DETAJLNA IZMERA. 2. del predavanja. DETAJLNA IZMERA P. Barbo, M. Cestnik, V. Grabrovec 2015/16. P. Barbo, M. Cestnik, V. Grabrovec

Transcript

1 2015/16 DETAJLNA IZMERA 2. del predavanja izr. prof. Tomaž Ambrožič P. Barbo, M. Cestnik, V. Grabrovec 0

2 1 TEODOLIT je optično-mehanski instrument za merjenje horizontalnih in vertikalnih kotov. Zgradba: Mehanske in optične osi teodolita: OS X: vizurna ali kolimacijska os OS Y: vrtilna os daljnogleda OS Z: vertikalna vrtilna os OS L: os alhidadne libele Konstrukcijski pogoji in pogreški teodolita: KOLIMACIJSKI POGREŠEK - ne pravokotnost Y in X osi o Rektifikacija: o Eliminacija: z merjenjem v dveh krožnih legah POGREŠEK HORIZONTALNOSI OSI Y - ne pravokotnost Y in Z osi o Rektifikacija: o Eliminacija: z merjenjem v obeh krožnih legah POGREŠEK ALHIDADNE LIBELE - ne pravokotnost Z in L osi o Rektifikacija: ugotovimo z alhidadno libelo, ki mora vrhuniti v vseh položajih teodolita 1

3 o Eliminacija: ne moremo ga odpraviti z metodo dela INDEKSNI POGREŠEK - mesto čitanja na vertikalnem krogu ni na pravem mestu o Rektifikacija: naviziramo dobro vidno točko in odčitamo vertikalni krog v obeh krožnih legah o Eliminacija: z merjenjem v obeh krožnih legah POGREŠEK EKSCENTRIČNOSTI ALHIDADE - center limba in center alhidade ne sovpadata o Rektifikacija: o Eliminacija: s čitanjem na dveh diametralnih mestih limba POGREŠEK EKSCENTRIČNOSTI VERTIKALNEGA KROGA -vrtilna os daljnogleda ne poteka skozi središče razdelbe na vertikalnem krogu o Rektifikacija: o Eliminacija: s čitanjem na dveh diametralnih mestih vertikalnega kroga POGREŠEK EKSCENTRIČNOSTI VIZURE - vizurna os, vrtilna os daljnogleda in vrtilna os alhidade se ne sekajo v isti točki o Rektifikacija: o Eliminacija: s čitanjem na dveh diametralnih mestih limba POGREŠEK RAZDELBE LIMBA - črtice na limbu niso na pravem mestu o Rektifikacija: o Eliminacija: pri girusni metodi zamikamo limb med girusi in tako čitamo odčitke na različnih mestih razdelbe limba. POGREŠEK VLEČENJA LIMBA - pojavi se pri teodolitih, ki imajo steklen krog; kljub privitemu repeticijskemu vijaku, se krog malo premakne. o Rektifikacija: naviziramo dobro vidno točko, odčitamo odčitek, nato večkrat zavrtimo zgornji del instrumenta, ponovno naviziramo in odčitamo. Odčitka se ne smeta razlikovati. o Eliminacija: ne moremo eliminirati z metodo dela Pogreški delovnega okolja se pojavijo zaradi pogojev v atmosferi ( nehomogeno optično sredstvo) in oblike zemeljskega površja. Posledica tega je, da svetlobni žarek (=vizura) potuje po najkrajši optični poti - po prostorski refrakcijski krivulji. Horizontalna bočna refrakcija ( vpliv zmanjšamo s tem, da vizura poteka vsaj 4m od objektov, ter da ne merimo med 10. in 15. uro) Pogrešek zaradi neenakomerne osvetljenosti objektov (vpliv pogreška zmanjšamo s primerno obliko signala, npr. cilindrično) Pogrešek centriranja, Pogrešek signaliziranja (centričnost signala) Kot je del ravnine, omejen z dvema poltrakoma s skupnim začetkom. Poltraka sta kraka kota, začetek pa teme kota. 2

4 Priprava na merjenje Hz kotov: Priprava instrumenta centriranje in horizontiranje signalizacija opazovanih točk izbira ustreznega merskega programa Faze merjenja grobo viziranje (ročno, power search) fino viziranje (ročno, atr) čitanje in zapis merskih vrednosti kontrola merskih vrednost Postopek viziranja in čitanja: izostrimo nitni križ grobo viziranje (ročno-diopter, power search) odpravimo paralakso izostrimo sliko cilja fino viziranje (ročno-nitni križ je točno na točki, ATR) čitanje in zapis merskih vrednosti kontrola merskih vrednosti ( 2c ) METODE MERJENJA Girusna metoda - opazujemo horizontalne smeri in ne merimo kotov direktno. Kote dobimo iz razlike smeri in so med seboj odvisne vrednosti. Najbolj pomembno je, da vedno zberemo najboljšo začetno smer (najbolj osvetljeno, stabilno, ) Zunanji urez 3

5 Notranji urez 1.1 MERJENJE DOLŽIN V preteklosti je bilo natančno merjenje dolžin med dvema točkama težavna naloga. Tirangulacijo so iznašli že (Sellius). Elektronski razdaljemer pa šele 1947 (Bergstrand). Do takrat so se merile le kratke dolžine, dolge pa le izjemoma; gradusna/stopinjska merjenja, bazna merjenja v osnovnih mrežah. Hitrost, ekonomičnost, natančnost merjenja dolžin je odvisna od: METODE MERJENJA DOLŽIN Zgodovinske: razpoložljivega merskega instrumentarija načina merjenja terenskih in vremenskih pogojev velikosti dolžine merilno kolo merilne late invar merske žice (invar ima 10x manjši razteznostni temp. koef. kot železo) Sodobne: merski trakovi optični razdaljemer elektronski razdaljemer satelitske metode MERSKI TRAKOVI Merski trak je enostaven pripomoček za merjenje krajših dolžin. Vrste: o poljski merski trak material: jekleni, invar dimenzije: dolžina: m 4

6 o o širina: mm debelina: 0,5 mm razdelba: dm (označeni z luknjico), cm in mm (odčitamo na posebnem merilu), 0.5m (označeni z zakovico), m (označeni z medeninasto ploščico in oštevilčbo metra) pogoji za deklarirano dolžino: 20 C, sila napenjanja 100N uporaba: natančno merjenje krajših dolžin (< 50 m) ročni merski trak material: največ jeklo, plastika, platno dimenzije: dolžina: 20 m, 25 m, 30 m, 50 m širina: mm debelina: 0,2-0,4 mm razdelba: mm (samo prvi decimeter), cm, dm, m pogoji za deklarirano dolžino: označeni na traku ( npr. 20 C, 50N) uporaba: manj natančno merjenje krajših dolžin žepni merski trak material: plastificirano jeklo dimenzije: dolžina: 1 m, 2 m, 3 m, 5 m širina: mm debelina: do 2/10 mm razdelba: milimetrska po vsem traku pogoji za deklarirano dolžino: mogoče označeno na traku uporaba: merjenje kratkih dolžin Komparacija merskih trakov To pomeni primerjati njegovo dolžino z neko zelo natančno določeno dolžino. Določimo enačbo traku iz katere izračunamo pravilno dolžino traku. Komparacijo opravimo na komparatorju. Poznamo več vrst le teh ( notranje laboratorijski, talni komparator, poljski komparator). Potek merjenja z merskim trakom Ločimo: na ravnem terenu enkratna položitev traku (d<l) trak položimo/poravnamo (ne zvit) na obkrajni točki figuranta napneta trak s predpisano silo in odčitata vrednosti, ki si jih tretji zapiše ukazi: potegni, beri, konec merjenje ponovimo pri zamiku traka večkratna položitev traku (d>l) na obe krajni točki položimo trasirki trak položimo poravnan od začetne očke proti končni točki drugo krajišče traku usmerimo preko trasirke v smer naše dolžine figuranta napneta trak s predpisano silo in na koncu merskega traku figurant zabode števni žebelj v tla ukazi: potegni, zabodi, konec s takim postopkom nadaljujeta do konca drugi figurant pobira števne žeblje, ostanek dolžine (d<l) izmerita po prej opisanemu postopku 5

7 ponovimo merjenje od krajni točke proti začetni Ko merimo d dvakrat zaradi pogreškov pri merjenju dva vrednosti tako lahko izračunamo odstopanje, ki ne sme biti večje od dopustnega, ki ga predpisuje pravilnik. Če je naše odstopanje manjše od dopustnega izračunamo aritmetično sredino obeh merjenj. Če je večje od dopustnega ponovimo merjenje. na nagnjenem terenu s prelomom prelom označimo s količki in merimo odsek od preloma do preloma na začetni ali končni točki ali prelomu dvignemo merski trak Pazimo, da dvig na krajišču ni večji od 1,5m in da dolžina prostovisečega traku ne preseže 10m. Pogreški pri merjenju dolžin z merskim trakom Glede na način nastanka delimo pogreške na: o o sistematične pogrešek zaradi nepravilne dolžine traku pogrešek zaradi temperaturnih razlik! pogrešek zaradi povesa traku pogrešek zaradi ne horizontalnosti traku slučajne pogrešek zaradi nenatančnega usmerjanja traku pogrešek zaradi nenatančnih stikov traku pogrešek zaradi nepravilne sile napenjanja traku pogrešek zaradi nenatančnih višinskih razlik I. POGREŠEK ZARADI POVESA TRAKU Pri merjenju dolžin z merskim trakom se mora trak prilagoditi terenu, lahko pa se zgodi, da se trak povesi, takrat zavzame obliko krivulje imenovane VERIŽNICA (=kosinus hiperbolicus) 6

