Bevezetés Ez az ismertető füzet bevezet a földmérés alapvető gyakorlataiba. A legfontosabb műszerek a szintezők , teodolitok és a mérőállomások; ezeket a műszereket a mindennapi mérési feladatok elvégzésére tervezték. Akik szeretnék tudni, hogy hogyan és hol használhatóak ezek az eszközök, itt megtalálják a válaszokat.
• Mik a főbb jellemzői ezeknek az műszereknek? • Mi az amit tekintetbe kell venni amikor szintezőműszerrel vagy mérőállomással mérünk? • Mik az okai / következményei a műszer hibáinak? • Hogyan lehetséges az ilyen hibákat felismerni, meghatározni és kiküszöbölni? • Hogyan lehet egyszerű mérési munkákat végezni?
1
A szintezőműszerek és mérőállomások használatát egy sor gyakorlati példán keresztül mutatjuk be. Ezt kiegészítettük az alkalmazó programok leírásával; ez magában foglalja a Leica Geosystems által gyártott modern mérőállomásokat, és ezzel a mérési feladatok megoldása még inkább egyszerűbb és elegánsabb. Ennek a füzetnek a tudásanyagával felkészülve, és a műszer megfelelő kezelési utasítás segítségével bárki magabiztosan és eredményesen el tud végezni egyszerű mérési feladatokat. Ez a tájékoztató nem írja le a Leica Geosystems ma beszerezhető műszereinek teljes választékát; nem
érinti egyiknek sem a különleges, egyéni tulajdonságait. Ezeket a szempontokat a mindenre kiterjedő tájékoztató füzetek tárgyalják amelyek a Leica képviseleténél a GEOPRO Kft.-nél , a technikai tanácsadóktól vagy az internetes weblapokról szerezhetők be. ( www.geopro.hu , www.leica-geosystems.com).
Tartalomjegyzék
Távolságmérés lézertávmérővel Távolságmérés DISTO-val Zsinórállás kitűzése
A szintezőműszer
4
A mérőállomás Koordináták Szögek mérése
5 6 7
Műszerhibák
A mérés előkészítése
8 8 8 9
Egyszerű földmérési feladatok
A műszer felállítása A műszer állótengelyének függőlegessé tétele A műszer felállítása egy alappont felett
Mérés a szintezőműszerrel Magasságkülönbség két pont között Optikai távolságmérés a szintezőműszerrel Vonalszintezés Magasság kitűzése Hossz- és keresztszelvényszintezés A digitális szintezőműszer A forgólézeres szintezőműszer
Mérés a mérőállomással Egyenes meghosszabbítása Poláris kitűzés Magaspont levetítése Terepbemérés
10 10 11 12 13 14 15 15 16 16 16 17 18
19 19 20
22 Az irányvonal ferdeségének vizsgálata 22 A mérőállomás távmérőjének (EDM) vizsgálata 23 A mérőállomás műszerhibái 24
Egyenes pontjának megjelölése Lejtőmérés Derékszög kitűzése
Felhasználói programok Területszámítás Kitűzés Magas pont mérése Két pont közötti távolság mérése Szabad álláspont mérés
26 26 27 28 29 29 30 31 32 33
A rendelkezésre álló felhasználói programok 34 GPS mérés
35
2
A szintezőműszer A szintezőműszer lényegében egy függőleges tengely körül forgatható vízszintes távcsövet foglal magába. Ez a vízszintes irányvonal használható, a magasságkülönbségek meghatározására ill. ezek kitűzésére. A Leica Geosystems szintezőműszereit felszerelték egy vízszintes körrel is, ez nagyon jól használható derékszögek kitűzésére, pl: keresztszelvények felvételénél. Pontosságtól ill. feladattól függően 11 féle Leica szintezőműszerből választhat.
SWISS Technology
3
A mérőállomás Egy mérőállomás egy teodolitból és egy beépített távolságmérő műszerből áll, és ezért ez a műszer képes szögeket és távolságokat mérni egy időben. A mai elektronikus mérőállomások mindegyike rendelkezik egy optikaielektronikus távmérővel (EDM) és egy elektronikus szögleolvasó egységgel. A műszer a kódolt osztásokat a vízszintes és a magassági körökön elektronikus úton érzékeli, és ezután a szögeket és a távolságokat a kijelzőben digitálisan jeleníti meg. A vízszintes távolságot, a magasságkülönbséget és a koordinátákat automatikusan számítja, majd az összes mérési eredményt és kiegészítő információkat rögzíti.
A szintezőműszer • A mérőállomás
A Leica mérőállomások tartalmaznak egy programcsomagot, amely lehetővé teszi sok mérési feladat könnyű, gyors és elegáns végrehajtását. A programcsomag legfontosabb elemeit a „Felhasználói programok” fejezet mutatja be. A mérőállomásokat ott használjuk, ahol a pontok helyének (koordinátáinak) , vagy helyének és a magasságainak, meghatározása ill. kitűzése a feladat: - terepbemérés - kitűzés - stb.
