Геодезические приборы: виды и назначение

Содержание:

1. Зачем нужны геодезические приборы?
2. Что измеряют геодезические приборы
3. Основное оборудование для выполнения геодезических работ
4. Дополнительное оборудование для геодезии
5. Выбор геодезического оборудования
6. Часто задаваемые вопросы

Результат работы геодезиста – это фундамент всего проекта. Если измерения сделаны неправильно, весь последующий цикл превращается в исправление чужих ошибок. Сейчас на рынке много приборов разной степени сложности. Это и карманные дальномеры, и умные измерительные комплексы, работающие почти без участия человека. Расскажем, какие геодезические приборы можно с доставкой купить в нашем интернет-магазине.

Зачем нужны геодезические приборы?

Измерительное геодезическое оборудование нового поколения нашло широкое применение в строительной сфере, инженерных изысканиях, землеустройстве. Такие приборы быстро собирают геопространственные данные и сразу выдают точные координаты объектов. Встроенные программы обрабатывают измерения без ручных расчетов и сохраняют результат в памяти. Это упрощает работу на площадке и позволяет быстрее перейти от измерений к готовой модели местности, соответствующей ГОСТ.

Геодезические приборы необходимы для:

• проектирования, возведения и эксплуатации зданий и сооружений;
• землеустроительных и кадастровых работ;
• топографической съемки;
• наблюдений за деформациями;
• ландшафтного дизайна;
• архитектуры;
• точного земледелия;
• автоматизации управления строительной техникой;
• высокоточной навигации и многих других задач. 

Их отличает высокая точность измерений, они безошибочно определяют необходимые значения и сводят к минимуму возникающие погрешности.

Геодезическое оборудование разработано таким образом, чтобы минимизировать ошибки, вызванные человеческим фактором, обеспечить высокую надежность получаемых данных.

Что измеряют геодезические приборы

Современные геодезические приборы включают в себя большое количество устройств, отличающихся принципом действия, техническими возможностями и областью применения. Могут использоваться для решения любых строительных, ремонтных или планировочных задач, они просты в эксплуатации, малогабаритны, легки и обеспечивают высокую точность измерений. Основная их часть оснащена программным обеспечением, которое производит сбор внешних данных, необходимые вычисления и сохраняет в памяти обработанную информацию.

Измерение расстояний

Для измерения расстояний в пределах видимости определяемых объектов обычно используют лазерные дальномеры и рулетки, которые могут являться как отдельными полноценными устройствами, так и частью системы электронного тахеометра. Для определения же расстояний между удаленными объектами, без прямой видимости между ними, необходимо использовать специальное оборудование, такое как GNSS-приемники.

Измерение превышений

Для получения точных значений превышения одного объекта над другим, в том числе находящихся на значительном расстоянии, можно воспользоваться нивелиром. В зависимости от конструкции нивелира и методики осуществляемых работ, специалист может вычислить значения с минимальной погрешностью.

Измерение углов

Основным современным прибором для измерения углов является электронный тахеометр. Еще один прибор, служащий для этой цели, является прародителем тахеометра – это оптический теодолит – оптико-механический прибор.

Определение местоположения

Сегодня уже никого не удивишь наличием «навигаторов» в различных электронных устройствах. Это стало возможным благодаря появлению глобальных навигационных спутниковых систем, которые могут непосредственно определять местоположение объектов в любой точке земной поверхности. GNSS-оборудование геодезического класса способно определять местоположение с сантиметровой точностью.

Основное оборудование для выполнения геодезических работ

Геодезические работы различаются по своему объему и назначению. Поэтому для топографической, исполнительной и геодезической съемки, а также маркшейдерских работ требуется разное оборудование, среди которого:

Тахеометры

Тахеометр – это геодезический прибор для измерения расстояний и углов между точками. Он объединяет в себе компьютер с инженерным программным обеспечением, теодолит и дальномер, поэтому сразу дает координаты и высоты, может решать геометрические задачи, производить расчеты объемов, работать с цифровыми чертежами и многое другое.