8 Primer: d=50 m teža traku=15n t=15/50=0,3 N/m F=50N Δu=0,188 m pogrešek je velik D= d-δu Do 10m znaša popravek ~ 5 mm Pri 50m znaša približek ~ 20 cm (nad 10m!) ; zato v praksi trak podpiramo, da ni potrebno pogreška upoštevati računsko REDUCIRANJE POŠEVNE DOLŽINE Na terenu merimo poševne dolžine. Načrti pa so prikazani v izbrani projekciji, zato moramo dolžine reducirati. Poznamo 3 redukcije: -redukcija poševne dolžine v horizontalno dolžino, -redukcija horizontalne dolžine na ničelno nivojsko ploskev, -reduciranje horizontalne dolžine iz NNP v modulirano GK projekcijsko ravnino/tm projekcijsko ravnino Reduciranje poševne dolžine v horizontalno dolžino Izračunati moramo projekcijo poševno merjene dolžine na horizont. Poznati moramo še višinsko razliko med točkama. Merjeno: d, h Iščemo: D, oz. r 7

9 Prvi način (stroga enačba): ABC enakokraki trikotnik, zato sta kota pri B in C enaka. α + 2 β = 180 β = 180 α 2 BB C: x = α β + x = 180 β = 90 x AB B: sin α = h d BB C: α r = h tan x = h tan α 2 D = d r Drugi način (približna enačba): D 2 = d 2 h 2 = d 2 (1 h2 d 2 ) D = d (1 h2 d 2 )1 2 r = d D h2 2d Redukcija horizontalne dolžine na NNP: Z redukcijo poševno merjene dolžine na horizont dobimo reducirano horizontalno dolžino na srednji višini krajnih točk. Za nadaljno delo potrebujemo dolžino reducirano na ničelno nivojsko ploskev. Dano: D, R, Hm (= H A+H B ) Iščemo: D 0 2 8

10 Lika ABC in A 0B 0C sta si podobna: D R + Hm = D 0 R D = D R + Hm 0 R D D 0 = D 0 Hm R D Hm R = δ s D 0 = δ s D = D 0 (1 + Hm R ) = D 0 + D 0 Hm R D \ Hm 50m 100m 200m 300m 500m 150m 0.001m m m δ s Meja do 1cm Redukcija dolžine na NNP v GK projekcijsko ravnino in modulacija: Vsa računanja v nižji geodeziji izvajamo v GK projekcijski ravnini, v višji geodeziji pa na Besselovem elipsoidu. D GKM = D 0 (1 + y 2 m ) 2R 2 y m = +y a b - srednja vrednost od dotikalnega meridiana ELEKTRONSKI RAZDALJEMER KRATKA ZGODOVINA: 1849 francoski fizik FIZEAU je prvič izmeril hitrost svetlobe: c m/s 1936 v Sovjetski zvezi so naredili prvi elektronski razdaljemer 1937 v Franciji naredili elektronski razdaljemer 1939 v ZDA naredili el. razdaljemer Šved Erik Bergstrand je razvijal elektrooptične razdaljemere in izdelal prvi serijski razdaljemer, katerega je poimenoval GEODIMETER Anglež Wadly je razvil prvi mikrovalovni razdaljemer, imenoval ga je TELUROMETER. OSNOVNI PRINCIP DELOVANJA: osnovni princip merjenja dolžin z elektronskim razdaljemerom, je določitev dolžine na osnovi merjenega časa, v katerem elektromagnetno valovanje prepotuje razdaljo med začetno in 9

11 končno točko. Elektronski razdaljemer direktno ali indirektno meri čas potovanja t nihajnega elementa. Na osnovi merjenega časa izračuna dolžino. ZGRADBA ELEKTRONSKEGA RAZDALJEMERA v osnovi je sestavljen iz: - oddajnika, - sprejemnika in - merilnega dela. Oddajnik odda elektromagnetno valovanje. Trenutek oddaje elektromagnetnega valovanja označimo s t 0. Izvor elektromag. valovanja je običajno laserska dioda ali laser. Elektromag. valovanje potuje do reflektorja, kjer se odbije in vrne proti sprejemniku. Sprejemnik sprejme šibko valovanje, ga ojači in preoblikuje (rabimo električni impulz). Trenutek sprejema elektromag. valovanja označimo s t s. Merilni del razdaljemera direktno ali indirektno izmeri čas potovanja nihajnega elementa elektromag. valovanja: t = t 0 + t s. 10

12 VRSTE EL. RAZDALJEMEROV Glede na vrsto uporabljenega elektromag. valovanja delimo el. razdaljemere na: elektrooptični razdaljemeri (0,4μm < λ < 1,3μm): o predvsem se uporabljajo danes o vezani na vidnost o imajo zmanjšan obseg merjenja zaradi večje absorpcije in sipanja svetlobe mikrovalovni razdaljemeri (8mm < λ < 20cm): o občutljivi na spremenljive pogoje v atmosferi, predvsem na vlažnost o težava: večkraten odboj žarka od bližnjih objektov o uporabljali za zelo dolge dolžine o danes ne uporabljajo več Glede na način merjenja elektrooptične razdaljemere ločimo na: interferenčni razdaljemer: o osnova je interferenca svetlobe, o natančnost: > 0.1 ppm (do 0.1 m); σ D = 0,001μm (do 0,1 m) natančnost dolžine > 0.5 ppm (do 50 m); σ D = 0,01mm (za 50 m) o prednosti: najnatančnejši način merjenja dolžin o slabosti: zahteven postopek merjenja, možno meriti le kratke dolžine, visoka cena. impulzni razdaljemer: o osnova: direktno merjenje časa potovanja svetlobnega impulza o izvor svetlobe je laserska dioda, o dolžine impulza: 10 ns (~ 3m) princip delovanja: - Kolikšna je potrebna natančnost merjenega časa? 2D = c * t t = 2D c ZAKON O PRENOSU VARIANC IN KOVARIANC: y = f(x) σ 2 y = ( f(x) ) 2 σ 2 x x1 + ( f(x) ) 2 σ 2 1 x x2 + velja za nekorelirana opazovanja. 2 2 σ t = ( 2 c )2 2 σ 0 11

13 σ t = ( 2 c )σ 0 Če želimo da je σ D = 5mm potem σ t = s. To dejstvo je dolgo časa predstavljalo težavo, ki so se je rešili šele v 90-ih letih 20. stoletja. *natančnost: ±(3 mm; 2 ppm) *prednosti: omogoča merjenje daljših dolžin, omogoča tudi merjenje krajših dolžin brez reflektorja *slabosti: deformacija svetlobnega impulza kvari natančnost, težko je določiti rob impulza; nekaj večja cena. o Fazni razdaljemer Osnova je modularno valovanje. Modulacija je združitev dveh valovanj iste vrste. Ti dve valovanji: a) Nosilno valovanje -izvor je svetilo -je visokofrekvenčno valovanje f n 10 5 GHz -je nosilec informacij (je kot merski trak brez razdelbe) b) Mersko valovanje -izvor je oscilator -je valovanje nižjih frekvenc f n MHz -merska oz. modulacijska frekvenca nam zagotavlja dolžinsko mersko enoto(=polovična modulacijska valovna dolžina)(je kot razdelba na merskem traku) Poznamo dve vrsti modulacije: a) Amplitudna b) Frekvenčna Rezultat modulacije je modulirano valovanje 12

14 Princip λm modulacijska/merska valovna dolžina N število polovičnih modulacijskih dolžin λm ostanek oz. fazna razlika 2D = N λ M + λ M D = N λm + λm 2 Merjene dolžine s faznim razdaljemerom pomeni določevanje števila polovičnih modulacijskih valovnih dolžin in ostankov. Natančnost -običajni razdaljemeri: ±3mm, ±2ppm -precizni razdaljemeri: ±0.2mm, ±0.2ppm Prednosti -najbolj preizkušen postopek merjenja dolžin z elektronskimi razdaljemeri -meritev je neobčutljiva na kratkočasno prekinitev signala -omogoča merjenje krajših dolžin brez reflektorja (do 130m) Slabosti -daljši čas merjenja -specifični pogreški faze REFLEKTORJI so priprave, ki zagotavljajo odboj svetlobnega žarka vzporedno s smerjo vpadnega žarka Zgradba -priprave za centriranje in horizontiranje -nosilec prizme -tarča za viziranje -odbojna prizma -triroba steklena prizma (3 plošče med seboj pravokotne in posrebrene, da zagotavljajo odboj žarka proti instrumenti) 13

15 POSTOPEK MERJENJA DOLŽIN Z ELEKTRONSKIM RAZDALJEMEROM Na točko A postavimo instrument, ga centriramo in horizontiramo, izmerimo višino instrumenta i. Na točko B postavimo reflektor, ga centriramo in horizontiramo, izmerimo višino reflektorja l. Z instrumentom viziramo v sredino prizme, s pritiskom na gumb sprožimo merjenje dolžin. Istočasno merimo tudi temperaturo T in zračni tlak p. Izmerjene dolžine reduciramo. POPRAVKI DOLŽIN MERJENIH Z ELEKTRONSKIM RAZDALJEMEROM Vrednost merjene dolžine, ki jo prikaže elektronski razdaljemer v splošnem ni direktno uporabna za nadaljnje računanje. Merjeno dolžino je potrebno reducirati. Popraviti za: 14 Meteorološke popravke Geometrične popravke Projekcijske popravke Izhajamo iz vrednosti dolžine Da, ki jo je instrument izračunal na osnovi dejanske merske frekvence. V tej dolžini je upoštevana multiplikacijska konstanta razdaljemera (=ppm popravek, ki ga določijo na servisu). a) Meteorološki popravki Razdaljemer določi dolžino na osnovi hitrosti elektromagnetnega valovanja. Pri izračunu upošteva referenčno atmosfero (=referenčni lomni količnik funkcija valovne dolžine, dogovorjene T, dogovorjenega referenčnega tlaka, dogovorjenega referenčnega delnega tlaka vodne pare) n 0 = n (λ 0, T 0, p 0, e 0) Primer: o 605/L : λ 0= 0.85µm, T 0= 12 C, p 0= hPa, e 0= 0, n 0= o TS06 : λ 0= 0.658µm, T 0= 12 C, p 0= hPa, e 0= 0, n 0= Meritve pa potekajo v dejanski atmosferi, zato moramo upoštevati dejanski lomni količnik: n n = n (λ, T, p, e) Dolžina optične poti je za referenčne in za dejanske pogoje enaka D vrednost dolžine v dejanski atmosferi Zapišemo drugače: Da n 0 = D n Da n0 D = n D = Da + k n

