Ключевые слова: геодезия, геодезические измерения, теодолит, тахеометр, геодезические приборы.
Измерения в современной геодезии являются одним из важнейших элементов в широком спектре производственной деятельности. Для выполнения разного рода работ необходимо изменять углы, расстояния или превышения. Для каждого вида измерений существуют свои приборы. Линейные расстояния измеряют рулеткой, оптическими и лазерными дальномерами и другими приборами. Для измерения превышений применяют нивелир. А угловые измерения производят теодолитом. При этом естественно желание специалистов получить универсальные приборы, способные измерять несколько величин одновременно.
Одним из самых универсальных геодезических комплексов является прибор, единовременно измеряющий углы и расстояния. В современной геодезии яркими примерами таких комплексов являются теодолиты и электронные тахеометры.
Прообраз теодолита появился еще в конце 18 века. В 1785 году английский ученый, механик и оптик Джесси Рамсден, используя точный разделительный механизм, предназначенный для деления шкал на секунды изобрел прибор, который долгое время использовался для топографо – геодезических работ во всей южной Британии. Современный теодолит – это высокоточный измерительный прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов при топографических съемках, геодезических и маркшейдерских работах и в строительстве.
Но эти устройства могли измерять только углы. В какой-то момент специалистам удалось совместить угломерные возможности теодолита с оптическим дальномером, имеющим постоянный угол и переменную базу. В просторечии геодезистов – нитяной дальномер.
Геометрическая идея нитяного дальномера состоит в том, что если перед глазом на расстоянии f поместить какой-либо предмет с известной длиной p и через концы предмета наблюдать на другой предмет так же с известной длиной l, то расстояние до наблюдаемого предмета на основании подобия треугольников можно определить по формуле d=(f/p)* l
В зрительных трубах значение р равно расстоянию между дальномерными штрихами (нитями) сетки, l – отрезку рейки, называемому дальномерным отсчетом по рейке, видимому в трубу между этими штрихами.
Наиболее современным этапом развития универсального измерительного комплекса является электронный тахеометр. Прототип тахеометра появился в 70 – е годы XX века в Швеции. Данные приборы представляли собой полуэлектронную комбинацию теодолита и светодальномера. В дальнейшем прибор совершенствовался и в настоящее время он представляет собой объединение электронного теодолита, лазерного дальномера и ЭВМ. МикроЭВМ позволяет автоматизировать процесс измерений и решать различные геодезические задачи по заложенным в ней программам. Увеличение числа программ расширяет диапазон работы тахеометра и область его применения, а также повышает точность работ.
И теодолит, и электронный тахеометр используются в данный момент в различных отраслях народного хозяйства и занимают свои ниши.
Теодолитом меряют углы с достаточной тонностью в зависимости от модификации, имеют минимальную стоимость, от 60 тысяч рублей, но при этом точность измерения расстояний, в большинстве случаев, неудовлетворительная, от 20 см.
Электронным тахеометром в свою очередь измеряют углы с той же точностью как теодолитом, достаточно точно измеряют расстояния, от нескольких мм. Но при явных преимуществах имеет и существенный недостаток – дороги, от 300 – 400 тысяч рублей.
В зависимости от задач, требований и финансовых возможностей геодезиста в большинстве случаев имеется возможность выбора подходящего прибора в соотношении цена – качество – эксплуатационные возможности.
Однако в настоящее время нет дешевого комплекса, который мог бы измерять с большой точностью, как углы, так и расстояния, а в некоторых случаях он необходим. Например, для периодических работ на строительной площадке, выполняемых 3-4 раза в год.
Наиболее перспективным путем появления такого комплекса мне видится создание облегченного «квазиэлектронного» тахеометра, имеющего функции электронного теодолита, лазерного дальномера и жидкокристаллический дисплей.
Лазерный дальномер – прибор в котором лазерный луч применяют для измерений расстояний. Лазерные дальномеры широко применяются в инженерной геодезии, топографических съемках и строительстве. Лазерные дальномеры позволяют быстро и с большой точностью определить расстояние до интересующего объекта.
Нужна помощь в написании статьи?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.
Теоретически, существует возможность компоновки теодолита и точной лазерной рулетки, минимальная стоимость которой 3 000 рублей. Путем экономии на ЭВМ можно добиться создания геодезического прибора с точным измерением углов и расстояний в ценовой категории 90 – 140 тысяч рублей.
Конечно, отсутствие вычислительной системы не отвечает современным требованиям информационного общества, однако для квалифицированных работников на определенных секторах задач данная конструкция может найти применение.
Список использованных источников
1. Маслов А.В., Гордеев А.В., Батраков Ю.Г. Геодезия. – М.: КолосС, 2006. – 598 с.: ил. – (Учебники М31 и учеб. Пособия для студентов высш. Учеб. Заведений). ISBN 5–9532–0318–7
2. Статья « 10 лучших лазерных дальномеров» [электронный ресурс] URL: http://www.expertcen.ru/article/ratings/luchshie-lazernie-dalnomeri.html#p3946
3. Статья «Тахеометр: история появления прибора» [электронный ресурс] URL: http://g-ss.su/about-tachymeters/
4. Интернет магазин геодезического оборудования [электронный ресурс] URL: http://www.rusgeocom.ru/
5. Статья «Теодолиты в современной геодезии» Маркова Н.А., сборник статей X Международного научно-практического конкурса, Состоявшегося 25 сентября 2017г. в г. Пенза