Электронный тахеометр инструкция как пользоваться

Производители

Есть несколько известных своим качеством мировых производителей электронных тахеометров. Sokkia Topcon — японская компания, представляет одноименные бренды. Аппараты этого производителя пользуются популярностью уже более ста лет, устройства известны своим неизменным качеством и высокой точностью. Впрочем, это для японских производителей уже вошло в традицию.

Тахеометры Leica Geosystems от одноименной швейцарской компании, ранее известной в фототехнике с брендом Leica, присутствуют на рынке с 1990 года. Она была образована путем слияния нескольких компаний, после чего производиться стало только геодезическое оборудование. Тахеометры этой марки широко используются в наземной и спутниковой геодезии.

Еще одна швейцарская компания — GeoMax, составляет конкуренцию коллегам из Leica, особенно если дело касается европейского рынка. Она существует с тех же годов, и так же отличается высокой точностью измерений и исключительным качеством.

Тахеометры Trimble Navigation производятся в США. Компания существует с 1978 года, в то время фирма занималась производством навигационных устройств для нужд морского судоходства. Около двадцати пяти лет назад компания начала разработки и производство GPS-навигаторов, ведь как раз в то время началось бурное развитие космического позиционирования. В 2003 году, после покупки бренда Nikon, компания занялась производством целого ряда геодезического оборудования. Тахеометры Nikon широко представлены на российском рынке.

Какой прибор лучше

Исходя из технических характеристик измерительных приборов и разницы параметров устройств этой категории, определяется какой прибор будет наиболее полезен для выполнения того или иного вида работ.

Так, если требуется произвести подготовку строительных работ, подойдут нивелиры и теодолиты. Для измерений на больших расстояниях лучше выбирать приборы оптического типа. А для работ, например, по отделке, лучше воспользоваться лазерными устройствами.

Для топографических съёмок предпочтительнее выбрать тахеометр. Например, если стоит задача определения разницы высот на конкретной местности у нескольких проектных точек. В работах, имеющих узкую специализацию, этот прибор будет наиболее эффективным.

Таким образом, при выборе того или иного измерительного прибора, нужно в первую очередь ориентироваться на конкретные условия, виды производимых измерений и вычислений, исходить из поставленных к выполнению задач.

Производство тахеометрической съемки

Перед началом проводится уплотнение имеющейся геодезической сети съемочными точками до такой плотности, которая будет обеспечивать на всей площади съемки тахеометрические ходы, соблюдая установленные требования, их отображает инструкция.

В основном работы выполняются из точек тахеометрических ходов, точки из которых производится съемка местности называют съемочными станциями, снимаемые точки – пикетами.

Полевые работы при тахеометрической съемке начинаются после вынесения на карту исследуемой местности тахеометрических ходов, станции обозначают с помощью деревянных либо металлических кольев, в зависимости от необходимости их долговечности.

Существуют два типа тахеометрических съемок – первый это съемка земельного участка, иначе называемая площадной и съемка, применяемая при линейном строительстве – маршрутная.

Маршрутная тахеометрическая съемка производится для проектирования линейных объектов: автомобильных дорог, трубопроводов, железнодорожных линий и т.д. На начальном этапе работ необходимо проложить теодолитный ход между станциями съемки. Далее, с каждой точки полярным способом отдельно замерить ситуационные пикеты – которые отображают контур ситуации и орографические – отображающие рельеф.

Места точек определяют на характерных участках рельефа данной территории. Для орографических пикетов определяют горизонтальные углы, углы наклона и расстояния, а для ситуационных расчет углов наклона не требуется. Реечные точки располагают равномерно и в достаточном количестве, чтобы они максимально описывали рельеф исследуемой территории.

В том случае, когда расстояние между точками превышает максимально допустимое (табл. 3), то прокладывается висячий ход от станции съемки, который по размерам не должен быть больше 500 метров и иметь не более 3 точек.

Замеры горизонтальных углов необходимо брать от линии нулевого направления, за нее принимают переднюю либо заднюю сторону хода. Для этого на каждой станции до того как снять пикеты нужно навести лимб прибора на переднюю или заднюю точку хода, совместив нулевую отметку первого верньера алидады с нулем на лимбе горизонтального круга. После этого на лимбе закрепляют алидаду и, ослабив фиксирующий винт лимба, визируют на необходимую точку хода. Затем, ослабив фиксирующий винт алидады горизонтального круга, визируют на пикеты.