Прибор ставят на штатив, наводят на отражатель или цель и получают точные данные для съемки местности, разбивки осей и контроля положения конструкций.

Это один из самых сложных, дорогостоящих универсальных типов приборов для геодезистов, который можно использовать для решения практически всех геодезических задач. Помимо измерения углов и расстояний, вычисления объемов и площадей, отдельные типы электронных тахеометров могут использоваться для сканирования пространства в автоматическом режиме. Вместе с системами обработки полученных данных тахеометры могут использоваться в качестве оборудования для измерения объемов работ при добыче полезных ископаемых и выработки грунта, геодезического мониторинга и наблюдений за деформациями, выноса проектных отметок в натуру и многих других задач.

Теодолиты

Теодолит — это прибор для определения углов и расстояний. Он состоит из подвижной зрительной трубы, вертикального и горизонтального кругов отсчета.

С его помощью определяют направления на объекты, вычисляют расстояния до объектов (при помощи градуированных реек), выставляют и проверяют створы, проверяют вертикальность конструкций, производят тригонометрическое нивелирование и решают другие геодезические задачи. Долгое время теодолит служил основным инструментом геодезиста.

Данный вид оборудования также подходит для определения превышений, расстояний, вертикальных и горизонтальных углов при топографической съемке. Однако, данный инструмент уступает электронному тахеометру, т. к. требует от оператора знаний ведения и расчета теодолитных ведомостей, и понимания принципов и основ классической геодезии. Осложняет использование теодолита и тот факт, что бригада должна состоять из трех человек – наблюдателя, записатора и помощника. 

Лазерные дальномеры

Лазерные дальномеры – это компактные портативные устройства, которые широко используются в работе строителей, архитекторов, домашних мастеров и дизайнеров.

Они очень востребованы и популярны благодаря своей функциональности, простоте использования и невысокой стоимости. Принцип работы таких приборов заключается в измерении времени прохождения лазерным лучом расстояния от излучателя до заданного объекта и обратно. Погрешность результата измерения не превышает несколько миллиметров.

Нивелиры

Иногда нет необходимости в громоздком, гораздо более дорогом и сложном в использовании тахеометре. При возведении зданий, строительстве дорог и других сооружений существует множесто задач, при которых осуществлять передачу лишь высотных отметок, осуществлять контроль превышений, уровеня поверхности. С такими функциями легко справляются нивелиры.

Нивелир – прибор для определения разницы высот между точками. Он задает строго горизонтальную линию визирования и показывает, насколько одна отметка выше другой.

Его ставят на штатив, наводят на рейку с делениями и считывают разницу превышений по шкале реек. Внутри зрительная труба (оптическая увеличительная система) и, как правило, компенсатор, который выравнивает линию при небольшом наклоне корпуса.

Нивелиры могут быть электронными, оптическими. Например, если необходимо проследить за осадкой здания или сооружения, то вместо тахеометра используется высокоточный оптический или цифровой нивелир. Обобщая некоторые направления в использовании нивелиров, можно заметить, что чаще всего они применяются непосредственно в процессе строительства, так как они просты в использовании и относительно недороги.

Лазерная рулетка

Это незаменимый компактный измерительный инструмент для геодезистов, инженеров и строителей, используется как в помещениях, так и на открытых площадках. Лазерная рулетка позволяет точно измерять расстояния, рассчитывать объемы и площади помещений, вычислять расстояние с помощью теоремы Пифагора, проводить вычитание и сложение результатов измерений.

GPS/GNSS-приемники

GPS/GNSS-приемники – приборы, которые определяют координаты по сигналам спутников. Антенна принимает сигналы сразу от нескольких систем, например GPS и ГЛОНАСС, а вычислительный блок по разнице времени ухода сигнала со спутника и получения его прибором вычисляет свое местоположение.

