SCHEMAT INTERAKTYWNY

Spis treści

• 1. Metoda niwelacji geometrycznej11. Metoda niwelacji geometrycznej

• 2. Niwelacja geometryczna w przód22. Niwelacja geometryczna w przód

• 3. Metoda niwelacji trygonometrycznej33. Metoda niwelacji trygonometrycznej

• 4. Schemat pomiaru metodą precyzyjnego pozycjonowania przy pomocy GNSS44. Schemat pomiaru metodą precyzyjnego pozycjonowania przy pomocy GNSS

• 5. Schemat pomiaru odległości przy użyciu taśmy mierniczej55. Schemat pomiaru odległości przy użyciu taśmy mierniczej

• 6. Schemat pomiaru odległości skośnej i redukcji do odległości poziomej przy użyciu dalmierza elektromagnetycznego66. Schemat pomiaru odległości skośnej i redukcji do odległości poziomej przy użyciu dalmierza elektromagnetycznego

• 7. Schemat pomiaru kąta pionowego77. Schemat pomiaru kąta pionowego

• 8. Schemat pomiaru kąta poziomego - metoda sektorowa88. Schemat pomiaru kąta poziomego - metoda sektorowa

• 9. Schemat pomiaru kąta poziomego - metoda pojedynczego kąta99. Schemat pomiaru kąta poziomego - metoda pojedynczego kąta

• 10. Schemat pomiaru kąta poziomego - metoda kierunkowa1010. Schemat pomiaru kąta poziomego - metoda kierunkowa

• 11. Schemat pomiaru kąta poziomego – metoda wypełnienia horyzontu1111. Schemat pomiaru kąta poziomego – metoda wypełnienia horyzontu

• 12. Metoda Schreibera1212. Metoda Schreibera

1. Metoda niwelacji geometrycznej

Polega na pomiarze różnicy wysokości pomiędzy dwoma punktami. W metodzie tej wykorzystywana jest pozioma oś celowa instrumentu zwanego niwelatorem. W pomiarze stosuje się też łaty geodezyjne ustawione pionowo na punktach pomiarowych, na których wykonywane są odczyty. Różnica odczytów z łat geodezyjnych to różnica wysokości pomiędzy punktami. Pomiar rozpoczyna się od rozstawienia niwelatora na statywie, a następnie spoziomowania go. Czynność ta wykonywana jest przy pomocy trzech śrub umieszczonych w spodarce instrumentu w oparciu o libellę pudełkową. Łata niwelacyjna, czyli geodezyjna, jest ustawiona pionowo na pierwszym punkcie. Celowana jest w nią luneta niwelatora. Za pomocą umieszczonego w lunecie krzyża kresek wykonywany jest pierwszy odczyt – na łacie – wskazujący, na jakiej wysokości nad punktem przebiega oś celowa niwelatora. Po zapisaniu odczytu w dzienniku pomiarowym można wycelować w łatę, umieszczoną na drugim punkcie. Przy niezmienionej wysokości osi celowej wykonywany jest odczyt na drugiej łacie, a wynik zapisywany w dzienniku. Różnicą wysokości pomiędzy pomierzonymi punktami jest różnica wykonanych odczytów. Metodę niwelacji geometrycznej stosuje się w pracach geodezyjnych oraz budownictwie. Jest popularna dzięki prostocie działania sprzętu i łatwości wykonywania obliczeń. Stosowana jest do określania wysokości punktów osnowy pomiarowej oraz szczegółów terenowych wymagających określenia wysokości z większą dokładnością.

• Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

2. Niwelacja geometryczna w przód

Niwelacja geometryczna jest jednym z rodzajów niwelacji, która polega na wyznaczeniu różnicy wysokości pomiędzy dwoma punktami terenowymi za pomocą pomiaru pionowych odcinków zawartych pomiędzy poziomą linią celowania a punktami terenowymi. W celu wyznaczenia wyżej wymienionych odcinków pionowych trzeba w punktach terenowych ustawić przy użyciu niwelatorów odpowiednie przymiary w postaci łaty niwelacyjnej. Niwelację geometryczną wykonuje się ze środka lub w przód. Przy niwelacji geometrycznej w przód dokonuje się pomiaru różnic wysokości z niwelatorem ustawionym nad punktem o znanej wysokości lub w pobliżu reperu zastabilizowanego na przykład znakiem naściennym. Poszukiwaną różnicę wysokości otrzymuje się odejmując od zmierzonej wcześniej wysokości instrumentu odczyt na łacie, czyli tzw. odczyt w przód.

• Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

3. Metoda niwelacji trygonometrycznej

Polega na określeniu różnic wysokości pomiędzy dwoma punktami z wykorzystaniem obserwacji kąta pionowego i pomierzonej odległości. Do obliczenia przewyższenia korzysta się z zasad trygonometrii. Wielkościami mierzonymi podczas tej niwelacji są: odległość pozioma/skośna, kąt pionowy, wysokość instrumentu i na stanowisku, wysokość sygnału. Pomiary rozpoczynają się od rozstawienia teodolitu z dalmierzem lub tachimetru elektronicznego nad jednym z punktów. Można też zastosować metodę niwelacji trygonometrycznej dla określenia wysokości obiektu, wtedy instrument możemy ustawić w dowolnym miejscu i nie wykonywać centrowania. Przy rozpoczynaniu pomiaru nad punktem wykonywane jest zgrubne poziomowanie, czyli ustawienie instrumentu na głowicy statywu w taki sposób, aby pion znalazł się nad punktem. Następnie dokręcana jest śruba sercowa. Przy użyciu śrub poziomujących precyzyjnie centruje się instrument nad punktem. Kolejno w celu poziomowania instrumentu przez regulowanie długości nóg statywu technik geodeta ustawia instrument według wskazań libelli aildadowej, następnie poprzez równoczesne kręcenie śrubami ustawczymi w przeciwnych kierunkach poziomuje się urządzenie według wskazań libelli rurkowej. Przed rozpoczęciem pomiaru określana jest też wysokość, na jakiej usytuowane zostały: tachimetr lub teodolit oraz pryzmat . Lunetą i znajdującym się w niej krzyżem kresek technik geodeta celuje na sygnał, czyli cel umieszczony nad drugim punktem. Następnie wykonywany jest odczyt wartości kąta z koła pionowego instrumentu oraz mierzona jest odległość. Korzystając z zasad trygonometrii, można obliczyć różnicę wysokości pomiędzy stanowiskiem instrumentu a interesującym nas punktem.

• Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

4. Schemat pomiaru metodą precyzyjnego pozycjonowania przy pomocy GNSS

Metoda ta polega na wyznaczeniu pozycji odbiornika i określeniu jego długości i szerokości geograficznej na danej elipsoidzie oraz wysokości nad tą elipsoidą. Wyznaczenie pozycji opiera się na znajomości współrzędnych satelitów w momencie wysyłania sygnału i pomiarze pseudoodległości od satelity do odbiornika. Do wyznaczenia pozycji niezbędne jest odbieranie sygnałów z minimum czterech satelitów. Wyznaczona w ten sposób pozycja określona jest z dokładnością do kilkunastu metrów. Podczas wykonywania pomiarów geodezyjnych metodą precyzyjnego pozycjonowania GNSS w oparciu o serwis systemu np. ASG EUPOS wykorzystuje się techniki pomiarów: statycznych, szybkich statycznych, kinematycznych RTK i RTN. W geodezji, dla osiągnięcia większej precyzji, stosowane są pomiary różnicowe pomiędzy odbiornikiem obserwatora a stacją referencyjną, czyli punktem o znanych współrzędnych. Dzięki obserwacji satelitów wykonywanych jednocześnie na dwóch punktach znajdujących się w niewielkiej, kilkunastokilometrowej odległości, możliwe jest wyeliminowanie wielu błędów. Zazwyczaj wynikają one z przebiegu sygnałów otrzymywanych z satelity przez atmosferę ziemską. W tym przypadku można założyć, że zakłócenia sygnału są jednakowe dla obydwu punktów. W ten sposób można wykonywać pomiary z dokładnością wynoszącą 0,03 m dla pozycjonowania poziomego oraz 0,05 m dla pozycjonowania pionowego. Wyznaczona przez odbiornik pozycja może być następnie przeliczona przez oprogramowanie do obowiązującego w danym kraju układu współrzędnych płaskich oraz poprzez odpowiedni model geoidy do obowiązującego układu wysokościowego. Technika precyzyjnego pozycjonowania przy pomocy GNSS stosowana jest często we wszystkich pracach geodezyjnych. Jej największą zaletą jest bardzo szybkie wyznaczanie pozycji przy zachowaniu dokładności na poziomie kilku centymetrów. Najczęściej wykorzystywana jest do zakładania osnów pomiarowych i szczegółowych oraz pomiarów sytuacyjno‑wysokościowych.

• Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

5. Schemat pomiaru odległości przy użyciu taśmy geodezyjnej

Taśma geodezyjna (miernicza) niegdyś wykonana była ze wstęgi stalowej o określonym współczynniku rozszerzalności i wytrzymałości na rozciąganie. Wstęga miała szerokość 20–32 mm i grubość 0,4–0,6 mm. Oznaczona była podziałką ocyfrowaną co 1 m o wartości działki elementarnej 0,1 m. Odcinki metrowe oznaczono z obu stron taśmy mosiężnymi blaszkami podziałowymi z wybitą liczba metrów. Odcinki 5 metrowe zaznaczono większą blaszką. Odcinki półmetrowe oznaczono małymi okrągłymi blaszkami, a decymetry otworkami o średnicy 2,2 mm. Oba końce taśmy były usztywnione mosiężnymi końcówkami, na których naniesione były kreski oznaczające jej całkowitą długość. Końcówki za pomocą łączników połączono z uchwytami do trzymania taśmy w czasie pomiaru. Typowa długość taśmy wynosiła 20 m, chociaż do pewnych pomiarów używano taśm o długościach: 24, 30, 50 i 100 m. Do składowania i transportu taśmę zwijano na metalowym nawijaku mającym kształt obręczy z trzema lub czterema prowadnicami albo specjalny bęben.

Obecnie taśmy miernicze zostały wyparte ruletkami, taśmami: stalowymi lub z tworzywa sztucznego. 

Taśma miernicza to stalowa wstęga szerokości 10 -30 mm, grubości 0,4 mm i długości 20, 25, 30 lub 50 m. Długość odcinka mierzona jest dwukrotnie z punktu A do B i w kierunku przeciwnym. Mierzona długość odcinka wynosi kolejno:

dAB=n*d1+r1 

dBA=n*d1+r2

Wielkość błędu dopuszczalnego określa się w stosunku do mierzonej długości:

- w terenie płaskim i nie zarośniętym błąd nie powinien przekraczać 0,1% mierzonego odcinka, 

- w terenie porośniętym wysoką trawą, krzewami, może on wynosić do 0,3% długości mierzonego odcinka. 

• Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

6. Schemat pomiaru odległości skośnej i redukcji do odległości poziomej przy użyciu dalmierza elektromagnetycznego

Metoda ta polega na wysłaniu do wybranego celu — przy użyciu dalmierza elektromagnetycznego — promienia laserowego. Za wysłanie impulsu elektromagnetycznego, odbiór tego sygnału i jego analizę odpowiada układ optycznoelektroniczny. Promień po dotarciu do obiektu odbija się od jego powierzchni i powraca, a układ elektroniczny mierzy odległość. Po wycelowaniu lunety dalmierza do lustra dalmierczego naciskamy na klawiaturze instrumentu (dalmierza) przycisk. Na ekranie pojawi się wartość odległości mierzonej. Mierzona odległość może być skośna, zredukowana (pozioma) lub pionowa. Dzięki informacji o wartości kąta zenitalnego możemy uzyskać wartość odległości zredukowanej do poziomu o ten kąt. Stosując w pomiarach odległości dalmierze elektromagnetyczne, należy uwzględniać wpływy błędów przypadkowych i systematycznych, które obciążają wyniki tych pomiarów. Obowiązujące przepisy nakładają na użytkowników dalmierzy obowiązek ich okresowej kontroli. Po otrzymaniu pozytywnego wyniku dalmierz uzyskuje tzw. metrykę.

• Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

7. Schemat pomiaru kąta pionowego

Kąt nachylenia αalfa - kąt zwarty pomiędzy kierunkiem osi celowej a linią horyzontu.

Kąt głębokości βbeta - kąt nachylenia poniżej poziomu odniesienia (np. linii horyzontu).

Kąt pionowy to taki, którego obydwa ramiona leżą na płaszczyźnie pionowej. Kąty te mierzone są w płaszczyźnie pionowej przechodzącej przez cel i stanowisko pomiarowe. Jedno z ramion kąta jest zawsze stałe, poziome lub pionowe. Drugie ramię — zmienne — wyznaczane jest poprzez oś celową teodolitu, skierowaną do wybranego punktu celu (P). W zależności od tego, który z kierunków: poziomy czy pionowy przyjmujemy jako ramię stałe, wyróżniamy dwa rodzaje kątów pionowych: kąty pionowe horyzontalne αalfa i pionowe zenitalne z.