16 k n = D Da = Da n0 n Da k n = Da n0 n n k n Da(n 0 n) k nr = n 0 n kn prvi popravek hitrosti (zaradi meteoroloških pogojev) knr relativna vrednost prvega popravka hitrosti (meteorološki ppm popravek) k nr izračunamo na različne načine: - Iz nomogramov odčitamo k nr - Iz empiričnih enačb: knr = 281,8 0,29065 p 1 + 0,00366 T Vrednost meteorološkega ppm popravka navadno vnesemo v instrument b) Geometrični popravki Geometrične popravke upoštevamo zaradi horizontalnih in vertikalnih ekscentricitet razdaljemera in reflektorjev. Te redukcije zahtevajo dodatne dane oz. merjene količine (radij Zemlje, nadmorska višina, sprememba višine, zenitna razdalja, višina instrumenta, višina reflektorja) - Upoštevanje adicijske konstante razdaljemera in reflektorja Sr = D Ka Ka adicijska konstanta (=milimetrski popravek) - Izračun poševne dolžine med točkama na nivoju terena (upoštevamo različno višino razdaljemera in reflektorja) z merjena zanitna razdalja i višina instrumenta 15

17 l višina reflektorja dani nadmorski višini Ha in Hb (i l)(hb Ha) Sk = Sr + [ Sr merimo zenitno razdaljo z R radij Zemlje Sk želena dolžina c) Projekcijski popravki Sk Sp = Sr (l i)cosz + (i l)2 i + l 2Sr 2R Sr] 2 [(l i)sinz] 2Sr Izračun in upoštevanje projekcijskih popravkov pomeni prehod s poševne dolžine na nivoju točk (S K) na dolžino na nivoju referenčnega horizonta (navadno je to ničelna nivojska ploskva), ter nato v izbrano projekcijsko ravnino (GK/TM). Te redukcije tudi zahtevajo dodatne oz. merjene količine. HORIZONTIRANJE IN REDUKCIJA NA NIČELNO NIVOJSKO PLOSKVO (NNP) a) če sta dani višina točke A (H A) in B (H B), potem je enačba: SS 0= SK2 (HA HB) 2 (1+ HA HB )(1+HB R ) b) če imamo merjeno zenitno razdaljo je enačba: S=R*arctg( SK sinz ) (R+HA)+SK cosz REDUKCIJA V GK RAVNINI IN MODULACIJA POGREŠKI PRI MERJENJU DOLŽINE Z ELEKTRIČNIM RAZDALJEMEROM I. Pogrešek določitve meteoroloških vplivov Razdaljemer določi dolžino na osnovi hitrosti elektro magnetnega valovanja (D= C Δt 2, C~hitrost svetlobe, Δt~ čas potovanja tja in nazaj). Meritev pa poteka v dejanski atmosferi pri temperaturi T in zračnem tlaku p (in delnem tlaku vodne pare e), ki pa se razlikuje od referenčne atmosfere (t 0, p 0, e 0). 16

18 Pri merjenju dolžin moramo vedno upoštevati T in p v času meritev (n-lomni količnik) n=n(t,p). Za običajne meteorološke pogoje in elektrooptične razdaljemere velja, da je sprememba dolžine dd enaka dd=-d*dn=(-0,38dp+0,1dt)*10-6 D. Enačba opisuje odvisnost spremembe dolžine od sprememb merjenih meteoroloških parametrov. Iz enačb velja, da sprememba: 3 torr= 4 mbar= 4 hpa ali 1 C povzroči relativno spremembo vrednosti merjene dolžine za 1 ppm (1mm/km). II. Pogrešek merske frekvence Pogrešek merske frekvence je sistematični instrumentalni pogrešek in najbolj vpliva na natančnost merjenja dolžin z električnim razdaljemerom. Zahteva se periodična kontrola merske frekvence ppm popravek. Ppm popravek se lahko določi: na servisu, z merjenjem merske frekvence na geodetski način v merski bazi III. Pogrešek adicijske konstante Adicijska konstanta je vsota linearnih geometričnih in elektronskih ekscentricitet razdaljemera in reflektorja. Nastane kot posledica ne sovpadanja stojiščnih osi ter točk oddaje, odboja in sprejema el. mag. valovanja. Nepoznavanje prave vrednosti adicijske konstante pomeni pogrešek adicijske konstante, ki je sistematičen pogrešek, neodvisen od velikosti dolžine in ga ne eliminiramo z metodo dela. Za krajše obdobje (leto) je adicijska konstanta za kombinacijo razdaljemer+reflektor konstantna. Zahteva se periodična kontrola adicijskih konstant dobimo mm popravek določimo ga na bazi. UPORABA ELEKTRIČNEGA RAZDALJEMERA Z električnim razdaljemerom merimo dolžine: v trigonometričnih mrežah manjših dimenzij v poligonskih mrežah pri polarni topografski ali katastrski izmeri v številnih primerih inženirske geodezije pri merjenju premikov tal in objektov pri gradnji objektov za zakoličevanje 17

19 LOČNI PRESEK PRIKLEPNI POLIGON št. nadštevličnih meritev: 3 18

20 ZAKLJUČENI POLIGON SLEPI POLIGON ( največ 2 novi točki, razen v predorih) PROSTI POLIGON Št. nadšt. merjenj: Izberemo eno točko (A) za dano, drugo točko (B), ki je tudi znana koordinatni sistem usmerimo, da je ena os od A do B y B=y A ; x B=x A+S AB 19

21 SIGNALIZACIJA POLIGONSKIH TOČK Če želimo opraviti meritve poligona moramo točke signalizirati. s togim grezilom/trasirkami Vertikalno jih postavimo s pomočjo dozne libele, grezila ali»na oko«ko merimo smeri moramo vizirati najnižje možno mesto trasirke. Višje, kot je mesto viziranja, bolj se moramo potruditi, da je trasirka vertikalna Če uporabljamo navadno trasirko lahko poligonsko stranico izmerimo le z ročnim merskim trakom ČE uporabimo togo grezilo z reflektorjem izmerimo poligonsko stranico z električnim razdaljemerom, vendar moramo pri takem načinu merjenja stranice togo grezilo postaviti vertikalno s pomočjo dozne libele (!!!) ne pozabimo izmeriti višine togega grezila do prizme (l) manj natančen način signalizacije z reflektorjem na stativu (prisilno centriranje) s pomočjo optičnega/laserskega grezila postavimo reflektor vertikalno nad točko. Stativ, podnožje, nosilec reflektorja in reflektor centriramo in horizontiramo enako kot instrument. Ko merimo poligon in imamo točke signalizirane z reflektorjem zamenjamo le gornji vrtljivi del instrumenta z reflektorjem in obratno Ko merimo smeri moramo vizirati v sredino prizme Poligonsko stranico izmerimo z električnim razdaljemerom, ne pozabimo izmeriti višine reflektorja bolj natančen način signalizacije PROSTO STOJOŠČE (Skica,.) Prednosti prostega stojišča: imamo nadštevilne meritve, zato instrument (vgrajena oprema) že sproti računa natančnost kontrola meritev na terenu. 1.3 MERJENJE VIŠINSKIH RAZLIK VIŠINOMERSTVO Osnovni pojmi Višina točke je vertikalna oddaljenosti točke od izbrane nivojske ploskve Absolutna višina točke (=nadmorska) je vertikalna oddaljenost točke od ničelne nivojske ploskve. Navadno jo označujemo s»h«(=ortometrična višina točke). Relativna višina točke je vertikalna oddaljenosti točke od izbrane nivojske ploskve, ki pa ni ne ničelna nivojska ploskev. Če jo označimo s»h«je to elipsoidna višina točke. 20

22 Višinska razlika dveh točk (»Δh«) je vertikalna oddaljenost nivojskih ploskev skozi ti dve točki. Metode merjenja višinskih razlik a) Ne geodetski metodi hidrostatični nivelman barometrično višinomerstvo b) Geodetski metodi trigonometrično višinomerstvo geometrični nivelman Hidrostatični nivelman je metoda za prenašanje višin. Uporaben je princip vezne posode napolnjene s tekočino. Nivoji tekočine na koncih posode zavzameta isto višino (morebitna razlika nastane zaradi različne T tekočine v vezni posodi). 21 Natančnost: odvisna je od vrste tekočine v posodi (predvsem od viskoznosti) pada z naraščanjem dolžine cevi (max 50m) in z manjšanjem premera cevi odvisna od načine določevanje nivoja tekočine v stekleni cevki za običajni hidrostatični nivelman velja σ Δh10mm precizni hidrometrični nivelman σ Δh0,01mm Uporabnost: prenašanje višin pri gradnji objektov kontinuirano spremljanje višinske stabilnosti objektov merjenje vertikalnih premikov objektov ob dinamičnih obremenitvah

