Приборы, использующиеся в организации для полевых работ

1.Теодолит

Теодолит это измерительный прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов при топографических съёмках, геодезических и маркшейдерских работах, в строительстве и т. п. Основной рабочей мерой в теодолите являются лимбы с градусными и минутными делениями (горизонтальный и вертикальный). Теодолит может быть использован для измерения расстояний нитяным дальномероми для определения магнитных азимутов с помощью буссоли.

Альтернативным развитием конструкции теодолита является гиротеодолит, кинотеодолит и тахеометр.

2. Нивелир

Нивелир (от фр. niveler — «уравнивать», «ставить в уровень») — геодезический инструмент для нивелирования, т. е. определения разности высот между несколькими точками земной поверхности.

Используется несколько способов нивелирования.

Геометрическое нивелирование:

Во время геометрического нивелирования превышение между точками получают как разность отсчётов по рейкам при горизонтальном положении визирной оси нивелира. Этот метод является наиболее простым и точным, но позволяет с одной постановки прибора получить превышение не более длины рейки, поэтому при больших превышениях в горной местности его эффективность падает.

Определение превышения заключается в визировании горизонтальным лучом с помощью нивелира и отсчёта разности высот по рейкам.

Точность отсчёта по рейкам составляет от 1-2 мм (техническое нивелирование) до 0.1 мм (нивелирование I класса).

Тригонометрическое нивелирование:

При тригонометрическом нивелировании превышение между точками определяют по измеренным вертикальным углам и расстояниям между точками (горизонтальным положениям). Тригонометрическое нивелирование позволяет с одной станции определить практически любое превышение между точками, имеющими взаимную видимость, но его точность ограничена из-за недостаточно точного учёта влияния на величины вертикальных углов оптического преломления и уклонений отвесных линий, особенно в горной местности.

Превышение определяется измеренному теодолитом (кипрегелем, эклиметром) углу наклона линии визирования с одной точки на другую (α) и расстоянию между этими точками (S). Тригонометрическое нивелирование применяется при топографической съемке и других работах. H=S x Sin α.

3.Тахеометр.

Тахеометр (от др. греч. ταχύς, род. пад. ταχέος — «быстрый») — геодезический инструмент для измерения расстояний, горизонтальных и вертикальных углов. Близок к классу неповторимых теодолитов, используется для определения координат и высот точек местности при топографической съёмке местности, при разбивочных работах, выносе на местность высот и координат проектных точек, прямых и обратных засечек, тригонометрического нивелирования и т. д.

К сожалению на данный момент существует только 3 официальных определения тахеометра в которых не раскрывается приоритетный метод определения местоположения точек в пространстве, а соответственно и классификация инструмента для измерения углов или расстояний. По данным прайс листа с сайта Ростеста относится к секции дальномеров, по логике госта 51774 -2001 и сп 11 104 97 к угломерным и комбинированным инструментам и приборам.

Тахеометр, геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов, длин линий и превышений, Недопустимо словосочетание теодолит-тахеометр (в соответствии с ГОСТ 21830-76 приборы геодезические, термины и определения).

Регистрирующий тахеометр - тахеометр с автоматической регистрацией результатов измерений (в соответствии с ГОСТ 21830-76 Приборы геодезические, Термины и определения) или Тотал станция (Total station)

Электронный тахеометр – тахеометры, выполненные в едином электронно-оптическом блоке, предназначенные для измерения расстояний, горизонтальных и вертикальных углов и определения значений их функций. (В соответствии с гост 51774 -2001 тахеометры электронные).

4.Спутниковые приборы.

Спутниковый приёмник (также GNSS-приёмник) радиоприёмное устройство для определения географических координат текущего местоположения антенны приёмника, на основе данных о временных задержках прихода радиосигналов, излучаемых спутниками навигационных систем. В зависимости от используемой системы навигации разделяются на GPS-приёмники, ГЛОНАСС-приёмники и так далее.

Точность измерения

Существует два принципиальных источника ошибок. Первый, это то, что в приёмнике, в отличие от спутника, используются менее точные кварцевые часы, требующие регулярной синхронизации. Устранить ошибку можно, если использовать атомные часы, аналогичные размещенным на спутнике. Но, во-первых, это громоздко, во-вторых, дорого — их стоимость около 100 000 долларов. Другое решение — математически вычесть погрешность часов приёмника, приняв сигналы точного времени от минимум четырёх спутников. Этот метод и применяется в системах спутниковой навигации.

Второй источник ошибки — время обработки сигнала в приёмнике, так называемый бит-тайм. Для обычных GPS-устройств заложена точность в один процент от бит-тайма, это соответствует 10 наносекундам, для скорости света — это расстояние 3 метра. Такая точность достаточна для ориентирования на местности, но не годится для строительства. Более продвинутые приёмники в профессиональных геодезических устройствах или для военных целей имеют точность на несколько порядков выше и определяют положение с точностью до 300 мм.

Остальная погрешность набирается при прохождении сигналом атмосферы, то есть зависит от облачности и погоды, от различных препятствий, — лес, здания, тело самого владельца прибора и пр. На практике максимальная точность измерения бытовых приёмников всегда ограничена бит-таймом и составляет 3—5 м даже при использовании систем SBAS и местных систем передачи поправок от наземной станции на 1 км расстояния между станциями (дифференциальный метод). До 1 мая 2000 года точность GPS искусственно занижалась путём внесения в сигналы, передаваемые спутником, ложных поправок.

Очень частой ошибкой является сравнение разных навигаторов проносом их в «в одном кармане» с попыткой сравнить полученные треки. Кроме того, что тело человека закрывает часть спутников, тут проявляется сильная интерференция гетеродинов приёмников — они работают на одной частоте (похожий эффект наблюдается у двух FM-приёмников, настроенных на одну станцию). При правильном тестировании навигаторы располагаются на открытой площадке не ближе 4 метров друг от друга. {\displaystyle h=S\cdot \sin \alpha ;}