4
Koordináták Egy koordináta-rendszerben egy pontot két koordinátával adhatunk meg. A poláris koordinátarendszerben egy pont (P) helyét egy szöggel és egy távolsággal adjuk meg (α és D), míg a derékszögű koordináta rendszerben két távolsággal (y és x). A mérőállomás mindig polárkoordinátákat mér; ezeket a műszer a mérés során automatikusan átszámolja a megadott derékszögű rendszerbe, vagy később is elvégezhetjük az átszámítást az irodában. Az országos geodéziai rendszerben (EOV) az Északi irány az X-tengely.
Kezdőirány
Abszcissza (x)
Ordináta (y) Polárkoordináták
Derékszögű koordináták
Átszámítás
adott: D, α számítandó: x,y
y = D sin α x = D cos α
adott: x,y számítandó: D, α
D= y2 + x2 sin α = y/D vagy cos α = x/D
5
A szintezőműszer • A mérőállomás
Szögek mérése Egy szög két irány közötti szögkülönbséget ad meg. A P1 és P2 pontokba vezető irányok közötti α vízszintes szög független a pontok közötti magasságkülönbségtől, ha a távcső mindig pontosan függőleges síkban mozog, amikor megdöntjük a fekvőtengely körül.
A zenitszög tehát csak akkor pontos, ha a magassági kör nulla osztása pontosan a zenit irányán fekszik. Az ideális helyzettől való eltérés oka lehet a műszer tengelyhibája és a nem megfelelő műszer felállítás (lásd a „Műszerhibák” című fejezetet). Z1 = P1 zenitszöge Z2 = P2 zenitszöge
A ZENITSZÖG egy előre meghatározott irány (mégpedig a függőleges) és a pont iránya által bezárt vertikális szög.
α = a P1 és P2 pontokba mutató két irány által bezárt vízszintes szög, vagyis a P1 és a P2 irányok vízszintes vetületei által bezárt szög.
Vízszintes irány esetén a zenitszög:90°
6
A műszer felállítása tetszőleges helyen 1. Húzzuk ki a műszerállvány lábait amennyire szükséges és szorítsuk meg a csavarokat erősen. 2. Állítsuk fel az állványt úgy, hogy a fejezete amennyire lehetséges vízszintes legyen, majd az állvány lábait tapossuk bele a talaba. 3. Most, és csak most helyezzük a műszert az állványra és rögzítsük az állványhoz a fejezet alatti rögzítőcsavarral.
A szintezőműszer vízszintessé tétele A műszer felállítása után, az állótengelyt közelítőleg beállítjuk függőlegessé a szelencés libellával. Csavarjunk a talpcsavarok közül kettőt egymással ellentétes irányban, míg a buborék egyforma távolságra nem kerül a két talpcsavartól. A jobb kezünkkel végzett forgatás mutatja azt az irányt, amerre a buborék mozogni fog (jobb felső ábra). Ezután a harmadik talpcsavarral a buborékot középre állítjuk (jobb alsó ábra). Ellenőrzés: forgassuk el a műszert 180 fokkal. Ezután a buboréknak a beállító körön belül kell maradnia. Ha ez nem így van, akkor a libella igazítása szükséges (lásd a felhasználói kézikönyvet). Ha az állótengely közel függőleges, a szintezőműszer kompenzátora automatikusan beállítja a távcső irányvonalát vízszintesre.
7
A kompenzátor lényegében egy felfüggesztett tükörből áll, amely segítségével az irányvonal akkor is vízszintes lesz, ha a távcső kis mértékben eltér a vízszintestől (alsó ábra). Ha most gyengén megütjük az állvány lábát (miközben a szelencés libella buborékja középen van), akkor a szintezőlécen látjuk, hogyan billen ki egy pillanatra az irányvonal, majd mindig ugyanazon a ponton áll meg. Ezen a módon mindig tudjuk tesztelni a műszert, hogy a kompenzátor szabadon tud-e mozogni.
A mérőállomás felállítása egy alappont fölé 1. Helyezzük az állványt nagyjából a pont fölé. 2. Vizsgáljuk meg az állványt különböző oldalakról és változtassunk az állásán úgy, hogy a fejezet nagyjából vízszintes legyen és a pont fölött álljon (bal felső ábra). 3. Nyomjuk az állvány lábait szilárdan a talajba és rögzítsük a műszert a fejezet alatti rögzítőcsavarral az állványhoz. 4.Kapcsoljuk be a lézeres vetítőt (vagy a régebbi műszereken nézzünk át az optikai vetítőn, és csavarjuk a talpcsavarokat úgy, hogy a lézerpont vagy az optikai vetítő szálkeresztje az alappont közepén legyen (jobb felső ábra).