В результате горизонтальными углами будут отсчеты, полученные по верньеру горизонтального круга. В конце съемки пикетов на каждой съемочной точке выполняют проверку лимба, визируя на переднюю или заднюю точку хода, где отсчет по первому верньеру не должен отличаться более чем на 2*t, где t-точность верньера.

При площадной съемке выполняют замкнутый ход, его стороны замеряют с помощью дальномера, а углы при круге лево (КЛ) и круге право (КП). Данные измерения записывают в полевом журнале. Стороны хода желательно наносить вблизи водораздельных линий, если сложно наметить их направления, то необходимо сделать съемку рельефа местности и после этого по горизонталям нанести водораздельные линии.

Расстояния между точками замкнутого хода не должны превышать допустимые (табл. 1), в противном случае необходимо добавлять диагональные ходы и проводить досъемку территории.

Допустимые длины от точек тахеометрических ходов до пикетов и между ними указаны в таблице 2.

Плотность пунктов съемки также должна отвечать требованиям (табл. 3). Поэтому перед началом работ проводят рекогносцировку снимаемой территории, полученная информация сопоставляется с абрисами соседних станций.

На каждом пикете необходимо выполнять абрисы (рис. 1) – это схематичные зарисовки с нанесением съемочных точек, условных знаков и направлением лимба. Абрисы показывают основную информацию об исследуемой территории, которую в дальнейшем применяют при составлении плана.

Рисунок 1 – абрис тахеометрической съемки

Тахеометрическая съемка

Использовать столь сложный инструмент в качестве простого теодолита не совсем рационально, ведь зная как работать с тахеометром, кроме угловых измерений, можно сразу вычислить и расстояние между точками. Для этого съемку необходимо вести на специальную геодезическую веху.

Веха служит для визуализации точки съёмки, имеет пузырёк уровня и может выдвигаться на высоту 2,6 метра для работы в стеснённых условиях.

Перед началом работы инструмент программируется – вводятся координаты и высоты известных точек, и высота самого инструмента, которая определяется, прислонив веху к уровню инструмента (рис). Получить координаты третьей точки можно, опираясь на минимум две исходные.

Угол установки инструмента при обратной засечке должен быть отличным от 180°; если это несколько точек, они должны находиться примерно на одинаковых расстояниях. Снимаем точки и дальше вопрос как пользоваться тахеометром отступает на второй план, поскольку в действие вступает электроника, которая и вычисляет положение инструмента. В случае ошибки измерений или недопустимых невязок, система блокирует работу, поэтому ошибиться в случае использования электронного тахеометра достаточно сложно.

После установки инструмента и ввода его высоты в компьютер, можно начинать набор пикетов (съёмку точек); если с одной точки снять весь участок невозможно, инструмент переставляется на одну из пикетажных съемок, после чего работа продолжается. Если таких точек съёмки более двух, имеет смысл проконтролировать точность тахеометрического хода, взяв отсчёт на точку с известными координатами. Специальное программное обеспечение инструмента вычисляет невязку, сравнивает её с допустимой, и, если всё в порядке, самостоятельно вводит допустимые поправки в полученные значения координат и высот. Прочитав инструкцию к тахеометру станет понятно как пользоваться компьютером, вводить необходимые значения координат, переносить аппарат с точки на точку.

Съемка ведётся обычно двумя людьми. Первый стоит за инструментом и берёт отсчёт, а второй с вехой передвигается по участку, ведя абрис полевых измерений.

Установка и определение координат инструмента обычной засечкой и обратной засечкой

Результат работы записывается в память инструмента в виде:

• номер точки,• координата X,• координата Y,• координата Z,• пояснение.

При соединении тахеометра с компьютером, посредством COM или USB порта полученный файл измерений можно использовать для работы в векторных графических редакторах.

Значения съёмок тахеометром загружаются в специальную программу и могут быть использованы для работы в векторном редакторе

Наиболее популярные модели

Тахеометры Sokkia SRX

Модели ряда обладают следующими характеристиками и функционалом:

• лазерный дальномер безотражательного режима RedTech EX,
• автоматическая калибровка угломерной системы IACS;
• современные системы поиска, захвата и ведения объектов Auto-Pointing и Auto-Tracking;
• сервоприводы переменной скорости;
• полная буквенно-цифровая клавиатура с подсветкой и цветной сенсорный дисплей;
• эффективное дистанционное управление на расстоянии до 300 метров с использованием интерфейса Bluetooth и уникальным поисковым приложением On-Demand.

Несомненный плюс роботизированных устройств – возможность работы с ними одного квалифицированного контроллера. Sokkia SRX предназначены для выполнения топографической съемки, проведения инженерно-геологических изысканий, строительных и землеустроительных работ, разбивок и фасадных съёмок.