23 predvsem v inženirski geodezijo in gradbeništvu Barometrično višinomerstvo je metoda določanja višinskih razlik na osnovi merjenja zračnega tlaka. Zračni tlak je vsota delnih tlakov plinov, ki ga sestavljajo in nastane zaradi kinetičnih udarov molekul ob njeno površino, atmosfera ima težo in zato na površini ustvarja tlak. Zračni tlak je teža zračnega stebra nad horizontalno ploskvico na enoto površina. osnovna enota je Pascal 1Pa=1N/m 2. Izvedena enota je mbar ali hpa, 1mbar=100Pa. Standardni pogoji: 760mm Hg= 760 torr= 1013,25 mbar = Pa. Princip: Zračni tlak pada z večanjem absolutne višine; dp=-ρgdh, ρzrak=1,29kg/m 3 dp sprememba zračnega tlaka [N/m 2 ] ρ gostota zraka [kg/m 3 ] g..težni pospešek [m/s 2 ] dh sprememba višine [m] Pri spremembi višine za 10m se zračni tlak spremeni za približno 1,3mbar. višinsko razliko merimo na osnovi merjenja razlike zračnega tlaka ( h = p ). Zračni tlak se spreminja tudi zaradi ρg vremenskih vplivov. Instrumenti za merjenje zračnega tlaka: ŽIVOSREBRNI BAROMETER: deluje na principu izenačitve zračnega stolpca in stolpca živega srebra. Živosrebrni barometer je zelo stabilen (ni ga potrebno umerjati vsako leto). KOVINSKI BAROMETER aneroid: deluje na principu deformacije membrane, ki je posledica spremembe zračnega tlaka. DIGITALNI BAROMETER altimeter: deluje na principu spremembe upornosti membrane ali spremembe kapacitivnosti kondenzatorja. Natančnost barometričnega višinomerstva: odvisna je od natančnosti barometra odvisna je od stabilnosti vremenskih pogojev odvisna je od metode meritev σ h = 1 10 m Uporabnost barometričnega višinomerstva: približne višinske izmere: * geološke meritve * gozdarstvo * šport višinsko skiciranje terena trasiranje cest Trigonometrično višinomerstvo Višinsko razliko med dvema točkama določimo na osnovi: merjene zenitne razdalje/vertikalnega kota in poznane horizontalne dolžine SH, ki jo izračunamo iz znanih koordinat točk, ali merjene zenitne razdalje/vertikalnega kota in merjene poševne dolžine SP ter merjene i (višina instrumenta) in l (višina signala). 22

24 Uporaba: na razgibanem, težje dostopnem, hribovitem, strmem terenu za določanje h (višinske razlike) za določanje h med trigonometričnimi točkami nižjih redov za določanje h med poligonskimi točkami za določanje h v lokalnih inženirskih mrežah, kjer so krajše dolžine za določanje višin pri detajlni, polarni, topografski ali katastrski izmeri. Princip: upoštevamo dve predpostavki: neupoštevanje ukrivljenosti Zemlje neupoštevanje vertikalne refrakcije Instrument za merjenje z/α: teodolit o razdelba na V krogu je gibljiva z daljnogledom. Mesto čitanja pa je med merjenjem fiksna. Mesto čitanja (indeks) se postavi na pravo mesto: z zavarovalno libelo (stari instrumenti) z kompenzatorjem (novi instrumenti) o čitamo obe diametralni legi, da eliminiramo ekscentričnost vertikalnega kroga o priprave za čitanje na vertikalnem krogu so podobne kot na Hz krogu o potek razdelbe: 1. sourna, neprekinjena razdelba. Pri Hz vizuri je 0 v zenitu. Takšno razdelbo imajo novejši instrumenti za zenitne razdalje. 23

25 2. protiurna razdelba. za vertikalne kote. Pri Hz vizuri je 0 pri okularju. Starejši instrumenti. Pogoji, ki morajo biti izpolnjeni pri merjenju z/α: Hz nit, nitnega križa mora biti res horizontalna pri horizontiranem instrumentu. PREIZKUS: izberemo dobro vidno in dobro višinsko definirano točko in jo naviziramo z levim in desnim delom Hz niti nitnega križa. REKTIFIKACIJA: odpravimo s korekcijskim vijakom nitnega križa center vertikalnega kroga mora sovpadati s osjo y. ELIMINACIJA: s čitanjem v dveh diametralnih legah pri Hz vizuri mora biti odčitek na V krogu 90 oziroma 0, sicer imamo indeksni pogrešek. VZROK: mesto čitanja na V krogu ni na pravem mestu PREIZKUS: - zenitne razdalje: KL KD z = 2 24

26 i = KL + KD α: KL KD α = 2 KL + KD 180 i = 2 REKTIFIKACIJA: i odpravimo s korekcijskimi vijaki nitnega križa. POSLEDICA: smer med centrom V kroga in indeksom čitanja nam opiše stožec, če daljnogleda zavrtimo okoli y osi. LASTNOSTI: i je konstanten za poljuben naklon in poljubno orientacijo. ELIMINACIJA: merjenje v dveh krožnih legah. KOMPENZATOR: je priprava ob vertikalnem krogu instrumenta, ki ob približno horizontalnem instrumentu avtomatsko preslika indeks vertikalnega kroga v pravilen položaj za čitanje. Funkcija kompenzatorja je ugotovitev nagiba stojiščne osi instrumenta (os z) in kompenzacija tega nagiba znotraj območja kompenzacije. Območje imenujemo HOD kompenzatorja in je večje kot je marka dozne libele. Če je mehurček znotraj dozne libele kompenzator pravilno deluje. Tipi kompenzatorjev: tekočinski kompenzator mehanski kompenzator kompenzator pri elektronskih teodolitih MERJENJE z/α:..merimo v 3 ponovitvah neodvisno: 3x viziramo na srednjo nit nitnega križa (novejši) viziramo z vsemi tremi Hz nitmi nitnega križa (starejši) PRIPRAVA NA MERJENJE z/α: 1. postavitev instrumenta centriranje in horizontiranje, izmerimo i! (pri Hz kotih ni potrebno) 2. signalizacija vizualnih točk: *talni signal 25

27 *vizirne tarče, reflektorji na stativu *stalni signali (zvoniki) + izmerimo l! POSTOPEK VIZIRANJA IN ČITANJA: o pred pričetkom meritev izostrimo nitni križ. (!!! NE POZABI!!!) o pri odviti alhidadi in daljnogledu grobo viziramo cilj s pomočjo dioptra. Cilj je v zornem polju daljnogleda. o zgornji del teodolita fiksiramo z vijaki za fiksiranje o izostrimo sliko cilja (odpravimo paralakso) o natančno viziramo cilj s pomočjo vijaka za fino viziranje tako, da je zgornja, srednja, spodnja nit nitnega križa točno na cilju. o pri klasičnih instrumentih s kompenzatorjem odčitamo odčitek in ga zapišemo v zapisnik. o pri elektronskih instrumentih pritisnemo gumb, ki sproži čitanje in registracijo odčitka. POGOJI ZA USPEŠNO MERJENJE z/α: o glavni vzrok manjše natančnosti trigonometričnega višinomerstva je vertikalna refrakcija. Da bi se čimbolj izognili pogrešku, ki ga povzroči sprememba vertikalne refrakcije, moramo pri merjenju z/α upoševati: najugodnejši čas med 10. in 15.h primernejše je oblačno vreme vizura naj bo čimbolj oddaljena od terena če je možno določimo višinsko razliko obojestransko natančnost določitve višinske razlike pada skoraj s kvadratom oddaljenosti, zato se izogibamo dolgi vizuri. o če je razdalja med točkami večja, izmerimo višinsko razliko po delih: o o o i izračun višinskih razlik: h B A = S cot z + i l OSNOVNA ENAČBA vpliv ukrivljenosti Zemlje na izračun h: k R = S H 2 2 R 26

28 o vpliv refrakcije: k r = k S H 2 2 R Geometrični nivelman Geometrični nivelman je ena najbolj natančnih meritev v geodeziji. Princip nivelmana: Višinsko razliko med dvema točkama določimo z nivelirjem (=instrument, ki zagotavlja horizontalno optično linijo oz. vizuro) in s čitanjem razdelbe na vertikalno postavljenih nivelmanskih latah. lz odčitek zadaj ls odčitek spredaj Čitamo odčitek na lati, odčitek je vertikalna oddaljenost od pete late do višine vizure. V pravokotnem koordinatnem sistemu, kjer zanemarimo ukrivljenost Zemlje in vertikalno refrakcijo izračunamo razliko: h AB = lz ls Vedno velja ''lata zadaj'' ''lata spredaj''. Pri večjih oddaljenostih med reperji in pri večjih višinskih razlikah določimo višinsko razliko s pomočjo izmenišč, to so začasno stabilizirane točke, so stojišča lat. Za stabilizacijo uporabimo žabe. 27

29 h AB = h 1 + h h n h AB = lz 1 ls 1 + lz 2 ls lz n ls n n n h AB = lz i ls i Uporaba: - V osnovnih višinskih in nivelmanskih mrežah - V lokalnih inženirskih višinskih mrežah - Pri natančnih meritvah višinskih premikov in deformacij tal in objektov - Pri natančnih višinskih zakoličbah Nivelir: Nivelir je optično-mehanski instrument, ki zagotavlja horizontalno vizuro i=1 i=1 Delitev: I. Glede na natančnost Nivelir majhne natančnosti (gradbeni nivelirji) δ 0 h standardna deviacija višinske razlike kilometra dvojnega nivelmana δ 0 h > 10mm/km Nivelir srednje natančnosti δ 0 h < 10mm/km Nivelir visoke natančnosti δ 0 h < 3mm/km Nivelir zelo visoke natančnosti δ 0 h < 1mm/km Nivelir najvišje natančnosti δ 0 h < 0,5mm/km 28

30 II. Glede na način zagotavljanja horizontalnosti vizure Nivelirji z nivelmaricijsko libelo (stari) Nivelir s kompenzatorjem Klasični Elektronski - Laserski (ploskovni nivelirji) - Digitalni nivelirji Zgradba nivelirja Zgornji del: vrtljiv Alhidada z dozno libelo (3) Nosilec daljnogleda (4) Daljnogleda (5) Nivelacijska libela (6) sta Elevacijski vijak (7) Kompenzator Nivelir ima libelo in vijak ali pa kompenzator. Spodnji del: ne vrtljiv Podnožje z vznožnimi vijaki (1) Soha (2) I. Nivelacijska libela Nivelacijska libela je natančna libela, ki je pritrjena tako, da je os libele vzporedna z vizuro. Občutljivost libele (kotna vrednost parsa) je tudi do 1''. Starejši nivelirji imajo klasično marko libele, definirano s črticami, manj starejši instrumenti, pa imajo koincidenčno libelo. Ko se z optičnim sistemom robova mehurčka preslikata v eno sliko, ko se robova mehurčka stikata oz. koincidirata je libela naravnana. S koincidenčno libelo povečamo natančnost vrhunjenja. 29

31 II. Kompenzator Kompenzator je priprava, ki približno horizontiranemu instrumentu zagotavlja horizontalno vizuro. Deluje na principu težnosti. Poznamo 2 načina kompenzatorje: 1) Kompenzator premakne nitni križ tako, da pade horizontalna nit nitnega križa točno na podaljšek horizontalnega žarka (ta rešitev se redkeje uporablja). N lega nitnega križa N' idealna lega horizontalnega nitnega križa k kompenzator 2) Kompenzator lomi horizontalni žarek za tak kot, da pade točno na horizontalni nit nitnega križa (pogosta rešitev) - Lastnosti kompenzacijskih nivelirjev (+prednosti, slabosti): + imajo le dozno libelo (hitro shorizontiramo) + delo je enostavnejše in hitrejše + kompenzator se umiri v približno 1 sekundi, ker so vgrajeni posebni blažilci + natančnost kompenzatorja je so 0,05'' 30

32 + kompenzator deluje v nekem območju nehorizontalnosti instrumenta (hod kompenzatorja = 10-30' + digitalni nivelirji si vsi kompenzacijski nivelirji vpliv okolja na delovanje kompenzatorja (magnetizem, npr. v rudnikih) Optično-mehanske osi nivelirja Vizurna ali kolimacijska os (os x) Vertikalna ali vrtilna os alhidade (os z) Os nivelacijske libele oz. os kompenzatorja (os L) Konstrukcijski pogoji nivelirja Nivelir mora izpolnjevati naslednje konstrukcijske pogoje: Ravnina alhidadne libele La mora biti pravokotna na vrtilno os alhidade (La z), sicer ima nivelir pogrešek alhidadne libele Horizontalna nit nitnega križa mora biti horizontalna ob horizontalnem instrumentu Glavni pogoj: ob uravnani dozni libeli mora biti kolimacijska os (os x) vzporedna z osjo kompenzatorja (os x L), sicer ima nivelir pogrešek horizontalnosti vizurne osi I. PRVI POGOJ: POGREŠEK ALHIDADNE LIBELE - Vzrok: ne pravokotnost osi z in ravnine L A - Preizkus in rektifikacija: v dozni libeli. Dozno libelo na alhidadi naravnamo s tremi vznožnimi vijaki, da vrhuni. Nato instrument zasukamo za 180 : če libela vrhuni je pogoj izpolnjen os z je pravokotna na L A če libela ne vrhuni odpravimo polovico pretega z vznožnimi vijaki, polovico pa s korekcijskimi vijaki libele. Po rektifikaciji ponovno zasukamo instrument za 180 in preverimo, če libela vrhuni vrhuniti mora v vseh položajih alhidade II. DRUGI POGOJ: NEHORIZONTALNOST HORIZONTALNE/PREČNE NITI NITNEGA KRIŽA - Vzrok: horizontalna nit ni horizontalna - Preizkus in rektifikacija: Na primerni oddaljenosti postavimo nivelmansko lato. Horizoniramo nivelir in naviziramo lato z levim delom horizontalne niti nitnega križa in odčitamo odčitek O L. Nato naviziramo lato z desnim delom nitnega križa in odčitamo L D. 31 če ni razlike: pogoj je izpolnjen, nimamo pogreška nehorizontalnosti prečne niti nitnega križa če je razlika: razliko odpravimo s korekcijskimi vijaki nitnega križa. morebitni preostanek nehorizontalnosti odpravimo z metodo dela: lato naviziramo čimbližje vertikalni niti ( pogosto)

33 viziramo vedno z istim mestom nitnega križa (težko, redko) III. TRETJI GLAVNI POGOJ: VIZURNA OS MORA BITI VZPOREDNA Z OSJO KOMPENZATORJA - Vzrok: nevzporednost vizurne osi z osjo kompenzatorja - Preizkus in rektifikacija: preizkus opravimo z niveliranjem s sredine in s krajišča: 1) Najprej določimo višinsko razliko med točkama A in B, ki sta med seboj oddaljeni cca. 40m z niveliranjem s sredine. l Z1, l S1 dejanska odčitka na lati zadaj in lati spredaj pri niveliranju s sredine c Z1, c S1 pogreška zadaj in spredaj zaradi nevzporednosti vizurne osi z osjo kondenzatorja pri nivelliranju s sredine l Z1', l S1' prava odčitka na lati zadaj in lati spredaj pri niveliranju s sredine i kot nehorizontalnosti vizurne osi Δh A B.. višinska razlika Δh AB = l Z1'-l S1'=( l Z1- c Z1)-( l S1- c S1) Če niveliramo s sredine je c Z1=c S1 Dobimo: Δh AB = l Z1-l S1 2) Nato določimo Δh med obema točkama z niveliranjem s krajišča l Z1, l S1 dejanska odčitka na lati zadaj in lati spredaj pri niveliranju s krajišča c Z1, c S1 pogreška zadaj in spredaj zaradi nevzporednosti vizurne osi z osjo kondenzatorja pri nivelliranju s krajišča l Z1', l S1' prava odčitka na lati zadaj in lati spredaj pri niveliranju s krajišča i kot nehorizontalnosti vizurne osi Δh AB = l Z2'-l S2'=( l Z2- c Z2)-( l S2- c S2) Δh A B.. višinska razlika Predpostavimo, da je c S20, saj niveliramo s krajišča (ΔD2m npr. na 0,5m ne moremo izostriti slike). c S2=tani* ΔDi* ΔD0 c Z2=tani(2D+ ΔD)i*2D 32

34 c Z2= l Z2-l Z2'= l Z2-(l S2'+ Δh AB ) l Z2-(l S2+ Δh AB ) l S2' l S2+ c S2 l S2 l Z2'= l S2'+ Δh AB = l S2 -c S2+ Δh AB = l S2+ Δh A B Rektifikacijo odpravimo s korekcijskimi vijaki nitnega križa, ki ga naravnamo na pravi odčitek. - Eliminacija: Pogrešek eliminiramo z metodo dela-z niveliranjem s sredine Nivelmanski pribor: 1) STATIVI so enaki, kot za toedolit. Za niveliranje lahko uporabimo lažje stative. 2) LATE Razdelitev: a. običajne b. precizne c. kodirane (za precizne instrumente) Zgradba: a. lahko iz različnih materialov (les, les+kovina, kovina, plastika) b. lahko so enodelne, na preklop, sestavljive, izvlečljive Dolžina: od 1m do 5m Na lati je navadno pritrjena dozna libela, da lahko lato postavimo vertikalno. Na sprednji strani late je nanešena razdelba (običajno direktno na lato). Razdelba je centimetrska in običajno poljasta (izmenično svetlo-temno). Oštevilčba na lati je decimetrska. Pri merjenju postavimo lato vertikalno z dozno libelo na reper, točko ali žabo tako, da poteka razdelba od spodaj navzgor. Ničla razdelbe mora sovpadati s peto late. Odčitke na lati dobimo tako, da na razdelbi ob horizontalni niti nitnega križa preberemo metre, decimetre in centimetre in cenimo milimetre. Odčitke zapišemo s 4 ciframi brez decimalne vejice. 3) ŽABA je kovinski podstavek s čepom, ki enolično določa višino. Namenjena je za začasno stabilizacijo višinskih točk (izmenišč) preko katerih prenašamo višine. Ko izberemo položaj za izmenišče položimo žabo na tla. Jo močno pohodimo in nanjo postavimo lato. 4) PODPIRALO/DRŽALO uporabljamo za fiksno postavitev late. Za običajne nivelmanske late si lahko pomagamo z dvema trasirkama. Priprave na merjenje: Postavitev instrumenta horizontiranje nivelir privijemo na stativ s srčnim vijakom stativ postavimo na izbran položaj in pazimo, da je glava stativa čim bolj horizontalna z vso težo pohodimo noge stativa nivelir horizontiramo, da dozna libela vrhuni Postavitev late a) Nizek reper 0,5m nad tlemi sidran v vertikalno steno višinska točka je najvišja točka čepa; nivelmansko lato postavimo na reper 33

