Геодезия формируется уже достаточно длительное время, поэтому ее методы и задачи направлены не только на нашу отдельную планету, а и на всю галактику в целом. Вместе с развитием современной культуры данная научная дисциплина весьма усложнилась, разделилась на несколько специальностей — и, естественно, начала ставить перед собой и решать всё более сложные инженерные задачи.
Причём как теоретические в связи с ростом количества и масштабов геодезических исследований, так и практические — из-за увеличения числа универсальных сооружений. Это не могло не привести к повышению требований к максимальной точности измерений и усложнению технического оборудования. Особенно сильно это наблюдается в последние 10-20 лет по причине интенсивного внедрения электроники и началом масштабного использования лазеров.
Рисунок 1. Геодезические инструменты. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Геодезия – наука, которая находит широкое применение в масштабном строительстве и решает многие другие задачи.
Среди основных геодезических целей, можно выделить следующие:
- получение инженерных сведения на этапе проектирования объектов;
- вынос в соответствии с планом и закрепление на территории главных границ сооружений;
- предоставление правильных геометрических размеров и форм элементов здания на стадии строительных работ;
- установление отклонений возведенных элементов сооружения от проектных.
Что измеряют геодезические приборы
В "сферу деятельности" геодезических приборов входит:
- Измерение точных расстояний. Самая простая инженерно- геодезическая задача — это замер длины линии. Рулетки и ленты, длинномеры и геометрического типа дальномеры — это устройства, посредством которых определяют короткие линии со сравнительно низкой точностью. Особенно распространены указанные приборы в морской и космической геодезии.
- Диагностирование превышений. Для установления высот и их разницы применяются нивелиры и профилографы. первые используют вместе со специальными рейками. Существуют цифровые, оптические и лазерные нивелиры. Причем данные элементы нельзя путать с простыми лазерными уровнями, отличающиеся конструктивно и по обеспечению максимальной точности.
- Определение основного местоположения. В стародавние времена вычисление расположения сооружений больше всего волновало моряков, так сухопутных ориентиров практически не было. Постепенно было разработано много уникальных приборов для навигации и вычисления широты-секстант, астролябия, квадрант и другие раритеты. На сегодняшний день мало кого удивишь «навигаторами» на разнообразных электронных устройствах. Это стало возможно с возникновением специальных навигационных спутников.
Давно не секрет — технический прогресс не стоит на месте. Время измерения величин «дедовскими способами» ушло безвозвратно в прошлое. Поэтому рассматривать буссоли, кипрегели и стальные рулетки нет смысла, необходимо изучить только актуальное и наиболее востребованное геодезическое оборудование.
Геодезические приборы
Специалисты выделяют несколько устройств, необходимых для проведения инженерно-геодезических работ. Охарактеризуем основные из них.
Тахеометр. Понятное дело, измерять длины, углы и высоты различными устройствами — весьма неудобно и довольно длительно. Поэтому для тех случаев, когда необходимо проводить несколько видов измерений, существуют приборы комбинированные, такие как тахеометр. Это современное электронно-оптическое оборудование, позволяющее определить любые параметры в геодезии. В большинстве случаев этого инструмента достаточно для фиксации всех важных замеров на объекте. Тахеометры на сегодняшнем этапе развития технологий считаются наиболее универсальными приборами для осуществления геодезических исследований.
Нивелир. В строительстве дорог, зданий и других сооружений после планового установления местоположения объекте желательно систематически контролировать уровень, высоту и вертикальность поверхностей. С этими целями легко справляется нивелир. Его ключевая задача — измерять возможные превышения между конструкциями. Бывают: оптические, электронные, лазерные и другие нивелиры. Эти устройства удобно применять при наблюдении за осадками зданий и непосредственно в процессе возведения из- за относительной дешевизны и простоты использования.
GPS оборудование. Подобные приемники или модули сопутствуют людям в повседневной жизни в навигаторах, телефонах планшетах и других гаджетах. Такие приборы призваны помочь сориентироваться на незнакомой местности, но они имеют мало общего с геодезическими GPS системами. Геодезистам это оборудование необходимо для точного определения местоположения «тарелки». В этом случае погрешность обычно достигает не более 0,5-2 сантиметра относительно ближайшего пункта Государственной Геодезической Сети. Без должной калибровки и последующей обработки замеров ничего не выйдет.
Штатив. Достаточно простой инструмент геодезиста. Многие сталкивались с данными устройствами при съемках фотографий или фильмов с применением профессионального оборудования. Инженеры также пользуются специальным прибором, которое без штативов обойтись не может. Основная цель геодезического штатива- прочно зафиксировать механизм, который на него устанавливается. Потом уже ставится тахеометр, нивелир и так далее. Различают металлические, деревянные и штативы из композитных материалов.
Вешка. Тоже несложный геодезический прибор, имеющий вид круглой палки высотой примерно 1.8м. Однако многие вешки легко раздвигаются и могут достигать 6 метров. Наверху находиться отражатель и GPS приемник. Эти элементы могут быть разной формы и конструкции. Главная его задача- отражать посланный дальномером сигнал.
Лазерная рулетка. Это устройство появилось относительно недавно в геодезических бригадах, так как раньше была сложна в использовании и достаточно дорога. И в настоящее время не является единственным оборудованием для измерения непосредственно расстояний на самом объекте. Удобно применять лазерную рулетку на коротких расстояниях и в зданиях. В уличных условиях используется не часто, так как нужно иметь поверхность, на которую возможно навести луч лазера. Также недостаток многих моделей без встроенного оптического визира- низкая видимость лазерной точки на ярко освещенной местности.
Трубокабелеискатель. Прибор, который непременно сопутствует инженерно-геодезическим изысканиям для внесения на карту важных подземных коммуникаций. Часто в комплект входит генератор, устанавливаемый на коммуникацию в самой видимой части. Он генерирует небольшие вибрации, которые фиксирует приемник. После нахождения поворотных точек коммуникации- их переносят на топографический план.
Рисунок 2. Нивелир. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Приборы вертикального проектирования
Рисунок 3. Оборудование вертикального проектирования. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
При решении многих инженерных задач в геодезии зачастую используют оборудование вертикального проектирования (ПВП), что напрямую связано с ростом этажности массовой городской застройки, разработкой уникальных объектов ядерной энергетики, специальных и мощных технологических линий.
При этом увеличиваются требования к точности инженерно-геодезических мероприятий, усложняются измерительные условия. Приборы подобного типа позволяют эффективно передавать проектные координаты выше и ниже начальной точки, фиксировать вертикальность сооружений.
Приборы вертикального проектирования обычно делят на: механические и оптические.
В механических устройства отвесная линия реализуется посредством струны с грузом или стержнем. В прямом отвесе инструмент устанавливается в вертикальное положение, помещенным в жидкость. В обратном отвесе нижний конец проволоки закрепляют, а верхний постепенно натягивают динамометром при помощи двух перпендикулярных уровней. Точность механических устройств зависит от их конструкции, метода фиксации отсчета и высоты дальнейшего проектирования.
Наибольшее распространение на сегодняшний день получили оптические центриры, которые по точности превосходят механические, более просты в использовании и стоят относительно недорого.