Высшие модели линейки (SRX1 и SRX2) успешно используются в комплексной системе высокоточных промышленных измерений MONMOS для анализа конструктивных деформаций, высокотехнологичном производстве, построении инженерных коммуникационных сетей.

Тахеометры Trimble S8

Одна из новейших серий роботизированных тахеометров известного американского холдинга Trimble S8 ориентирована на высокоточные виды инженерно-геодезических, разбивочных и строительных работ и обладает широкими возможностями конфигурирования под особенности их выполнения.

Камера в совокупности с наложенной на изображение информацией по высотам точек, полевых кодов и линий дает исчерпывающую картину выполняемых работ и позволяет контролировать качество получаемых данных на любом этапе. Изображения могут быть сохранены и использованы в дальнейшем в качестве таксационных абрисов (фотоабрисов).

Для работы в условиях полной темноты или значительной затемненности (в шахтах и тоннелях) роботизированный тахеометр Trimble S8 может быть оборудован высокомощным целеуказателем с подсвечиванием точки при исполнительной съемке или выносе в натуру.

Тахеометры Leica TS15

Представляет собой серию автоматизированных тахеометров со следующими характеристиками:

• система быстрого поиска отражателя PowerSeach делает возможным удаленное наведение тахеометра с помощью одной кнопки;
• безотражательный дальномер, эффективно работающий на расстоянии до 400 м;
• широкоугольная 5-ти мегапиксельная фотокамера с 4-х кратным зумом позволяет вести дополнительное документирование в виде фотоизображений;
• цветной сенсорный дисплей со стилусом и современными технологиями визуализации информации.

Роботизированный тахеометр Leica TS15 обеспечивает вынос в натуру точек по комбинациям углов, превышений и координат в режимах 2D и 3D. Расширенный функционал, удобная навигация меню и разделов, эргономичность делают возможным работу с ним одного квалифицированного контроллера-оператора. Экран и клавиатура имеют функции подсветки, позволяющей полноценно работать и в условиях недостаточной видимости.

Виды и классификация

Классификация тахеометров достаточно развернута и определяется свойствами, функциями, принципами использования, заложенными в ее основу.

Исходя из сфер применения, можно выделить следующие категории тахеометров:

• строительные, обеспечивающие геодезическое сопровождение съемки;
• технические, содержащие базовый набор функций (установка станции, вынос точек) и решающие простейшие, рутинные задачи;
• инженерные, обладающие исключительной достоверностью полученных данных и расширенным функционалом и применяемые в исполнительных съёмках и сложных разбивочных работах.

По принципу работы принято за основу следующее деление тахеометров на:

• оптические (номограммные) – сложные оптические теодолиты, оборудованные специализированным номограммным кипрегелем;
• электронные (цифровые) – устройство с внутренней памятью под запись и хранение результатов замеров и вычислений, в котором конструктивным образом объединены электронный теодолит и световой дальномер;
• автоматизированные (роботизированные), дающие идеальное сочетание точности и эффективности замеров они применимы для мониторингов, сложных изыскательских и инженерных задач.

Конструктивное исполнение подразделяет все семейство тахеометров на:

• модульные, состоящие из отдельных оптического или электронного теодолита и светодальномера;
• интегрированные, представляющие собой единый механизм из составляющих его зрительной трубы, панели управления и процессора;
• неповторительные с плотно закреплённым на подставке лимбом.

Режим работы инструмента определяет диапазон измерения дальности расстояний и классифицирует тип тахеометра на:

• отражательный (призменный) – до 5 км и более;
• безотражательный, имеющий возможность производить замеры расстояний до произвольной плоскости в диапазоне до полутора километров. Использование этого режима обладает множеством нюансов, так как дальность измерений значительно зависит от отражающих свойств обрабатываемой поверхности. Для гладкого и светлого объекта дальность значительно превышает аналогичный показатель, выполненный для темного или рельефного.

На рынке рассчитанных на проведение геодезических исследований измерительных приборов сейчас присутствуют модели электронных тахеометров, оснащённых сочетающимся с системой фокусирования визирной трубы дальномером. Преимущество такого инструмента состоит в возможности измерения расстояний объекта, на который обращена визирная труба.

1 LEICA TS07 R500 Arctic (1″) AutoHeight

Высококачественный электронный тахеометр швейцарского производителя стоит дорого, но считается одной из самых лучших и функциональных моделей. Он отличается высокой производительностью и надежностью, может работать и оставаться предельно точным даже в неблагоприятных условиях – в жару, под проливным дождем, в мороз, так как его конструкция полностью защищена от влаги и пыли. К особенностям можно отнести удобство съемки и разбивки, интуитивно понятное полевое программное обеспечение.