Założenie:

αalfa+ z = 100Indeks górny g^g.

Kąty zenitalne są liczone od linii pionu zorientowanej na zenit – mogą osiągać wartości w przedziale:

0Indeks górny g^g – 200Indeks górny g^g.

Pomiary kątów pionowych wykorzystywane są często przy pomiarach inwentaryzacyjnych i realizacyjnych, przy pomiarach odkształceń w budownictwie przemysłowym, mieszkaniowym oraz wszelkiego rodzaju budowlach inżynierskich. Kąty pionowe są mierzone podczas niwelacji trygonometrycznej, przestrzennego wcięcia w przód czy tachimetrii.

• Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

8. Schemat pomiaru kąta poziomego - metoda sektorowa

Pomiar kąta metodą sektorową jest jedną z odmian pomiaru kątów poziomych metodą kierunkową. Pomiar kątów tą metodą polega na podziale horyzontu stanowiska na kilka kątów sektorowych, zawartych między wybranymi kierunkami głównymi. Kąty pomiędzy pozostałymi kierunkami są mierzone w granicach poszczególnych sektorów.

• Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

9. Schemat pomiaru kąta poziomego - metoda pojedynczego kąta

A – stanowisko

10 – kierunek nr 1 

20 – kierunek nr 2

αalfa – mierzony kąt

Po dokładnym ustawieniu teodolitu nad punktem - stanowiskiem (A) celujemy na punkt nr 20 czyli kierunek lewy (KL) i następnie na punkt nr 10 - kierunek prawy (KP). Wartość kąta otrzymujemy ze wzoru:

RhkjWiMWWW2H8

Wzór: alfa i równe ka pe odjąć ka el

Jest to wartość kąta w pierwszym położeniu lunety, czyli wówczas gdy krąg pionowy znajduje się po lewej stronie lunety. Następnie przerzucamy lunetę przez zenit, obracamy limbus i powtarzamy pomiary i obliczenia. Poprawną wartość kąta otrzymamy po uśrednieniu wyników z obu położeń lunety.

RqrCODtTHazA6

Wzór: alfa równe nad kreską ułamkową alfa jeden dodać alfa dwa, pod kreską ułamkową dwa.

• Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

10. Schemat pomiaru kąta poziomego - metoda kierunkowa

Metoda ta polega na celowaniu przez lunetę teodolitu do kolejnych punktów P1 – Pn wyznaczających pęk kierunków wychodzących ze stanowiska i wykonaniu odczytów wartości w dwóch położeniach lunety, a kończąc na punkcie początkowym (odczyt zamykający). Metoda kierunkowa pozwala na określenie wzajemnego położenia celowych na płaszczyźnie horyzontu instrumentu.

• Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

11. Schemat pomiaru kąta poziomego – metoda wypełnienia horyzontu

Metoda wypełnienia horyzontu zwana też: kątową, wierzchołkową lub kątów przyległych to pomiar kątów sąsiednich utworzonych przez najbliższe dwie celowe. Mierzone kąty mają w związku z tym wspólne ramiona, którymi stykają się z sobą. Suma wszystkich pomierzonych kątów powinna wynosić 400g.

• Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

12. Metoda Schreibera

Pomiar kątów tą metodą oparty jest na różnych kombinacjach. Pomiarowi podlegają wszystkie kąty, które mogą zostać utworzone przez każdą kombinację par celowych wychodzących z danego stanowiska. Metoda ta jest bardzo dokładna, jednakże wiąże się z dużym nakładem pracy podczas pomiaru kątów poziomych. Stosowana jest przy pomiarze osnowy podstawowej.

• Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

1

Powiązane materiały

Powiązane materiały

DLS92CjslRv6lgS49rqVYl

Sekwencje filmowe - Charakterystyka pomiarów wysokościowych i sytuacyjnych

DnbjmwPKjROoY2FCbD6UpM

Wizualizacja 2D - Instrumenty pomiarowe

Dx7jNYMFWR11BAo1WJyZYA

Program ćwiczeniowy do projektowania - Lokalizacja stanowisk i punktów pomiarowych

D1Aw8M2TBR1GWZibovOQsH

E‑book - Metody i technologie wykorzystywane w pomiarach sytuacyjnych i wysokościowych

Powiązane ćwiczenia