35 b) Visok reper 1,2m do 1,8m nad tlemi sidran v vertikalno steno višinska točka je sredina luknjice na reper postavimo posebno merilce ali direktno viziramo v luknjico c) Talni reperji uporabimo ga, ko vzdolž nivelmanskega vlaka ni primernega objekta za stabilizacijo višinska točka je vrh čepa nivelmansko lato postavimo na reper d) Izmenišče na izbran položaj položimo žabo in jo močno pohodimo ALI na izbran položaj zabijemo količek in nanj zabijemo žebelj s polkrožno glavo začasna višinska točka je vrh čepa žabe ali žeblja nivelmansko lato postavimo na čep ali žebelj Postopek merjenja: Pred začetkom meritev izostrimo nitni križ Najprej grobo naviziramo lato s pomočjo dioptra lata je v zornem polju daljnogleda Zgornji del nivelirja fiksiramo z vijaki za fiksiranje Izostrimo sliko late (odpravimo paralakse) Navadno natančneje viziramo late s pomočjo vijaka za fino viziranje Pri starejših: Po finem fiziranju odčitamo na lati odčitke na zgornji, srednji in spornji niti. Odčitke zapišemo v nivelmanski obrazec Pri digitalnih nivelirjih: pritisnemo gumb za čitanje in registracijo odčitkov. Izračun: Višinska razlika Δh AB = l A(srednja nit)-l B(srednja nit) 34

36 Dolžina D A= l A(zgornja nit)-l A(spodnja nit)*100 D B= l B(zgornja nit)-l B(spodnja nit)*100 Metode merjenja Δh z nivelmanom: Poznamo dve metodi: 1) niveliranje s sredine, kjer nivelir postavimo na sredino med obema izmeniščema tako da velja: Da ~ Db. Za izmero v temeljnih višinskih geodetskih mrežah je predpisana največja razlika obeh dolžin med lato zadaj in lato spredaj: MREŽA RAZLIKA MED LS IN LZ [m] NAJVEČJA ODDALJENOST OD NIVELIRJA DO LATE [m] nivelmanska mreža visoke natančnosti nivelmanska mreža I. reda nivelmanska mreža II. reda nivelmanska mreža III. reda nivelmanska mreža IV. reda mestna nivelmanska mreža I. reda mestna nivelmanska mreža II. reda pri sodobnih nivelirjih so te dolžine pol manjše. 35

37 PREDNOSTI: o eliminiramo pogrešek horizontalnosti vizurne osi, o povečanje oddaljenosti med izmeniščema. Če je dolžina vizure naprimer 50m, potem je dolžina med izmenišči 100m o Natančnejše in hitrejše čitanje na lati zaradi krajših vizur, o eliminiramo vpliv ukrivljenosti Zemlje in refrakcije 2) niveliranje s krajišča, kjer velja Da Db. Niveliranje s krajišča uporabljamo samo v posebnih primerih: detajlni nivelman, snemanje prečnih profilov. NIVELIRANJE MED ODDALJENIMI REPERJI IN VEČJIMI h MED NJIMI h A B = h i = Lz Ls 36

38 Izmenišče b je slabo določeno, višinska razlika med A in B pa bo pravilno določena. Pogreški pri niveliranju: Grobi pogreški so pri niveliranju pogosti. Nastanejo ker: zmotimo se pri čitanju na lati (narobe odčitamo cm, dm ali celo m), premaknemo instrument ali žabo. Grobe pogreške izločimo s kontrolami (predvsem prvo ) in z dvakratnim niveliranjem (''tja in nazaj''). Pri delu moramo biti pazljivi. Sistematični in slučajni pogreški pogrešek glavnega pogoja nivelirja: c = l l' c = D * tan(i) D * i '' = '' ρ i je majhen. Velikost pogreška raste z oddaljenostjo od late. PODATEK KONDENZATORJA ODDALJENOST D [m] '' '' ''

39 Pogrešek je relativno velik, zato je potreben rektificiran instrument. Zato tudi moramo pogosto delati preizkus. ELIMINACIJA: pogrešek eliminiramo z metodo dela (niveliranje iz sredine!). pogrešek zaradi nevertikalno postavljenih lat: l = l l' l = l l*cos = l(1 - cos) - Pogrešek je sistematičen, - pogrešek narašča premosorazmerno z višino vizure in sorazmerno z večanjem kota nevertikalnosti late (). l [m] DOZNA LIBELA ( = 0.5 ) PROSTO POSTAVLJANJE ( = 2.5 ) l [mm] Vidimo, da je ta pogrešek velik in kako pomembna je postavitev late vertikalno. - Če postavljamo lato z dozno libelo, mora biti izpolnjen pogoj, da mora biti razdelba late pravokotna na ravnino dozne libele. PREIZKUS tega pogoja opravimo s pomočjo vertikalne niti nitnega križa pri horizontiranem nivelirju in postavljeni lati ob vrhunjeni dozni libeli. Ne prestavljamo instrumenta ampak zasukamo lato. Lato postavimo na oddaljenost med 20 in 30 m in cenimo zg in sp. 38

40 1. položaj late: če zg = sp potem je razdelba late vzporedna z vertikalno nitjo in je pogoj izpolnjen. če zg sp potem razdelba late ni vzporedna z vertikalno nitjo in pogoj ni izpolnjen (rektifikacija). REKTIFIKACIJA: figurant na osnovi navodil operaterja postavi lato vertikalno. Ves preteg libele na lati odpravi figurant s korekcijskimi vijaki libele. 2. položaj late: zasuk za 90 če zg = sp potem je razdelba late vzporedna z vertikalno nitjo in je pogoj izpolnjen. če zg sp potem razdelba late ni vzporedna z vertikalno nitjo in pogoj ni izpolnjen (rektifikacija). ELIMINACIJA: pogreška ni možno eliminirati, lahko ga zelo zmanjšamo z vertikalno postavitvijo late s pomočjo rektificirane dozne libele. 39

41 2 DETAJLNA IZMERA Detajlna izmera pomeni direktno določanje relativnih koordinat detajlnih točk glede na dane geodetske točke. Določanje medsebojne lege detajlnih točk v horizontalnem smislu imenujemo horizontalna izmera. S pomočjo trigonometričnega višinomerstva ali z nivelmanom določimo višinske razlike med izmerjenimi detajlnimi točkami, to je višinska izmera. Najpogosteje pa z elektronskimi tahimetri določamo 3D koordinate detajlnih točk istočasno, to imenujemo prostorska ali 3D izmera. Detajl sestavljajo: - Objekti: zgradbe, industrijski objekti, gospodarski objekti, sakralni objekti, šole, bolnice, gradovi - Komunikacije: ceste, ulice, trgi, parkirišča, poti, železniške proge, žičnice, dodatni linijski objekti(zidovi, ograje) - Vodotoki: reke, potoki, kanali, jezera, ribniki, močvirja, morje - Meje parcel in meje kultur (kataster) - Oblike zemeljskega površja Naštete vsebine se nahajajo na terenu in jih želimo prikazati na načrtu ali karti. Detajlna izmera predstavlja določitev niza detajlnih točk, ki jih posnamemo na terenu in jih bomo nato na načrtu povezali ter dobili želen objekt, komunikacije Tako skupina detajlnih točk definira objekt, komunikacije Primer: vogali objekta so detajlne točke, ki jih moramo na terenu posneti, da lahko objekt prikažemo na načrtu. Z detajlno izmero določimo: velikost objekta, obliko objekta, medsebojno lego objektov in relief. Rezultat detajlne izmere je: - Topografski načrti ali topografska karta (3D) - Situacijski načrt (2D) Metode detajlne izmere so: Grafična metoda Izhodišče so triangulacijske točke, je stara metoda, uporabljali so merske mize Fotogrametrična metoda Koordinate detajlnih točk dobimo na osnovi fotografskih posnetkov GNSS metoda Koordinate detajlnih točk dobimo na osnovi signalov iz umetnih satelitov Klasična terestrična numerična metoda Horizontalna izmera Ortogonalna izmera (2D) Polarna izmera (2D) Detajlni nivelman (1D) 3D izmera Pri klasičnih terestričnih metodah direktno merimo relativne koordinate detajlnih točk, numerične podatke meritev pretvorimo z orodji za kartiranje v grafično obliko: 40

42 Na papir: rezultate ortogonalne izmere so prenašali na papir s čemusom, rezultate polarne izmere pa so prenašali na papir z polarnim transporterjem zgodovina Na elektronski medij: s preračunavanjem koordinat I. Polarna izmera ali tahimetrija Metoda temelji na direktni izmeri relativnih prostorskih koordinat detajlne točke. Prednost: skupna določitev vseh 3 koordinat hkrati, kombinirana je horizontalna izmera in trigonometrično višinomerstvo. V preteklosti so za tahimtrijo uporabljali trinitni ali Reichenbachov razdaljemer + nivelmansko lato ali avtoredukcijski tahimeter + lato z reperjem. V sedanjosti se uporabljajo izključno elektronski tahimetri z reflektorjem. Navadno se poligonska mreža dovolj približa detajlu zato so poligonske točke izhodišče za polarno izmero. Če je v bližini detajla trigonometrična točka nižjega reda, jo tudi uporabimo za izhodišče polarne izmere, bolj oddaljene trigonometrične točke poljubnega reda pa so lahko tudi uporabne pri polarni izmeri, saj jih lahko uporabimo za orientacijo. Poleg ravninskih koordinat morajo imeti poligonske točke, ki služijo za stojišče instrumenta tudi nadmorske višine. Instrumentarij in pribor: Elektronski tahimeter Stativ Togo grezilo z reflektorjem in tarčo Žepni trak Merski trak Lokalni prostorski koordinatni sistem: Izračun: Horizontalni kot α A j tvorita smer 0 0'0'' in smer proti detajlni točki Poševna dolžina d A j proti detajlni točki j Zenitna razdalja z A j Izhodišče je dana stojiščna točka A in orientacija orientacijske točke B Dano: A(y A, x A, H A), orientacija B(y B, x B) 41