Фактически позиционирование спутниковым оборудованием сводится к вычислению пространственной засечки. ГНСС-приемники используют для геодезической съемки, выноса в натуру (разбивки) точек и задач в картографии. При относительном методе определения координат точность, получаемая спутниковым оборудованием может достигать нескольких миллиметров. Приемник крепят на веху или штатив, координаты выводятся на контроллер.

Полученные с помощью GNSS-оборудования координаты местности необходимы для построения планов и карт, создания проектов исполнительных съемок при строительстве. Помимо топографии, геодезии  данный тип приборов широко распространен во многих сферах, начиная от геологоразведки, заканчивая высокоточной навигацией, автоматизированным управлением строительной и сельскохозяйственной техники и многих других задач.

В зависимости от конструкции они делятся на приемники с моноблочной структурой, и приборы раздельной компоновки с внешней антенной. 

Лазерные сканеры

Лазерные сканеры — это устройства, которые создают цифровые копии объектов. Прибор излучает лазерные лучи, измеряет время их возвращения и фиксирует положение каждой точки в пространстве. В результате получается облако точек. Оно повторяет форму и размеры сканируемой поверхности.

С помощью таких данных создают 3D-модели зданий, цехов и крупных инженерных узлов. Сканеры подходят для обследования фасадов, замера объема насыпных грузов и контроля за состоянием конструкций. Технология позволяет быстро получить информацию об объекте, даже если к его отдельным частям трудно подобраться.

Дополнительное оборудование для геодезии

Без аксессуаров геодезист не сможет выполнить работу. Штатив служит для надежной установки приборов. Веха задает положение определяемых точек, призма возвращает луч обратно в тахеометр. Рейка нужна для отсчета высоты и расчета расстояния до нее от прибора, контроллер показывает, записывает и рассчитывает данные производимых измерений, позволяет осуществлять настройки и запуск оборудования. Также существуют различные адаптеры для точной установки приборов над точкой, уровни для горизонтирования оборудования. Без этих аксессуаров измерения в полевых условиях не возможно произвести.

Штатив

Штативы используются при многих видах работ и их основная функция – установка и удержание геодезического оборудования, такого как электронные тахеометры, лазерные сканеры, нивелиры и GNSS-приемники. При проведении геодезических работ все оборудование должно быть надежно закреплено, чтобы не допустить возможных ошибок в измерениях. 

Геодезические штативы могут быть похожи внешне, но имеют конструктивные различия в материалах, способах крепления ног, размерах монтажной платформы, максимальной высоте установки и весе.

Вешка

Геодезическая вешка – это инструмент для фиксации точки на местности при использовании геодезического оборудования. Они применяются для крепления отражателей, приемников GPS, GNSS или их внешних антенн. По конструкции различают телескопические и сборные вехи.

В конструкции телескопических вех используются трубки различного диаметра, которые входят друг в друга. Это позволяет устанавливать их высотой до 5 метров. Могут быть востребованы при использовании как электронных тахеометров, так и спутникового оборудования.

Главными особенностями сборных вех являются легкость и компактность, а также возможность отсоединения кабеля от антенны внутри вехи, что позволяет не повредить антенну во время работы.

Кабелеискатель

Предназначен для поиска заглубленных коммуникаций (трубопроводов, кабелей) и их поврежденных участков. Предварительные исследования, проведенные с его помощью, позволяют предотвратить повреждения трассы вовремя проведения земляных работ.

Выбор геодезического оборудования

При выборе оборудования для выполнения геодезических работ важно учитывать следующие показатели:

• Применяемая методика. Для каждого вида работ наиболее хорошо подойдет та или иная методика сбора данных. Например, для топографической съемки большого площадного объекта, представляющего из себя лесистую местность наиболее подходящим будет использование БПЛА, оснащенного лидаром. Данный прибор с высокой скоростью и точностью отцифрует большую площадь. 
• Точность измерений. Помимо выбора методики, которая оптимальна по времени сбора информации, необходимо чтобы она удовлетворяла точности, предъявляемой к данным работам.
• Надежность.
• Мобильность.
• Стоимость.
• Доступность сервисного обслуживания.