Felkészülés a méréshez
5.Állítsuk középre a szelencés libella buborékját az állványlábak hosszának változtatásával (alsó ábra). 6.Miután az állótengelyt így függőlegessé tettük, oldjuk ki a műszert rögzítő csavart, hogy el tudjuk mozdítani az állvány fejezetén a műszert, hogy a lézerpont vagy a szálkereszt pontosan az alappont fölé kerüljön. 7.Szorítsuk meg újra a műszert rögzítő csavart.
8
Magasságkülönbség két pont között A szintezés alapelve : Két pont közötti magasságkülönbség meghatározása. A légköri viszonyokból, a földgörbültségből és az irányvonal esetleges ferdeségéből származó hibák kiküszöbölése érdekében a műszert lehetőleg a két pont között középen állítsuk fel.
A magasságkülönbség kiszámítható az A és B pontra végzett két lécleolvasás különbségből: (H - E) ∆H = LHátra-LElőre =2.521 - 1.345=
H = hátrairányzás
E = előreirányzás
1.176 Leolvasva: 2.521
9
Leolvasva: 1.345
A digitális szintezőműszer A Leica digitális szintezőit az elsők között látták el a világon digitális elektronikus képfeldolgozással a távolságok és magasságok meghatározására. A lécen a vonalkódot a műszer elektronikus érzékelője teljesen automatikusan olvassa le. A lécolvasást és a távolságot a műszer digitálisan jelzi ki és rögzíteni is tudja.
Lécleolvasás, magasságszámítás és távolságmérés gombnyomásra ! Leica Sprinter digitális szintezőműszer
Előnyök: - hibamentes lécleolvasás - hibamentes gyors magasságszámítás - távolságmérés (cm pontosan) - 50% hatékonyságnövekedés - kényelmesebb munkavégzés Eredmények tárolása és adatátvitel a PCre lehetéges. A PC-re átvitt adatok utófeldolgozása egy szoftverrel lehetséges. Leica SPRINTER100 digit. szintező már nettó 178 000 Ft.-ért
10
Vonalszintezés Ha A és B pont között nagy a távolság, a magasságkülönbségüket vonalszintezéssel határozhatjuk meg. Az AB távolságot kötőpontokkal szakaszokra bontjuk. Műszer-léc távolság többnyire 30-50 méteres A hátra és előre távolság a műszertől kb. azonos legyen. 1. Állítsuk fel a műszert az S1 segédponton. 2. A mérősegéd állítsa fel a szintezőlécet pontosan függőlegesen az A ponton; olvassunk le a lécről és jegyezzük fel a magasságot (hátrairányzás R). 3. A mérősegéd állítsa fel a lécet az 1-es kötőponton (lécalátéten vagy kiemelkedő terepponton); olvassuk le és jegyezzük fel a magasságot (előreirányzás V).
11
4. Állítsuk fel a műszert az S2 ponton (a léc az 1-es kötőponton marad !). 5. Az 1-es kötőponton óvatosan fordítsuk a lécet a műszer felé (S2 felé). 6. Végezzük el a hátraleolvasást és folytassuk a mérést az eddigiek szerint a B pontig. A magasságkülönbséget az A és B pontok között megkapjuk, ha a hátraleolvasások (R) összegéből kivonjuk az előreleolvasások (V) összegét.
Műszerállás S1 S2 S3 Összeg ∆H
Pont A A 1 1 2 2 B
Hátraleolvasás Előreleolvasás Magasság R V H 420.300 2.806 1.328 421.778 0.919 3.376 419.321 3.415 1.623 421.113 6.327 7.140 +0.813 -6.327 +0.813
Megjegyzés
= HA + RA – V 1
= H B -H A
= az A és B pont magasságkülönbsége
Adott magasságú pont kitűzése Egy munkagödörben, egy B pontot meg kell jelölnünk ∆H = 1.00 méterrel lejjebb az utcaszintnél (A pont). 1.Állítsuk fel a szintezőműszert úgy, hogy a távolsága A és B ponttól körülbelül ugyanakkora legyen.
Mérés a szintezőműszerrel
lécleolvasás kiszámolható előre: V= R - ∆H = 1.305 - (-1.000) = 2.305 A szintezőlécet addig mozgatjuk felfelé vagy lefelé, míg a kívánt értéket tudjuk leolvasni a szintezőműszerrel.
