Pomiary geodezyjne: instrumenty geodety – tachimetr elektroniczny

Pomiary geodezyjne: instrumenty geodety – tachimetr elektroniczny

Pomiary geodezyjne są jedną z dziedzin gdzie wykorzystany sprzęt ma duże znaczenie dla wyników pomiarów. Na wstępie powinienem napisać, że podstawowym zagadnieniem w geodezji są różnego rodzaju błędy, począwszy od omyłek czysto ludzkich, przez błędy związane np. z warunkami atmosferycznymi (występowanie refrakcji czy wibracji powietrza), po błędy instrumentalne, związane z dokładnością uzyskiwaną przez poszczególne instrumenty geodezyjne. Dlatego każdy pomiar geodezyjny jest obciążony błędem i celem geodety powinno być uzyskanie jak najlepszych dokładności w swoich pomiarach. Bardzo często zdarza się, że wykonanie tego samego pomiaru innym instrumentem (np. najpierw tachimetrem, a potem odbiornikiem GPS) nie da takich samych wyników, nawet pomiar realizowany przez tego samego geodetę, tym samym instrumentem, ale w innych warunkach pogodowych może się różnić o pojedyncze milimetry, więc bardzo ważna jest świadomość z jaką dokładnością geodeta wykonuje pomiary geodezyjne.

Przechodząc do sprzętu, instrumentów geodezyjnych, którymi współczesny geodeta wykonuje pomiary geodezyjne, można wymienić: tachimetr elektroniczny, odbiornik GPS, niwelator, dron oraz dalmierz. Niektóre firmy geodezyjne korzystają także m.in. ze skanerów laserowych, ale to już sprzęt fotogrametryczny i jest to związane z węższą specjalizacją. Każdy z tych instrumentów działa w inny sposób, mają także zastosowania do różnych prac. W tym wpisie chciałbym wstępnie opisać pierwszy z nich, czyli tachimetr.

Nieraz zdarza się, że przechodnie widząc geodetę, który ma rozłożony na statywie tachimetr są przekonani, że geodeta wykonuje zdjęcia. To nieprawda, chociaż od jakiegoś czasu na rynku są już tachimetry skanujące, których wynikiem pomiarów jest chmura punktów, która pokolorowana przypomina obraz, jednak geodeci mierząc nie wykonują zdjęć. Tachimetr elektroniczny można nazwać połączeniem teodolitu, czyli instrumentu, który mierzy kąty (ściślej mówiąc tachimetr mierzy kierunki, jednak na potrzeby tego wpisu możemy przyjąć, że mierzone są kąty) oraz dalmierza, który mierzy odległości. Pomiar geodezyjny kątów, zarówno poziomych jak i pionowych odbywa się przez odczyt z kręgów: poziomego (Hz – horizontal) oraz pionowego (V – vertical), natomiast pomiar odległości jest realizowany przez wiązkę lasera. Znając prędkość poruszania się wiązki oraz czas jaki upłynął od momentu wyzwolenia pomiaru do powrotu wiązki do lunety tachimetru, instrument oblicza odległość, która znajduje się między nim, a naszym celem pomiarowym. Wynikiem geodezyjnego pomiaru tachimetrem jest określenie pozycji celu w układzie współrzędnych X, Y, H. Współrzędne płaskie X, Y są obliczane na podstawie pomiaru kąta poziomego oraz odległości, natomiast wysokość H na podstawie pomiaru kąta pionowego oraz odległości.