Кроме этого, если требуется большое количество оборудования, следует обратить внимание на возможность объединения нескольких приборов для выполнения различных задач. Необходимо отметить наличие программного обеспечения, так как есть возможность установки дополнительных программ для расширения функциональности оборудования.

За консультацией по выбору и покупке геодезического оборудования, а также по вопросам их эксплуатации обращайтесь в наш интернет-магазин. Для оформления заказа используйте форму обратной связи или указанный телефон.

Вопрос / Ответ

Какие еще приборы используются в геодезии?

Для поиска труб под землей используют трассоискатели. Георадары изучают слои грунта. Сканеры создают 3D-модели, а специальные датчики контролируют деформации зданий.

Как работают нивелиры?

Нивелир задает ровную горизонталь. Инженер смотрит через зрительную трубу на рейку с делениями, устанавливаемую в разных точках. Разница в значениях показывает перепад высот между ними.

Какие преимущества у цифровых теодолитов перед оптическими?

Цифровые модели показывают углы сразу на экране, не нужно считывать их по шкале микрометра, производить расчеты в ведомостях. Прибор сам сохраняет результаты в память, поэтому не приходится записывать значения вручную.

Какие новые технологии используются в современных геодезических приборах?

Используются спутниковые системы, лазерные сканирующие системы и различные электронные датчики, инерциальные системы. Данные сразу обрабатываются и выводятся на экран. Их применяют для картографических работ и точной геопривязки любого места без ручных расчетов.

Как работают цифровые нивелиры?

Прибор считывает штрих-код со специальной рейки. Электроника сама распознает код, вычисляет превышение и записывает результат.

Какие преимущества у электронных теодолитов перед механическими?

Электронные теодолиты показывают значения углов на ярком дисплее. Инженеру не нужно вглядываться в окуляр, считывать деления и вести расчеты в ведомости. Прибор сам сохраняет данные в памяти.

Как работают лазерные дальномеры?

Прибор посылает лазерный луч к цели и улавливает его отражение. Процессор фиксирует время полета луча и на основе скорости света мгновенно вычисляет расстояние до объекта.

Какие преимущества у тахеометров перед другими приборами?

Тахеометр совмещает инженерный компьютер, дальномер и теодолит. Он сразу измеряет расстояние и угол, а затем считает координаты точки. Не нужно работать с разными устройствами и сводить данные вручную. Один специалист может снять участок и сразу получить готовую цифровой план местности.

Какие преимущества дают роботизированные тахеометры?

Прибор сам находит отражатель и непрерывно следит за его движением. Геодезист стоит у измеряемой точки и управляет прибором дистанционно через контроллер. Такая технология в несколько раз ускоряет съемку и полностью исключает ошибки наведения.

Как ИИ влияет на точность геодезических измерений?

Искусственный интеллект убирает помехи из данных и сам распознает объекты на снимках. Это помогает точнее строить цифровые модели рельефа и находить ошибки в измерениях.

Как работают теодолиты?

Теодолит измеряет горизонтальные и вертикальные углы между точками на территории. Прибор ставят на штатив, наводят зрительную трубу на цель и фиксируют положение. По шкалам или на экране получают значения углов. По нитяному дальномеру сетки нетей и градуированным рейкам вычисляют расстояние рейки до прибора. Эти данные используют, чтобы задать направление и точно привязать точки на местности. Так задают оси и прямые линии.

Как работают тахеометры?

Тахеометр измеряет углы поворота зрительной трубы и расстояние до цели. Встроенный компьютер мгновенно вычисляет координаты точки в пространстве. Все данные сохраняются в цифровом виде. Можно сразу строить готовые карты и планы, осуществлять вынос в натуру проектных точек и отметок.