2.Állítsuk fel a lécet az A ponton és olvassunk le a lécről (hátra) R= 1.305. 3.Állítsuk fel a lécet a B ponton és olvassunk le a lécről (előre) V = 2.520. Az eltérés a szükséges magasságtól B-ben kiszámolható: h = V - R ∆H = 2.520 -1.305-1.00 =+0.215m 4. Üssünk le egy cöveket a B ponton és jelöljük meg a szükséges magasságot (0.215m talajszint fölött). gy másik gyakran használt eljárással, a szükséges
12
Hossz- és keresztszelvények A hossz- és keresztszelvények az alapjai a nyomvonalas létesítmények (pl. utak) részletes tervezésnek , kitűzésnek és földtömegszámításnak. 1. A hossz-szelvény kitűzésénél szelvénypontokat jelölünk meg az út tengelyén egyenlő távolságokra (pl. 25 méterenként). A hossz-szelvény tehát az út tengelye mentén jön létre, a szelvénypontok magasságát vonalszintezéssel határozzuk meg. 2. A hossz-szelvény pontjaiban és a terep egyéb jellegzetes pontjainál (merőlegesen az úttengelyre) kereszt-szelvényt tűzünk ki. A keresztszelvénypontok magasságát a szintezőműszerrel határozzuk meg az alábbi módon:
13
Először felállítunk egy szintezőlécet az ismert magasságú szelvénypontra, a műszermagasság (a látsík magassága) a lécleolvasás és az ismert pont magasságának az összege. Most vonjuk ki a lécleolvasásokat (a keresztszelvény pontjain) a műszermagasságból; ekkor megkapjuk a keresztszelvény pontjának a magasságát. A távolságok az állásponttól a keresztszelvény különböző pontjaiig meghatározhatók akár mérőszalaggal, akár optikai távolságméréssel. Amikor grafikusan ábrázoljuk a hossz-szelvényt, a szelvénypontok magassága ábrázolható egy sokkal nagyobb méretarányú skálán (pl. 10x nagyobb, mint a hosszirányú mératarány ( felső kép ).
Szintezőműszerek
A forgólézer
A keresztlézer Ha például egy nagykiterjedésű építési területen nagyszámú pontot szükséges kitűzni vagy ellenőrizni, gyakran használják a forgó lézert egy hozzá tartozó érzékelővel (szenzorral). A műszerek ezen típusán, egy forgó lézersugár pásztázik végig a vízszintes síkon, amelyik referenciasíkként szolgál a kitűzéshez vagy ellenőrzéshez.
Egy érzékelő mozgatható a szintezőlécen, amely jelez, ha a lézersugárral találkozik; a magasságot közvetlenül le tudjuk olvasni a lécről. Ennél a mérésnél nem szükséges a műszer mellett kezelő. Előny: EGYEMBERES szintezés
Beltéri kivitelezési munkálatok segédeszköze: Keresztvetítő lézer
A műszer egy vízszintes és egy függőleges jól látható vonalat vetít a falra. Ezen referenciavonalak segítségével a mérés egyszerűvé válik. Kiválóan alkalmas különböző szakmákban ( gipszkartonfal építés , csempézés, mennyezetbeépítés, vilanyszerelés stb.)
14
Egyenes meghosszabbítása 1.Állítsuk fel a műszert a B pontra. 2.Irányozzuk meg az A pontot. Hajtsuk át a távcsövet a fekvőtengely körül és ez kijelöli a C1 pontot. 3.Fordítsuk el a műszert 200 gon-nal (180°) és irányozzuk meg az A pontot újra.
4.Hajtsuk át a távcsövet a fekvőtengely körül újra, ez kijelöli a C2 pontot. A C pont a C1 és C2 közötti távolság felezőpontja, ez pontosan az AB egyenesen van. A C1 és C2 pontok közötti eltérést a műszer kollimációhibája (az irányvonal ferdesége) okozza. Hasonló hibát okozhat az irányzási hiba, a fekvőtengely és az állótengely ferdeségének hibája. (A 3. és 4.-es pont csak pontos mérések estén szükséges)
15
Egy pont poláris kitűzése Egy P pontot egy ismert A pontból tudunk kitűzni egy szintén ismert B ponthoz viszonyítva. A kitűzés elemei az α szög és a D távolság. 1.Állítsuk fel a műszert az A ponton és irányozzuk meg a B pontot. 2.Állítsuk a vízszintes kör leolvasását nullára (lásd a felhasználói kézi-könyvet).
3.Forgassuk a műszert úgy, hogy az α értéke legyen leolvasható a kijelzőn. 4.Intsük be a mérősegéd által tartott prizmát a távcső irányvonalába, majd folyamatosan mérjük a vízszintes távolságot, és a prizmával haladjunk a megfelelő irányba míg a P pontot el nem érjük.. Ha a prizma az irányvonalon van és a mért vízszintes távolság D, akkor a prizma a P ponton áll.
Magaspont levetítése Magaspont levetítése, vagy egy épületszerkezeti elem függőlegességének ellenőrzése pontosan végrehajtható csak egy távcsőállásban, de csak ha a távcső egy precíz függőleges síkot ír le, amikor a fekvőtengely körül forgatjuk. Ennek vizsgálata céljából tegyük a következőket:
A B és a C pontok közötti középpont pontosan a levetített pont. A hiba oka lehet az állótengely függőlegestől és/vagy a fekvőtengely vízszintestől való eltérése.