tachimetr elektroniczny

W swojej pracy tachimetr wykorzystuję głównie przy obsłudze inwestycji oraz tyczeniu budynków (np. domów jednorodzinnych), a także przy specjalistycznych pomiarach geodezyjnych jak np. monitoring geodezyjny (pomiar przemieszczeń i odkształceń obiektów budowlanych). Z posiadanych przez naszą firmę instrumentów geodezyjnych pomiar tachimetrem pozwala na uzyskiwanie najlepszych dokładności rzędu pojedynczych milimetrów. W swoim instrumentarium posiadamy tachimetr wysokiej precyzji Leica TCRP 1201, który jest jednosekundowym instrumentem zrobotyzowanym. Jednosekundowy oznacza jego dokładność, mianowicie dokładność pomiaru kierunku na poziomie jednej sekundy kątowej (1″). W zasadzie jest to jedna z najwyższych precyzji, które są dzisiaj oferowane przez producentów sprzętu geodezyjnego. Tachimetry mają różną precyzję, są instrumenty dwu, trzy, pięcio czy siedmiosekundowe, przy czym „im więcej sekund” tym gorsza dokładność wykonywanych pomiarów geodezyjnych. Tachimetry niższej klasy mają też gorszy dalmierz, co za tym idzie pomiar odległości także jest wykonywany z mniejszą precyzją oraz gorszy kompensator (większy wpływ poziomości osi celowej na precyzję pomiarów). Co znaczy, że tachimetr jest zrobotyzowany? W skrócie, że sterowanie nim może być wykonywane zdalnie, za pomocą kontrolera (nie trzeba stać przy instrumencie, żeby wykonywać pomiary), natomiast ruch instrumentu jest realizowany przez wbudowane serwomotory. Połączenie tachimetru z kontrolerem może odbywać się przez bluetooth bądź drogą radiową.

Z racji tego, że tachimetr gwarantuje uzyskanie najlepszych dokładności, jest wykorzystywany do pomiarów geodezyjnych, które wymagają wysokiej precyzji, jak geodezyjna obsługa inwestycji, monitoring geodezyjny, pomiary w obiektach przemysłowych (np. torowisk, suwnic, dźwigarów). W porównaniu z odbiornikiem GPS nie ma ograniczeń związanych z koniecznością odbioru sygnału z satelitów, więc wykonuje się nim pomiary w terenach zadrzewionych oraz wewnątrz budynków. Jak wspominałem tachimetrem są możliwe pomiary o dokładności 1 mm, natomiast odbiornik GPS uzyskuje dokładność około 1 cm dla współrzędnych płaskich, w związku z tym jest używany przede wszystkim tam gdzie jest potrzebna wysoka precyzja. Także tyczenie ścian budynku jednorodzinnego z dokładnością oferowaną przez GPS spowoduje kolokwialnie mówiąc, że budynek będzie krzywy.

Geodezyjna obsługa inwestycji wymaga dokładności pojedynczych milimetrów, dlatego wykorzystanie tego tachimetru jest wskazane. Obsługa inwestycji to nie tylko tyczenie pojedynczych osi ścian i słupów, ale przede wszystkim założenie i pomiar precyzyjnej osnowy realizacyjnej, przenoszenie wysokości na kolejne kondygnacje budynku czy pomiary inwentaryzacyjne wykonanych już elementów konstrukcji, jak np. pionowość ścian i słupów. Przy geodezyjnej obsłudze inwestycji liczy się także czas, pomiary muszą być wykonywane nie tylko dokładnie, ale także możliwie jak najszybciej, ponieważ każdy przestój pracowników budowlanych związany z brakiem tzw. frontu robót powoduje wymierne straty, których wyrównania w skrajnym wypadku może zażądać od geodety wykonawca prac budowlanych. Dlatego wykorzystanie zrobotyzowanego tachimetru przynosi także spore przyspieszenie pomiarów geodezyjnych.

Monitoring geodezyjny czy geodezyjne pomiary na terenach przemysłowych są bardzo często wykonywane w miejscach trudnodostępnych, gdzie pomiar odbiornikiem GPS jest niemożliwy. Przy wykonywaniu pomiarów monitoringu geodezyjnego konieczne jest uzyskanie możliwie jak najlepszej dokładności, także lepszej niż 1 mm, a także czas wykonania pomiaru, ponieważ może być że zmiany zachodzące w obiekcie są dynamiczne, także i w tym wypadku precyzyjny tachimetr zrobotyzowany jest niezbędny. Analogiczna sytuacja jest w przypadku prac na terenach przemysłowych, gdzie zdarza się, że ze względów bezpieczeństwa na czas pomiarów jest przestój linii produkcyjnej, a jak wiadomo czym dłużej trwa przestój, tym większe straty finansowe ponosi nasz kontrahent…

W zasadzie wykorzystanie tachimetru przez geodetę nie ma ograniczeń, więc także wykorzystujemy go przy innych wykonywanych przez nas pracach geodezyjnych jak: mapa do celów projektowych czy geodezyjna inwentaryzacja powykonawcza.  Podsumowując, geodeta traktuje tachimetr jako swoje podstawowe narzędzie pracy.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *