемки.
Библиографический список
1. Гура Д.А., Гура Т.А. Обзор инженерно-геодезических задач, решаемых с использованием современных электронных тахеометров // Науки о земле на современном этапе: материалы IV Международной научно-практической конференции. 2012. С. 110-113.
2. Брынь М. Я. и др. Инженерная геодезия: учебное пособие. Гос. образовательное учреждение высш. проф. образования "Петербургский гос. ун-т путей сообщ. под ред. В. А. Коугия. Санкт-Петербург, 2007.
3. Астахова И.А. Геодезия: учебно-методическое пособие. Федеральное агентство по образованию, ГОУ ВПО "Майкопский гос. технологический ун-т", Фак. аграрных технологий, Каф. землеустройства. Майкоп, 2009.
4. Гура Т.А., Грибкова Л.А., Голотина Ю.И. Анализ возможностей работы с тахеометром LEICA // Новый университет. Серия: Технические науки. 2016. № 6-7 (52-53). С. 11-14.
5. Желтко Ч.Н., Гура Д.А., Шевченко Г.Г., Бердзенишвили С.Г. Экспериментальные исследования погрешностей измерений горизонтальных углов электронными тахеометрами // Метрология. 2014. № 2. С. 17-20.
6. Желтко Ч.Н., Пастухов М.А., Гура Д.А., Шевченко Г.Г. Оценка погрешности измерения горизонтальных углов при геодезическом сопровождении высотного строительства // Региональные аспекты развития науки и образования в области архитектуры, строительства, землеустройства и кадастров в начале III тысячелетия: научные чтения памяти профессора В.Б. Федосенко. 2015. С. 389-394.
7. Желтко Ч.Н., Гура Д.А., Пастухов М.А., Шевченко Г.Г. Об исследованиях угломерных погрешностей электронных тахеометров // Монография. Краснодар, 2016, 143 с.
8. Гура Д.А. Разработка методов исследования электронных тахеометров в условиях производства для оценки и повышения точности измерения горизонтальных углов: автореф. дис. ... канд. техн. наук по спец. 25.00.32 Геодезия / Московский государственный университет геодезии и картографии. Москва, 2016. 24 с.
9. Гура Д.А., Доценко А.Е. О необходимости выполнения геодезической съемки // Актуальные вопросы науки: материалы IX Международной научно-практической конференции. 2013. С. 204-205.
10. Геодезические работы при ведении кадастра: методические указания к практическим занятиям для студентов всех форм обучения специальности 120303 Городской кадастр и направления 120700.62 Землеустройство и кадастры / сост. Корелов С.Н., Гура Д.А., Шевченко Г.Г., Желтко Ч.Н., Желтко С.Ч., Бердзенишвили С.Г., Нелюбов Ю.С. Краснодар, 2011.
11. Шевченко Г.Г., Желтко Ч.Н., Гура Д.А., Пастухов М.А. Определение смещений и осадок сооружений с использованием поискового метода уравнивания // Новый университет. Серия: Технические науки. 2013. № 7 (17). С. 37-40.
12. Хорцев В.Л., Проскура Д.В., Шевченко Г.Г., Гура Д.А. Наблюдения за горизонтальными и вертикальными смещениями сооружений // Науки о Земле на современном этапе: VI Международная научно-практическая конференция. 2012. С. 120-123.
13. Хорцев В.Л., Проскура Д.В., Гура Д.А., Шевченко Г.Г. Горизонтальные и вертикальные смещения сооружений и причины их возникновения // Науки о Земле на современном этапе: VI Международная научно-практическая конференция. 2012. С. 116-119.
14. Желтко Ч.Н., Гура Д.А., Аветисян Г.Г. Измерения геометрии высоких стальных трёхгранных сооружений // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 2010. № 6. С. 13-19.
15. Грибкова Л.А., Максимова М.В., Морозов А.А. Методы определения угломерных погрешностей электронных тахеометров // Научные труды Кубанского государственного технологического университета. 2016. № 6. С. 187-195.
ГУРА ТАТЬЯНА АНДРЕЕВНА - инженер-исследователь, Кубанский государственный технологический университет, Россия.
ГАЛУСТОВ ВЛАДИМИР ГРИГОРЬЕВИЧ - студент, факультета строительства и управления недвижимостью, Кубанский государственный технологический университет, Россия.