Стандартное ПО прибора обеспечивает быстрое и точное решение многих задач – разбивка местности, вынос в натуру, определение расстояния до недоступных точек, уравнивание и замыкание хода. Все данные отображаются на цветном сенсорном дисплее. Устройство оснащено встроенной системой защиты mySecurity – в случае утери или кражи оно полностью блокируется, защищая данные от других людей. Многие профессионалы считают этот прибор для проведения тахеометрической съемки одним из лучших, объясняя это в первую очередь высоким качеством и функциональностью.

Обновлено: 3-12-2019

Внимание! Представленная выше информация не является руководством к покупке. За любой консультацией следует обращаться к специалистам!

Измерительные устройства

Основными наиболее распространёнными измерительными устройствами для вычисления разных расстояний, определения углов и азимута являются:

• тахеометры;
• теодолиты;
• нивелиры.

Самым простым по функциям устройством считается нивелир. Как правило, с его помощью вычисляют и определяют вертикальные углы.

Когда требуется узнать не только вертикальный, но и горизонтальный угол, применяется уже теодолит.

А самым универсальным измерительным прибором является тахеометр. С его помощью собрать и обработать данные, а после произвести расчёты на их основе, можно гораздо быстрее. Он к тому же позволяет вычислять расстояния до точек, различных объектов и прочих целей.

Теодолит

Главная задача теодолита определить направления и с максимальной точностью измерить между ними углы.

Применяется этот прибор в различных сферах:

• в геодезии;
• в горной инженерии;
• в строительстве (как зданий, так и дорог и прочего);
• в топографии.

Теодолит включает в себя следующие элементы:

• зрительную трубу оптическую: для наблюдения, наводя её на проектную точку;
  • обратное наблюдение: изображение перевёрнуто;
  • прямое наблюдение: изображение в нормальном положении.
• лимбы: шкалы (круглые), расположенные по горизонтали или вертикально;
• микрометр: микроскоп, чтобы снимать отсчёты;
• отвес: для точности расположения устройства относительно опорной проектной точки, может быть оптическим или механическим;
• цилиндрический уровень.

По назначению бывают:

• горные: в отличие от полевых более мобильные и прочные, так как созданы для съёмки в тяжёлых подземных условиях, по принципиальному устройству не отличаются от обычных;
• полевые.

По степени точности теодолиты могут быть:

• высокоточными;
• техническими;
• точными.

По принципу работы бывают:

• гиро-, кино- и фототеодолиты;
• оптические;
• электронные.

Тахеометр

Чаще всего тахеометры используют в своей работе геодезисты. Помимо них, приборы используют в следующих сферах:

• кадастровые работы и картография;
• строительство;
• топографические съёмки местности.

С их помощью определяют подробную информацию о нужном участке на местности. Они позволяют узнать:

• высоту объектов на расстоянии;
• параметры тех или иных измерений (относительно базовой линии);
• расстояние между отдельно стоящими объектами;
• точные координаты для заданной точки или какого-либо объекта.

По конструктивным особенностям приборы делятся на следующие типы:

• интегрированные: все элементы прибора составляют единую общую конструкцию;
• модульные: всё элементы прибора возможно поменять, благодаря отдельной сборке;
• неповторительные: лимбы и прочие детали закреплены наглухо, их самостоятельная замена невозможна.

По принципу работы тахеометры могут быть:

• автоматическими;
• оптическими (специалисты в основном предпочитают этот вид приборов);
• электронно-оптическими.

Среди ряда особенностей функционирования конкретных моделей теодолитов, стоит обращать внимание на возможность производить измерения против солнца, а также сквозь ветви деревьев, кустов или рабицу

Нивелир

Слово «нивелир» в переводе с французского значит «уровень». С его помощью можно определить превышение между проектными точками, то есть разницу высот между ними.

По степени точности измерений приборы также могут быть:

• точными;
• техническими;
• высокоточными.

Нивелиры можно разделить между собой на следующие виды:

• Электронные.
  • Лазерные. Измерения происходят с помощью луча лазера и особой рейки. Такой вид практически не применяют для съёмки мелкого масштаба, так как в этом случае результаты точнее дадут оптические приборы.
  • Цифровые. Чтобы процесс вычислений и измерений шёл автоматически, а также полученные данные сохранялись, они оснащены особой рейкой и встроенным процессором.
• Оптическо-механические. Прибор в основном фиксируется на штативе, имеет уровень особой чувствительности и зрительную трубу с поворотным механизмом. Расстояние определяется по рейке из дерева или металла со шкалой, с помощью нитяного дальномера.

Работа на станции при тахеометрической съемке

Данный абзац описывает порядок работы на станции. Естественно, всякий рассматриваемый объект индивидуален и этот процесс необходимо подогнать под конкретную ситуацию, однако, существует определенная последовательность действий, сопровождающая работы.

Для начала в точке съемки располагают штатив, закрепляют на нем прибор так, чтобы зрительная труба находилась на уровне глаз, центрируют теодолит и приводят его к горизонту, замеряют высоту от точки до устройства (обозначается буквой i). Далее, выполняется ориентирование на исходный пункт путем установки ноля лимба с учетом истинного или магнитного меридиана на какую-либо из смежных точек. В большинстве случаев ориентирование производится при круге лево.

Устройство наводится на измеряемую точку, по лимбу определяется направление, измеряется расстояние с использованием нитяного дальномера, далее по вертикальному кругу измеряется угол наклона.

Как применить

Тахеометр — это незаменимое устройство для проведения выноса в натуру. Его необходимо установить в точке, координаты которой известны, затем задать координаты точки ориентирования или ввести дирекционный угол для ориентирования. После этого можно выставить точку для выноса, для чего тоже требуется ввести известные координаты. После этих операций на мониторе устройства высветится угол поворота и дистанция, которую нужно отмерить в заданном направлении.

Тахеометр поможет оператору в измерении высоты объекта и дистанции между точками, а также производить замеры со смещением. Таким образом, устройство выполняет все задачи теодолита.

Виды приборов

По особенностям применения все тахеометры делятся на:

1. Технические. Оборудуются только отражательным дальномером и требуют участия в измерении 2 операторов – реечника и управляющего прибором.
2. Строительные. Оснащаются безотражательным дальномером. Этим прибором можно вести отражательную и безотражательную съемку. В конструкции этих приборов отсутствует Алидада.
3. Инженерные. Оборудованы фотокамерой для построения трехмерных моделей местности, цветным дисплеем, процессором и удобным ПО. Для хранения информации к прибору можно подключить flash-карту. Информацию можно передавать по Wi-Fi, Bluetooth.

По строению корпуса тахеометры делятся на следующие виды:

1. Модульные. Состоят из отдельных элементов и оснащаются сервоприводом, который получает данные со съемок приборами из разных точек.
2. Интегрированные. В них устройства соединены в одном корпусе и представляют цельный механизм. Это роботизированные геодезические центры, рассчитанные на проведение измерений одним оператором.

По характеристикам съемки приборы делятся на:

• круговые – оснащены нитяным дальномером и цилиндрическим уровнем на вертикальном круге алидады;
• номограммные – вычисляют превышения и горизонтальные проложения дистанций по номограмме, различаемой в трубе прибора при ведении наблюдения;
• авторедукционные – фиксируют превышения и горизонтальные проложения дистанций в которых определяются по горизонтальной рейке дальномером двойного изображения;
• внутрибазные – их база находится при тахеометре и предназначена для вычисления горизонтального проложения, а измерения вертикальных углов позволяют вычислить превышения;
• электрооптические – снабжены дополнительным электронным прибором, допускающим автоматизацию съемки.

История создания

До появления этого инструмента геодезические измерения выполнялись при помощи теодолита, рулетки, нивелира и других приборов, а расчеты заносились в специальные журналы и обрабатывались вручную. По этой причине появления ошибок и их накапливания нельзя было избежать. Еще один негативный момент – время, затраченное на проведение измерительных работ.

Теперь же процесс измерений ускорился во множество раз, а большую часть работ теперь берет на себя специальное программное обеспечение(такое как ГИС ГЕОМИКС). Тем не менее, этот прибор стал неотъемлемой частью современной геодезии относительно недавно.

Инструменты, отдаленно напоминающие современные тахеометры, начали выпускать в 70-х годах. Основное препятствие состояло в невозможности совместить теодолит со светодальномером, введу чересчур больших габаритов последнего. Однако, когда его размер стал более компактным, эта проблема была благополучно решена.

Уже в 80-х в Швеции изготавливается самый первый электронный тахеометр AGA-136 от фирмы Geodimetr. Для инженерной геодезии он стал инновационным достижением. Вскоре на рынке стали появляться приборы, изготовленные в Японии (Sokkia, Topcon, Nikon), Швейцарии (Leica) и других странах.