43 j Merjeno: α A, i, α A1, z A1, d A1, l 1 α A2, z A2, d A2, l 2 Iščemo: T j(y j, x j, H j) 1. Izračun smernega kota med danima točkama yb ya ν AB = arctan xb xa 2. Izračun orientacijskega kota B σ A = ν AB α A (+360 ) 3. Izračun smernega kota med dano (A) in detajlno (j) točko ν Aj = σ A α A j ( 360 ) 4. Izračun horizontalne dolžine iz poševno merjene (ker zahteva cm natančnost lahko uporabimo enostavno enačbo, ni treba upoštevati reflakcije ) D Aj = d Aj sin z A j 5. Izračun ravninskih koordinat detajlne točke j y j = y A + D Aj sin ν A j x j = x A + D Aj cos ν A j 6. Izračun višine detajlnih točke (ker zahteva cm natančnost ponovno uporabimo enostavno enačbo za izračun spremembe H) H j = H A + d Aj cos z Aj + i l j Poseben primer: Če je α A j = 0 0' 0'' σ A=ν A B ν A j = ν A B + α A j rezultati: prostorske koordinate detajlnih tolč (y,x,h) natančnost: odvisna je od natančnosti instrumenta in pribora odvisna je od vestnosti opravljene meritvee 42

44 odvisna je od vestnosti opravljene meritve odvisna je od oddaljenosti detajlnih točk odvisna je od natančnosti postavljenega togega grezila z reflektorjem na detajlni točki (zato je potrebna rektifikacija dozne libele togega grezila) dobimo mm do cm relativno natančnosti prednosti: skupna določitev vseh 3 koordinat detajlnih točk hkrati hiter način meritev najnatančnejši način določevanja koordinat detajlnih točk z uporabo elektronskih tahimetrov, dlančnikov in programske opreme lahko izdelamo digitalni načrt že na terenu POSTOPEK IZMERE - Na zemljišču, ki ga moramo posneti, moramo imeti dane točke v državnem koordinatnem sistemu (tako položajne, kot višinske - Za poligonske točke, ki so izhodišče izmere moramo poznati položajne koordinate (x in y) in nadmorske višine - Detajlno izmero opravljajo najmanj 3 ljudje. Najbolj izkušen je vodja izmere in riše detajlno skico. Drugi je operater na instrumentu. Tretji je figurant in nosi togo grezilo z reflektorjem. a) Detajlno skico vodimo pri vsaki izmeri terena. Vanjo rišemo vse detajle, ki jih snemamo. Na osnovi podatkov, ki so narisani in napisani na detajlni skici in na osnovi merskih podatkov z instrumentom izdelamo geodetske načrte. b) Operater vodi zapisnik o izmeri na papirju ali električnem mediju električnega tahimetra. Merski podatki: α AB, i, št. detajlne točke j, Hz=α Aj, d Aj, z Aj, l j c) Figurant mora postavljati togo grezilo z reflektorjem vertikalno, zato mora imeti togo grezilo vgrajeno dozno libelo - Detajlno izmero začnemo na poligonski točki, nad katero operater centrira in horizontira električni tahimeter. Z žepnimtrakom izmeri višino instrumenta i (na cm natančno) in jo zapiše oz. shrani. Z merjenjem višine instrumenta izvedemo vklop izmere v višinski koordinatni sistem. - Istočasno vodja izmere skicira na skico okoljni teren. Lahko pa si okoljni teren pripravi, kot fotokopijo že izdelanega starejšega načrta. - Naslednja faza je orientacija izmere. Vklop izmere v državni položajni koordinatni sistem. Izmero orientiramo tako, da operater navizira dano točko B in odčitek Hz kroga zapiše oz. shrani (α AB ). - Po končani orientaciji začnemo z detajlno izmero. Vodja izmere pošlje figuranta na prvo detajlno točko, ki jo izbere in jo na skici označi. Iste številke zapiše/registrira operater v zapisnik. Nato operater navizira reflektor s tarčami v levi (I.) krožni legi in čita oz. sproži čitanje. Odčitke α Aj, d Aj, z A j in številko detajlne točke zapiše oz. shrani. Figurant mu sporoči višino reflektorja l j. - Vodja izmere določa detajlne točke, ki so pomembne za položajno in višinsko predstavo terena. Pazi, da kakšne točke ne izpusti. 43

45 - Številke detajlnih točk se morajo na detajlni skici in v zapisniku ujemati, zato se morata vodja izmere in operater med izmero kontrolirati. Če se točke ne ujemajo morajo ponoviti izmero vse od točke od zadnje kontrole. - Med izmero moramo kontrolirati, če se je premaknil tudi instrument. To kontrolo priporočamo na detajlnih točk. Pri tej kontroli naviziramo orientacijsko točko, če jo imamo stalno signalizirano iz. na eno vezno točko, ki smo jo na začetku navizirali in zapisali odčitek Hz kroga. Kontrolni in začetni odčitek se ne smeta razlikovati za več kot 20. Če se ne ujemata moramo ponovno izmeriti vse točke od zadnje kontrole. - Ko smo izmerili vse detajlne točke iz enega stojišča zaključimo izmero tako, da odčitamo zaključno vizuro na orientacijsko točko ali na vezno točko (odčitka se ne smeta razlikovati za ). - Pred selitvijo na novo poligonsko točko pa se z merskim trakom izmeri kontrolne mere a) čelne mere (fronte) b) križne mere Če dolžine ne merimo horizontalno ampak poševno, zapišemo v skico poleg vrednosti še p (npr. 17,15p). - Ker čitamo na tahimetru na horizontalnem in vertikalnem krogu samo v eni krožni legi, mora biti instrument preizkušen in rektificiran (še posebno na kolimacijski in indeksni pogrešek). DETAJLNE SKICE 1. Priprava detajlne skice a) Ko na skici (praznem papirju) označimo okvir in koordinate okvirja nanesemo najprej poligonske točke v nekem merilu glede na okvir. Te točke tvorijo osnovo izmere, nato si pred izmero na terenu skiciramo detajl v približnem merilu, ki ga bomo posneli (to naredimo s svinčnikom). b) Pripravimo si svetlo fotokopijo načrta terena ali ortofoto terena, ki ga moramo posneti. Pri izmeri moramo skiciran detajl risati s tušem. 2. Vsebina detajlne skice Dane geodetske točke Vse objekte, komunikacije, vodotoke, meje parcel in kultur, oblike zemeljskega površja, ki jih merimo Z znakom in s številko merjene detajlne točke Ime, priimek, naslov lastnika zemljišča Okrajšavo za vrsto rabe zemljišča obkroženo s krogom nj dv vg Karakteristične reliefne črte, ki jih narišemo črtkano in s črtico naznačimo smer plastnice padnica poteka v smeri največjega naklona zemljišča, plastnice so pravokotne na padnico razvodnica poteka po grebenih, plastnice se na razvodnici lomijo ali krivijo odvodnice potekajo po globelih in dolinah. Plastnice se na odvodnici lomijo ali krivijo lomne črte potekajo po terenskih lomih, kjer teren menja naklon. Na lomnih črtah plastnice spremenijo smer. Podatki o dodatnih meritvah (fronte, križne mere) 44

46 NAČIN SNEMANJA DETAJLA I. Snemanje objektov Pri objektih snemamo vogale objekta, to so lomne točke tlorisa, kjer se objekt stika s terenom. Na detajlni skici objekt prikažemo s topografskim znakom. Če se objekti med seboj stikajo ali če vsak del objekta služi drugemu namenu snemamo vsak objekt posebej. Če je objekt na stebrih, Posnamemo stebre in projekcijo tlorisa objekta na terenu. Projekcijo na detajlni skici označimo črtkano. Pri snemanju za velika merila (1:500, 1:1000) moramo posneti zunanja stopnišča, svetlobne jaške terase, pri snemanju za manjša merila pa manjše detajle spustimo. Objektov, ki nimajo temeljev ne snemamo. Objekte v gradnji snemamo, če so že pozidani temelji objekta. Na dvorišču posnamemo vse objekte iz trdega materiala, ki jih lahko prikažemo s topografskimi znaki. Velja pravilo, da moramo na terenu posneti vse tiste objekte, ki jih bomo kartirali pri izdelavo geodetskih načrtov, saj morajo biti geodetski načrti prava slika terena, da bodo služili svojemu namenu. Ko objekte posnamemo izmerimo za kontrolo tudi fronte. II. Primer snemanja vogala objekta z električnim tahimetrom Postopek velja za instrumenta: Leica 605L in TS06. Merjenje in registracija na električnem tahimetru poteka na 2 načina: I. tipka ALL (VSE): - izvede merjenje Hz smeri, zenitne razdalje, poševne dolžine in registracijo vseh treh vrednosti v pomnilnik instrumenta. Poševna dolžina se izmeri in registrira, ne prikaže pa se na zaslonu. II. kombinacija tipk DIST (RAZDALJ) in REC (SHRANI): - pritisk tipke DIST oz. RAZDALJ. izvede merjenje poševne dolžine in prikaz njene vrednosti na zaslonu. - Pritisk tipke REC. oz SHRANI izvede registracijo vseh treh vrednosti. Detajlne točke navadno snemamo tako, da fino naviziramo reflektor s tarčo in pritisnemo tipko ALL oz. VSE. Če bi vogale objekta snemali na tak način, bi naredili napako pri merjenju dolžine. 45

47 Zunanje vogale objekta snemamo na naslednje načine: I. uporaba tipk DIST oz. RAZDALJ. in REC oz. SHRANI: - reflektor postavimo na vogal, da bo dolžina pravilna in instrument viziramo v reflektor. - izmerimo dolžino s tipko DIST oz RAZDALJ. - samo z gumbom za horizontalno! fino viziranje viziramo vogal objekta (ne premikamo gumba za zenitne razdalje in ne merimo dolžine ponovno!) - odčitke registriramo s tipko REC oz. SHRANI. 46

48 II. snemanje zunanjega vogala s tipko ALL oz. VSE: - izmerimo ostanek z žepnim trakom, ki ga moramo prišteti registriranemu odčitku poševne dolžine d. III. izmerimo fronte objekta in zunanji vogal konstruiramo pri izdelavi načrta IV. če ima elektronski tahimeter možnost brez-reflektorskega merjenja dolžine, izmerimo zunanje vogale na ta način Notranje vogale snemamo na naslednje načine: 47

49 I. tipka ALL oz. VSE: - ostanek izmerimo z žepnim trakom II. konstrukcija notranjega vogala s pomočjo front III. brezkontaktno merjenje III. Snemanje komunikacij ceste, ulice, poti, žičnice, Komunikacije, predvsem ceste in železnice snemamo običajno po prečnih profilih. Profili morajo biti toliko na gosto, da potek komunikacije pravilno predstavimo na načrtu. Za konstrukcijo krivine potrebujemo vsaj 3 profile (začetek, sredina in konec krivine). Za konstrukcijo ravnih delov, pa je razdalja med profili odvisna od merila načrta: 48 za merila 1:500 in 1:1000 naj bo med profili manj kot 50m.