Mérés a mérőállomással
Ennél a műveletnél meg kell győződni arról, hogy a mérőállomás állótengelyét precízen beállítottuk függőlegesre, hogy az állótengely ferdeségének hatása meredek irányzásnál is minimális legyen.
1.Irányozzuk meg az A magaspontot, aztán döntsük a távcsövet lefelé és jelöljük meg a B pontot. 2.Ismételjük meg a műveletet a második távcsőállásban (áthajtjuk a távcsövet a fekvőtengely körül és elforgatjuk a műszert 180°-al. Jelöljük meg a C pontot.
16
Terepbemérés (poláris mérés) Egy terület helyszínrajzának készítésénél a pontok helyzete és magassága pontosan meghatározható és magassága pontosan meghatározható szögek (Hz, V) és távol-ságok megmérésével. Ennek végrehajtásához a műszert egy tetszéleges ponton felállítjuk – helyi rendszerben koordinátákat adunk neki (pl.100,100). Egy második jól látható ( ujra beazonosítható ) pontot is ki kell választani a tájékozás céljából; ezt megirányozva a vízszintes kör leolvasást állítsuk nullára (lásd a felhasználói kézikönyvet).
Ha már létező koordinátarendszerben dolgozunk, akkor a műszert egy ismert ponton állítjuk fel, a vízszintes kört egy második ismert pont (a tájékozó irány) segítségével kell letájékoznunk (lásd a felhasználói kézikönyvet). Bemérés: a tereppontokra felhelyezzük a prizmát és a méréskioldó gombbal elvégezzük a mérést. A kijelző-ben megjelennek a pont koordinátái és magassága.
17
Mérés mérőállomással A Leica által gyártott TCR –típúsú mérőállomások nem csak a hagyományos infravörös távolságmérőt tartalmazzák (amelyekhez prizma szükséges), hanem egy beépített lézeres távolságmérőt is, melyhez már nincs szükség külön fényvisszaverő eszközre ( prizma) . Ez a lézertávmérő utólag is beépíthető. Ez a lézertávmérő rengeteg előnnyel jár olyan pontoknál melyek megközelíthetősége bonyolult vagy lehetetlen, például: homlokzat felvételénél vagy a kerítésen belüli , vagy folyó túloldali létesítmény mérésnél.
A látható vörös lézerpont alkalmas még pontok megjelölésére is pl. alagút profilok felvételénél vagy beltéri munkáknál.
Távolságmérés fényvisszaverő prizma nélkül DISTO – kézi lézertávmérők A Leica Geosystems által gyártott „DISTO” kézi lézermérő egy másik egyszerű eszköz, ami látható lézer nyalábot használ és nincs szüksége visszaverő prizmára a távolság méréséhez; különösen alkalmas beltéri méréseknél távolságok terület vagy térfogat megállapításához. Előnyei: Î Egyemberes mérés Î Nehezen hozzáférhető pontok gyors mérése Î 1,5 – 3mm pontosság Î nagy hatótáv (200m-ig)
Î hasznos matematikai funkciók
18
Zsinórállás kitűzése Az épületek kitűzésénél bevált módszer az épület oldalait az építési gödör határain kívülre kivetíteni és ott összeállítani egy zsinórpadot ahol az épület kiterjedését pontosan megjelöljük szögekkel. Ezeket az építés során bármikor összeköthetjük zsinórral vagy dróttal a falak megjelöléséhez. A következő példában zsinórállásokat állítunk fel az épület tervezett falával párhuzamosan, a és b távolságra a határvonalaktól (21.oldal baloldali ábra) 1.Létesítsünk egy AB alapvonalat a bal oldali határvonallal párhuzamosan, szabadon választott c távolságra.
2.Jelöljük meg az A pontot a felső határvonaltól megadott d távolságra; ez lesz a mérőállomás első helye. 3.Kitűzőrúddal jelöljük meg a B pontot az alapvonal végénél. 4.Állítsuk fel a mérőállomást az A ponton, irányozzuk meg a B pontot és tűzzük ki az A1, A2, és A3 pontokat az egyenesen, a tervezett épület oldalhosszúságának megfelelően. 5.A B pont megirányozva, forgassuk a vízszintes kört nullára, majd fordítsuk el a mérőállomást 90 fokkal és tűzzük ki a második vonalat (AC) az A4, A5, A6 pontokkal együtt. 6.A zsinórpadokon a pontokat hasonló módon jelöljük meg,
19
egyenként felállva a műszerrel az A1-A6 pontokon. (pl. A1-en félállva B-t megirá-nyozzuk, kör 0-ra forgatás, műszert 90 fokkal elforgatjuk és ezután a H1-H2 egyenest mindkét oldalon kitűzzük.)
