E-materiały do kształcenia zawodowego

Pomiary sytuacyjne i wysokościowe

BUD.18. Wykonywanie pomiarów sytuacyjnych, wysokościowych i realizacyjnych oraz opracowywanie wyników tych pomiarów - technik geodeta 311104

bg‑green

Instrumenty pomiarowe

s

WIZUALIZACJA W 3D

1/4 Budowa niwelatora optycznego

1
R1dUnMsjj2CST
Nagranie tożsame z treścią tekstu umieszczonego pod paskiem odtwarzania.

Niwelatory optyczne to podstawowe instrumenty do wyznaczania różnic wysokości i obliczania na ich podstawie wysokości mierzonych punktów. Większość dostępnych na rynku nowych niwelatorów to modele samopoziomujące.

Są to instrumenty geodezyjne służące do wyznaczania różnicy wysokości punktów pomiarowych. Składają się z kilku podstawowych elementów: obiektywu z osłoną i pierścieniem, układu poziomowania siły poziomującej, czyli kompensatora (nie wszystkie niwelatory są samopoziomujące), śruby ruchu precyzyjnego zwanej leniwką, libelli, pokrętła służącego do ustawienia ostrości, kompensatora z dwoma pryzmatami oraz lustrem, soczewki wewnętrznego ogniskowania (ustawiającej ostrość obrazu) oraz zespołu okularu z krzyżem nitek służącego do regulacji jego wysokości, czyli wskazania poziomu. Zespół ów, składający się z jednej śruby oraz kompensującej luz sprężynki bądź dwóch śrub kontrujących krzyż nitek – górnej i dolnej – zabezpieczony jest osłoną okularu oraz pierścieniem chroniącym śruby regulacyjne krzyża nitek. 

1
RWTYxYiCfu4sr1
Budowa niwelatora optycznego
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY 3.0.

Wizualizacja trzy de ukazuje budowę niwelatora optycznego, umożliwia obserwację tego instrumentu w pełnej panoramie z zewnątrz, z perspektywy obserwatora obchodzącego obiekt wokół. Każdy element przedstawionego urządzenia został podpisany przy użyciu znacznika w postaci kółka z cyfrą w środku. Po kliknięciu znacznika wyświetla się pole tekstowe z nazwą elementu oraz pasek odtwarzania. Nagrania audio są tożsame z treścią podpisów.

1.       Pokrętło ustawienia ostrości

Element ten znajduje się z boku urządzenia.

2.       Luneta

Część niwelatora stanowiąca jego centralny punkt.

3.       Śruba leniwa (służy do dokładnego namierzania łaty)

Element umieszczony poniżej lunety; ma postać niewielkiego pokrętła w kolorze czarnym.

4.       Śruba leniwa

Drugie pokrętło umieszczone po przeciwległej stronie niwelatora.

5.       Spodarka

Okrągły element będący podstawą urządzenia. Posiada trzy gniazda ze śrubami poziomującymi niwelator.

6.       Kolimator (do zgrubnego celowania)

Umiejscowiony w najwyższym miejscu urządzenia celownik.

7.       Lustro libelki

Część umiejscowiona powyżej okularu, z boku urządzenia.

8.       Libelka (do poziomowania niwelatora)

Element niwelatora umieszczony w jego korpusie.

9.       Koło poziome (podziałka w stopniach lub gradach)

Jest to część instrumentu pomiarowego wyposażona w podziałkę, umieszczona na śrubach poziomujących. Stanowi dolną część korpusu.

10.   Śruby nastawcze

Znajdują się na spodarce.

11.   Okular (z regulacją krzyża nitek)

Okrągły element umieszczony po drugiej stronie lunety.

1

2/4 Budowa teodolitu

2
R1IuWNwtnKB2G
Nagranie tożsame z treścią tekstu umieszczonego pod paskiem odtwarzania.

Teodolit to instrument geodezyjny wykorzystywany do pomiarów kątów poziomych i pionowych. Obecnie najczęściej wykorzystuje się w pomiarach teodolity z elektronicznym systemem pomiarowym, rejestrujące wartości kierunków poziomych czy pionowych w sposób ciągły. Elementy składowe teodolitu to: spodarka, tuleja złączona ze spodarką, koło poziome, alidada, dźwigary lunety, luneta, koło pionowe sprzęgnięte z lunetą.