Ha az alap még nincs kiásva, akkor megjelölhetjük a H1-H2 és a H1-H3 oldalakat közvetlenül, felhasználva ezeket kezdővonalként, a zsinórpad pontjainak megjelöléséhez. Kisebb épületeknél könnyebb kitűzni a zsinórpadot kettős szögprizmával és mérőszalaggal. Több Leica mérőállomáson megtalálható a zsinórálláskitűző program, amely lehetővé teszi, hogy a zsinórállás összes pontját egy műszerállásból közvetlenül tűzhessük ki.
Mérés a mérőállomással
20
Az irányvonal ferdeségének vizsgálata Egy jól működő kompenzátor akkor is automatikusan vízszintessé teszi az irányvonalat , ha a műszer kis mértékben dőlt. Ezt az autómatikát (kompenzátort) egy új szintezőműszerben teremhőmérsékleten állították be. Ez a helyzet megváltozik, ha a hőmérsékletváltozás több mint 10-15 fokos, egy hosszú szállítás után, vagy ha a műszert erős rázkódás éri. Ilyenkor ajánlatos az irányvonalat ellenőrizni, különösen akkor, ha nem tudjuk betartani az egyforma léctávolságokat a műszer-től. Vizsgálat: 1.Sík területen állítsunk fel két szintezőlécet kb. 30 méter távolságra. 2.Állítsuk fel a műszert úgy, hogy egyenlő távolságra legyen a két szintezőléctől (elég, ha csak lelépjük a távolságot)
21
3.Olvassunk le mindkét szintezőlécen és számoljuk ki magasságkülönbségüket (felső ábra) szintezőléc A = 1.549 szintezőléc B = 1.404 ∆H = A -B = 0.145 4.Állítsuk fel a műszert kb. egy méterre az A szintezőléctől és olvassunk le a lécről (alsó ábra) szintezőléc A = 1.496 5. B ponton történő leolvasás kiszámítása: szintezőléc A = 1.496 -∆H = 0.145 B-lécleolvasás EZ kell legyen: B= 1.351 6.Olvassunk le a B szintezőlécről. Ha azz eltérés az 5.pontban kiszámolthoz képest több mint 3mm, akkor állítsuk be az irányvonalat (lásd a felhasználói kézikönyvet).
A mérőállomás távmérőjének (EDM) vizsgálata
Műszerhibák
Jelöljünk meg (pl.szöggel) négy pontot olyan távolságokra ami a munkáink során lévő tipikus távoknak megfelel (20-250 m). Egy új távmérővel, vagy egy hitelesített alapvonalon kalibrált távmérővel mérjük meg ezeket a távolságokat háromszor. A számított középértékeket, javítjuk az atmoszférikus korrekcióval (lásd a felhasználói kézikönyvet), így kapjuk meg a szakaszok valódi hosszát. Ezen a négy leállandósított ponton mérjük meg a távolságokat legalább 2 alkalommal évente. Addig amíg egy szisztematikusan fellépő, a távmérő pontosságát meg nem haladó hibát tapasztalunk addig a távmérő jónak tekinthető.
22
A mérőállomás műszerhibái Ideális esetben a mérőállomásnak a következő követelményeknek kell megfelelnie: a)
b)
c) d)
Az irányvonal ZZ merőleges a fekvőtengelyre KK A fekvőtengely KK merőleges az állótengelyre VV Az állótengely pontosan függőleges A magassági kör leolvasása a zenit irányában pontosan nulla
Ha ezek a feltételek nem teljesülnek, a következő elnevezéseket használhatjuk a hibák pontos leírásához: a)
b)
c)
23
Irányvonal hiba vagy kollimáció hiba (eltérés a derékszögtől az irányvonal és a fekvőtengely között) A fekvőtengely hiba (eltérés a derékszögtől a fekvőtengely és az állótengely között) Ferde az állótengely (szög a függőleges és az állótengely között)
Mindhárom hiba vízszintes szögre gyakorolt hatása növekszik a két pont közötti magasságkülönbséggel. A mindkét távcsőállásban végzett mérés kiküszöböli mind az irányvonal mind a fekvőtengely ferdeségének hibáját. Elektromos műszereknél az irányvonal hibát (és, a nagypontosságú mérőállomásoknál a fekvőtengely hibát is ami általában nagyon kicsi)
meg tudjuk határozni és el tudjuk tárolni. Ezekkel az értékekkel automatikusan javításra kerülnek a megmért szögek, és így lehetségessé válik, hogy akár csak egy távcsőállásban is hibamentesen mérjünk. A műszerhibák meghatározását és tárolását, részletesen tárgyalja a műszer használati utasítása.
A függőleges tengely ferdesége nem a műszer, hanem a felállítás hibája, és a két távcsőállásban való mérés sem tudja ezt kiküszöbölni. A magassági és vízszintes szögek mérésére van hatással, amit automatikusan javít az eszközök két tengely kompenzátora. d) Magasság
index hiba „i” (a zenit és a magassági kör nulla osztása közötti szög) azaz – miközben az irányvonal vízszintes – a leolvasás a magassági körön, nem 90°, hanem 90°+i
Két távcsőállásban végzett mérésből és átlagolásból az indexhiba kiesik, és a többi műszerhibához hasonlóan meghatározható és tárolható az értéke a műszerben.
Megjegyzés: A műszerhibák a hőmérséklet függvényében, valamint rázkódásnál és hosszú szállításnál változhatnak. Ha egy távcsőállásban akarunk mérni, akkor közvetlenül a mérések előtt meg kell határozni és el kell tárolni a műszerhibákat.
Műszerhibák
Az állótengely ferde
Magassági-index hiba (i) (Vindex)
Irányvonal hiba (c) (Hz kollimáció hiba)
Fekvőtengely hiba (a)
24
Egyenesbeállás 2 pont között Ha közbenső pontokat kell megjelölni egy mérési vonalon és mindegyik végpont úgy helyezkedik el, hogy nem lehet a másikat látni a jelenlegi álláspontunkról, akkor haladjunk a következők szerint: 1.Jelöljünk ki két pontot (1 és 2) közelítőleg az egyenesen, ahonnét mindkét végpont (A és E) jól látszik. Használjunk kitűzőrudat a pontok megjelöléséhez. 2.Az 1-es pontról intsük az 1–A egyenesbe a 2-es pontot. 3.A 2-es pontról intsük a 2–E egyenesbe a 3-as pontot.
25
4.A 3-as pontról intsük a 3–A egyenesbe a 4-es pontot, és így tovább egészen addig, míg mindkét pont az egyenesre nem kerül.
Egyszerű földmérési feladatok
Lejtés kitűzése ill. mérrése Ha a lejtőt %-ban határozzuk meg vagy tűzzük ki, például csatornáknál, csővezetékeknél, alapoknál, akkor két módszer lehetséges. 1.Szintezőműszerrel (felső ábra) Mérjük meg a két pont közti magasságkülönbséget és a távolságot (távmérővel vagy mérőszalaggal). A dőlést a következő képen számoljuk: 100∆H/D = dőlés %-ban 2.Teodolittal vagy mérőállomással Helyezzük a műszert az egyenesnek arra a pontjára, ahol a lejtő mértékét akarjuk meghatározni és egy szintezőlécet a vonal mentén egy másik pontra.
Mérjük meg a műszermagasságot . A távcsővel irányozzuk meg a szintezőlécet a műszermagassággal megegyező „i” értéknél. A magassági körön leolvashatjuk a zenitszöget fok-ban, illetve átállíthatjuk %-ra (lásd a kézikönyvbet), így a lejtést rögtön fokban vagy százalékban tudjuk leolvasni. A távolság ekkor lényegtelen. (alsó kép) Prizmával szerelt prizmabot is használható szintezőléc helyett. Beállítjuk a prizmabot hosszát a műszermagasságnak (i) megfelelő értékre és a távcsővel a prizma közepét fogjuk megirányozni.
26
Derékszög kitűzése A derékszögkitűzés legpontosabb módja a teodolit vagy mérőállomás használata. Helyezzük a műszert az alapvonalon arra a pontra, ahol a merőlegest ki akarjuk tűzni. Irányozzuk meg az alapvonal végpontját, állítsuk a vízszintes kört nullára és forgassuk a mérőállomást addig, míg a vízszintes kör leolvasása 90° lesz. Kevésbé szigorú pontossági követelmények esetén (például kisebb épületeknél vagy hossz- és keresztszelvények kijelölésénél) derékszög kitűzésére a szintezőműszer vízszintes köre is használható. Állítsuk fel a szintezőműszert az alapvonal megfelelő pontja fölé a függő segítségével,
27
amit a műszert rögzítő csavarra akaszthatunk. Aztán forgassuk a vízszintes kört kézzel nulláig a mérési vonal vagy a hossz-szelvény irányába. Végül forgassuk a műszert addig, míg a vízszintes kör indexe 90°-ot nem mutat. Egy pont alapvonalhoz képest történő ortogonális mérésére vagy kitűzésére a legjobb megoldás a kettős szögprizma. Az alapvonal végpontjáról érkező fény 90 fokkal megtörik az 5 szögletű prizmán és így éri el a megfigyelőt. A kettős szögprizma két egymás fölé helyezett ötszögletű prizmából áll, a látómezejük jobbra illetve balra mutat.
A két pont között a meghatározandó tárgypont közvetlen képe látszik. A megfigyelő beállhat az alapvonalra (amelyet két kitűzőrúd határoz meg): előre illetve hátra addig mozog, míg a két kitűzőrúd képe tökéletesen egy függőlegesbe nem esik. Utána ezen az alapvonalon mozogva addig halad, amíg a tárgypont és a két kitűzőrúd képe egy függőlegesbe nem esik.