1
RvsyHGbHfUjXx1
Teodolit elektroniczny
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY 3.0.

Wizualizacja trzy de ukazuje budowę teodolitu, umożliwia obserwację tego instrumentu w pełnej panoramie z zewnątrz, z perspektywy obserwatora obchodzącego obiekt wokół. Każdy element przedstawionego urządzenia został podpisany przy użyciu znacznika w postaci kółka z cyfrą w środku. Po kliknięciu znacznika wyświetla się pole tekstowe z nazwą elementu oraz pasek odtwarzania. Nagrania audio są tożsame z treścią podpisów.

1.       Dźwigar

2.       Krąg pionowy

3.       Celownik kolimatorowy

4.       Luneta

5.       Obiektyw lunety

6.       Okular lunety

7.       Pierścień ogniskujący

8.       Lunetka systemu odczytowego

9.       Okular lunetki systemu odczytowego

1

3/4 Odbiornik GNSS

3
R1NCRHacJQsk3
Nagranie tożsame z treścią tekstu umieszczonego pod paskiem odtwarzania.

Odbiornik GNSS to odbiornik, który poza działaniem w systemie GPS potrafi także śledzić i wykorzystywać do pozycjonowania sygnał emitowany z innych systemów np. Glonass, Galileo czy BeiDou. Sam skrót GNSS to „Global Navigation Satellite System, czyli globalny system nawigacji satelitarnej, co oznacza, że pozwala na pozycjonowanie w każdym miejscu na świecie. Zgodnie z tą definicją do systemów GNSS zaliczamy wyłącznie te, które swoim obszarem działania obejmują całą Kulę Ziemską. Głównym zadaniem Globalnych Systemów Nawigacji Satelitarnej jest wyznaczanie pozycji użytkownika. W tej chwili do GNSS zalicza się także GPS oraz Glonass, europejski system Galileo, chiński BeiDou oraz japoński QZSS. W dużym uproszczeniu można powiedzieć, że system GNSS opiera się na znajomości współrzędnych satelitów w momencie wysyłania sygnału i pomiarze pseudoodległości od satelity do odbiornika.

W zależności od czasu pomiaru oraz sposobu opracowania obserwacji wyróżnia się następujące metody wyznaczania pozycji:

  • statyczne – polegają na jednoczesnym zbieraniu danych GNSS odbiornikami umieszczonymi na wyznaczanych punktach w odpowiednio długim czasie,

  • szybkie statyczne (Fast Static, Rapid Static) – odmiana pomiarów statycznych, dla których pomiar na wyznaczanym punkcie trwa od 5 do 20 minut,

  • pomiary w czasie rzeczywistym –warunkiem realizacji takich pomiarów jest bezpośrednia łączność między stacją bazową a odbiornikiem ruchomym; informacje ze stacji bazowej w postaci obserwacji lub poprawek do obserwacji są przesyłane do odbiornika ruchomego, w którym następuje proces opracowania danych i wyznaczenia pozycji,

  • kinematyczne – pomiary w czasie rzeczywistym w oparciu o jedną (metoda RTK) lub kilka (metoda RTN) stacji referencyjnych,

  • Pomiar DGNSS – technika różnicowych pomiarów satelitarnych GNSS oparta na pomiarach kodowych pseudoodległości do satelitów GNSS, w której wyznaczane współrzędne są korygowane za pomocą poprawek DGNSS

  • kinematyczne w postprocessingu – jest to metoda pomiaru pozycji anteny będącej w ruchu oparta na obliczeniach wykonanych po zakończeniu pomiaru w tzw. postprocessingu; stosowana jest w przypadkach, gdy metody RTK nie zdają egzaminu, np. przy wyznaczaniu środków rzutów kamery w nalotach fotogrametrycznych.

1
RiufhEgw3cRDc1
Odbiornik GNSS
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY 3.0.

Wizualizacja trzy de ukazuje budowę odbiornika satelitarnego GPS, umożliwia obserwację tego instrumentu w pełnej panoramie z zewnątrz, z perspektywy obserwatora obchodzącego obiekt wokół. Każdy element przedstawionego urządzenia został podpisany przy użyciu znacznika w postaci kółka z cyfrą w środku. Po kliknięciu znacznika wyświetla się pole tekstowe z nazwą elementu oraz pasek odtwarzania. Nagrania audio są tożsame z treścią podpisów.

1.       Antena GNSS

2.       Antena UHF

3.       Przycisk włączenia lub wyłączenia oraz diody

4.       Szybkozłączka

5.       Porty

6.       Panel sterowania z modemem

1

4/4 Skaner laserowy 3D

4
R1bhBYKbJku0O
Nagranie tożsame z treścią tekstu umieszczonego pod paskiem odtwarzania.

Skaner laserowy 3D w geodezji wykorzystywany jest do zbierania danych terenowych w celu tworzenia trójwymiarowych modeli powierzchni. Wykorzystuje on wiązkę lasera, która skanuje teren a następnie odbijana przez powierzchnie, zostaje odebrana przez urządzenie. Informacje lasera są przekształcane w dane punktowe które reprezentują położenie punktów na powierzchni. Składa się on z wiązki lasera, który wytwarza wiązkę światła, lusterka które porusza wiązkę lasera wzdłuż osi poziomej, głowicy która przetwarza informacje docierające do urządzenia i zamienia dane na dane punktowe.

1
R4cb1azvGS7zU1
Skaner laserowy 3D
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY 3.0.

Wizualizacja trzy de ukazuje budowę skanera laserowego, umożliwia obserwację tego instrumentu w pełnej panoramie z zewnątrz, z perspektywy obserwatora obchodzącego obiekt wokół. Jest to urządzenie umieszczone na trójnogim statywie. którego wysokość można regulować. Głowica instrumentu ma kształt niewielkiej skrzynki z laserem pośrodku oraz panelem sterującym i wyświetlaczem z jednej strony. Każdy element przedstawionego urządzenia został podpisany przy użyciu znacznika w postaci kółka z cyfrą w środku. Po kliknięciu znacznika wyświetla się pole tekstowe z nazwą elementu oraz pasek odtwarzania. Nagrania audio są tożsame z treścią podpisów.

1.       Laser

Tekst

Odpowiedzialny jest za emisję wiązki laserowej, skanowanie chmury punktów.

2.       Lusterko

Tekst

Precyzyjnie kieruje wiązką laserową na skanowanym obszarze, ustawia wiązkę lasera w różnych kierunkach, odpowiada za skanowanie pod kątem, zwiększa zakres skanowania i utrzymuje wysoką precyzję pomiarów.

3.       Statyw

Tekst

Służy do ustawienia skanera 3D w terenie, stabilizuje głowicę i umożliwia zmiany ustawienia wysokości urządzenia, ułatwia precyzyjne pozycjonowanie oraz zapewnia mobilność i łatwość transportu, dodatkowo statyw zapewnia bezpieczeństwo i ochronę głowicy, jest to nieodłączny element skanera 3D.

4.       Głowica

Tekst

Głowica pełni kluczową rolę:

– emituje wiązkę laserową za pomocą wbudowanego emitera; ta wiązka laserowa skierowana na obszar lub obiekt wysyła sygnał,

– odbiornik, w który jest wyposażona głowica, odbiera odbite sygnały,

– mierzy odległości i intensywność na zasadzie pomiaru czasu przelotu wiązki laserowej od emisji odbicia, dodatkowo w zależności od modelu skanera głowica ma możliwość pomiaru intensywności odbicia, co może być przydatne w analizie materiałów i struktur obiektów,

– umożliwia kontrolę różnych parametrów skanowania, takich jak gęstość próbkowania, rozdzielczość zakres pomiarów itp.,

– niektóre skanery laserowe, dzięki wbudowanym w głowicę kamerom, mają możliwość rejestrowania kolorów i tekstur powierzchni.

R5WDZs7TfskaK
Nagranie tożsame z treścią tekstu umieszczonego pod paskiem odtwarzania.

Skaner laserowy wykorzystywany w geodezji składa się z nadajnika laserowego, odbiornika, układu optycznego, układu pozycjonowania i elektroniki sterującej. Dzięki skanerom laserowym możliwe jest dokładne i szybkie mapowanie terenu oraz pomiar wysokości drzew, budynków, przeszkód terenowych czy linii brzegowych.

R198LqAv0uB7K1
Skaner laserowy 3D
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY 3.0.
1
Powiązane materiały

Powiązane ćwiczenia