Területmeghatározás
Felhasználói programok
1.Állítsuk fel a mérőállomást arra a helyre ahonnan az egész felmérendő terep látszik. A vízszintes kört nem kell tájékozni. 2.Határozzuk meg a terület határvonalának pontjait az óramutató járásával megegyező irányban. Minden esetben meg kell mérni a távolságot. 3.Ezután a program egy gombnyomásra automatikusan kiszámítja a terület, és megjeleníti a kijelzőn.
28
Felhasználói programok
Kitűzés 1.Állítsuk fel a műszert egy ismert ponton és tájékozzuk a vízszintes kört (lásd a felhasználói kézikönyvet). 2.Adjuk meg manuálisan a kitűzendő pont koordinátáit. A program automatikusan kiszámolja az irányt és a távolságot (a két szükséges paramétert a kitűzéshez). 3.Forgassuk addig a mérőállomást, amíg a vízszintes kör leolvasása nulla nem lesz. 4.Állítsuk a prizmát az irányvonalon egy P’ pontra. 5.Mérjünk távolságot; a műszer a P’ és P pont közötti ∆D távolságot automatikusan kijelzi.
29
A kitűzendő pontok koordinátáinak a megadása történhet a kitűzés előtt az irodában, számítógépről is átvihetjük az adatokat a mérőállomásba. Ekkor a kitűzésnél csak a kitűzendő pont számát kell megadnunk.
Magaspont mérése
Felhasználói programok
1.Állítsunk fel egy prizmát pontosan a meghatározandó pont alatt. A mérőállomást bárhol felállíthatjuk. 2.Mérjük meg a prizma távolságát. 3.Irányozzuk meg a magas pontot a szálkereszttel. 4.A magasságkülönbséget (H) a földi pont és a magas pont között ezután egy gombnyomással kiszámíthatjuk. (Prizmamagasság ismert kell legyen)
30
Két mért pont távolsága (ellenőrzőmérés) A program meghatározza a távolságot és a magasságkülönbséget két pont között. 1.Állítsuk fel bárhol a mérőállomást. 2.Mérjük meg mind a két pont távolságát (A és B). 3.A D távolságot és a H magasságkülönbséget a program gombnyomásra számolja és a kijelzőn megjeleníti.
31
Felhasználói programok
Szabad álláspont (álláspont koordináták meghatározása)
Ez a program kiszámítja a műszerállás helyét és magasságát valamint tájékozza a vízszintes kört legalább két ismert koordinátájú pont méréséből. Az ismert pontok koordinátáit bevihetjük manuálisan vagy tárolhatjuk a mérést megelőzően. A szabad álláspont meghatározás előnye, hogy a felméréshez és a kitűzéshez kiválasztható a terepen leginkább megfelelő álláspont a műszer számára. Többé nem vagyunk rákényszerítve, hogy olyan ismert ponton álljunk fel a műszerrel, amely nem megfelelő a mérés elvégzésére.
A lehetséges mérési opciókat és a mérés végrehajtását részletesebben a felhasználói kézikönyvben olvashatjuk. Megjegyzés: Azoknál a mérési vagy kitűzési feladatoknál, amelyeknél a magasságokkal is dolgoznunk kell, sose felejtsük el megmérni és tárolni a műszermagasságot és a prizmamagasságot.
32
Felhasználói programok a mérőállomásokon Pontok tárolása Táj ékoz ás és állásp on tm ag asság m eg ha t ár ozás a Ívmetszés Két pont közötti távolság Kitűzés Magaspont mérése Szabad álláspont mérése Zsinórállás Rejt et t po ntok mé rés e Területszámítás Szög beállítása Sokszögelés Helyi ívmetszés Metszésszámítások Automatikus tárolás Felületszkennelés ( szervómotoros lézertávmérős műszerrel) Digitális terepmodellkitűzés Külpontos mérés Út-, vasútkitűző program stb.
33
Mérés GPS-el
GPS mérés A GPS mérés műholdak által közvetített jeleket használ, segítségével bármely pont helyzete a földön meghatározható függetlenül a napszaktól és az időjárástól. A helymeghatározás pontossága függ a GPS vevő típusától, a mérés és az adatok feldolgozásának módjától. Összehasonlítva a mérőállomás használatával, a GPS mérés előnye, hogy a felmérendő pontoknak nem kell kölcsönösen láthatónak lenni. Ha az égbolt viszonylag akadálytalan (fák, épületek nem takarnak) megfelelő műholdjeleket kaphatunk,
A valósidős GPS felszerelést ma sok olyan feladatra felhasználhatjuk amit eddig mérőállomással lehetett megoldani. Pl.: -terepbemérés, -kitűzés -keresztmetszetmérés -alappontlétesítés egy új építkezésen. A Leica Geosystem új GPS System1200 műszere lehetővé teszi a legteljesebb körű földmérési feladatok végrehajtására cm pontossággal – műszerállványon; - antennaboton; - járműveken és építkezéseken; Felhasználható mind statikus mind kinematikus alkalmazásoknál.
34
35