50 za manjša merila naj bo med profili 100m. Profil posnamemo tudi na vseh vertikalnih lomih trase. snemanje prečnega profila za merila 1:500 in 1:1000 snemamo točke na robu nasipa, vrhu nasipa, oba robova vozišča, sredino vozišča, odtočne jarke, dno in vrh useka. Če je odtočni jarek ožji od 0.5 mm na načrtu ga posnamemo z eno točko na sredini, sicer z dneva točkama. za manjša merila (1:2000, 1:2500) snemamo točke na dnu nasipa, oba robova vozišča, vrh useka. Za prikaz jarka uporabimo ustrezen topografski znak. snemanje cest ko snemamo ceste moramo posneti vse objekte, kot so: prometni znaki, semaforji, cestni prepusti, cestna razsvetljava, kilometerske kamne, table s krajevnimi napisi, objekte komunalnih instalacij (potekajo pod cestiščem), kanalizacijske/odtočne jaške, hidrante idr. snemanje železnic ko snemamo železnice posnamemo osi tirov (NE posameznih tračnic!), kilometerske in hektometerske kamne, opozorilne table, signalne naprave, telegrafske/telefonske/električne stebre. Vse naštete objekte posnamemo z eno točko in jih na detajlni skici označimo z ustreznim topografskim znakom. Objekte ob komunikacijah snemamo po pravilih za snemanje objektov. snemanje drevoredov 49

51 drevored posnamemo tako, da za večja merila posnamemo posamezna drevesa, za manjša merila posnamemo prvo in zadnje drevo, vmesne pa narišemo na detajlno skico s topografskim znakom. slika snemanje mostov mostove snemamo tako, da posnamemo vse karakteristične točke stebrov, izmerimo širino mostu z ročnim trakom in jo vpišemo v detajlno skico. snemanje predorov portale predorov snemamo tako, da posnamemo vse karakteristične točke za pravilen prikaz. snemanje vodotokov o Kopenske vode: snemamo ob nizkem vodostaju, da lahko posnamemo čim več rečnega ali jezerskega korita. Posneti moram točke na robovih korita in kocke ob vodni gladini. o Kraška polja: snemamo v sušnem obdobju o Morska obala: posnamemo črto gladine morja ob plimi in črto, do katere sežejo največji valovi. Posneti moramo vse stalne objekte (pomoli, marine, zaščitni zidovi ) o Hudourniške grape: snemamo z vsemi karakterističnimi točkami, posneti moramo zidove za regulacijo, kaskade, izvire, ponore, vodnjake. Manjše obrobne jarke snemamo s točkami po enem robu jarka v detajlno skico pa opišemo njegovo širino in globino. 50

52 Način zapisa izmere: - Začetna 0,00 - Vmesne dolžine - Končna dolžina snemanje mej parcel, mej kultur o Posestne meje meje parcel: pri snemanju posestnih mej velja pravilo, da moramo posneti vsa oglišča direktno- vse mejnike iz poligonske točke. Če poteka posestna meja v krivini posnamemo mejnike kot so postavljeni, puščica na zveznici med mejnikoma ne sme presegati 20cm. Če stoji ograja na posestni meji moramo ugotoviti kateremu lastniku ograja pripada. Topografski znak za ograjo na detajlni skici narišemo na tisti strani kjer je zemljišče lastnika ograje. Posestne meje rišemo na detajlni skici z 0,8mm debelo polno črto. Če je meja med kulturami istočasno posestna meja, jo snemamo kot posestno mejo. o Meje med kulturami: če je meja med kulturami gozdna ali poljska pot potem to pot posnamemo s točkami po enem robu poti in izmerimo s trakom njeno širino oz. posnamemo oba roba poti. Če je na meji med kulturama postavljena ograja jo na detajlni skici označimo z topografskim znakom. Pri snemanju ločimo iglasti, listnati in mešani gozd. Meje med kulturami rišemo na detajlni skici z 0,2mm debelo polno črto. snemanje oblike zemeljskega površja-reliefa Izvajamo po karakterističnih linijah (razvodnice, vpadnice, odvodnice, glavne črte) po nizu profilov. Profili morajo biti tako na gosto, da lahko med njimi predpostavimo, da so izohipse ravne črte. - Na manj razgibanem terenu posnamemo profile, ki so redkejši vendar med njimi naj bo maksimalna razdalja 51

53 - Na razgibanem terenu posnamemo profile, ki so gostejši Na vsakem profilu posnamemo toliko točk, da lahko med dvema interpoliramo izohipse linearno. Posneti moramo vse točke v katerih se teren lomi v vertikalnem smislu. Detajlne točke izbiramo torej na vseh horizontalnih in vertikalnih lomnih terenih. Izberemo jih lahko toliko, da bo relief pravilno postavljen (ne preveč=predrago, ne premalo=narobna predstava reliefa). Vseke in nasipe moramo posneti tako, da posnamemo začetek, spodnjo in zgornjo mejo ter konec vseka oz. nasipa. 52

54 2.2 Geodetski načrt Pravilnik o geodetskem načrtu (uradni list RS št. 40/2004). Geodetski pravilnik je osnovni geodetski akt, ki določa: - Vsebino geodetskega načrta - Izdelavo g. n. - Uporabo g. n. - Podrobnejšo vsebino g. n. za pripravo projektne dokumentacije za gradnjo objektov, geodetskega načrta novega stanja zemljišča, geodetskega načrta za pripravo državnega in občinskega načrta Geodetski načrt je prikaz fizičnih struktur in pojavov na zemeljskem površju nad in pod njim v pomanjšanem merilu po kartografskih pravilih. Geodetski načrt vsebuje podatke o reliefu, vodah, rastlinstvu, gradbeno-inženirskih objektih, rabi zemljišč, zemljepisnih imenih, geodetskih točkah, zemljiških parcelah, administrativnih mejah in drugih fizičnih strukturah ter pojavih. Geodetsko podjetje in naročnik geodetskega načrta, se ob naročilu izdelave g. n. dogovorita glede na namen uporabe katere vsebine naj prikazuje g.n. ter določila podrobnosti in natančnosti vsebin. Geodetski načrti so običajno izdelani v merilih večjih od 1:5000, največkrat 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000. Pravilnik o g. n. določa, da se za prikaz vsebine g.n. uporabljajo znaki določeni v topografskem ključu. Geodetski načrt sestavljata grafični prikaz in certifikat g.n. V grafičnem prikazu - za prikaz vsebin g.n. se uporabljajo znaki določeni v topografskem ključu, pokažejo se le tisti podatki, ki po kakovosti ustrezajo namenu uporabe g.n. V certifikatu odgovorni geodet potrdi skladnost g.n. s predpisi, ki urejajo graditev objekta in urejanje prostora oz. drugimi predpisi, ki določajo izdelavo g.n. Vsebina certifikata je določena s pravilnikom o g.n. IZDELAVA TOPOGRAFSKEGA NAČRTA I. Zahteve po izdelavi Merilo Od merila načrta je odvisen izbor: Instrumentarija in pribora - mora biti preizkušen in rektificiran. Sodobni el. tahimetri, ki zagotavljajo cm natančnost popolnoma zadoščajo potrebam. Pri večjih merilih moramo biti pozorni na izbiro primernega pribora. Togo grezilo, kot nosilec reflektorja mora imeti rektificirano dozno libelo. Postopka snemanja za večja merila je primerna klasična terestrična polarna metoda in metoda GNSS. Za manjša merila je primerna klasična terestrična polarna metoda, GNSS in fotogrametrična metoda Izbira detajlnih točk premočrten detajl posnamemo krajišča ravnih linij. Krivočrten detajl držimo se pravila, da mora bitit x< 0,2mm * M (M0modul merila) Primer: 53

55 merilo (M) x [cm] 1: : : : Obseg območja Poznati moramo obseg območja, ki ga moramo posneti in nato izdelati topografski načrt Namen uporabe Če naročnik zahteva prikaz posebne tematike, moramo biti pri snemanju in pri izdelavi topografskega načrta pozorni nanje. POSTOPEK IZDELAVE TOPOGRAFSKEGA NAČRTA Zagotovljeno moramo imeti geometrično osnovo izmere, ki služi kot izhodišče izmere imeti moramo položajno in višinsko mrežo točk in reperjev. Zato je potreben: pregled stanja dopolnitev mreže (če staro stanje ne ustreza) zgostitev mreže oz. ponovna izmera Snemanje detajla oz. polarna izmera izmera vseh detajlnih točk, ki definirajo položaj in obliko objektov, komunikacij vodenje detajlne izmere Izračun koordinat detajlnih točk Kartiranje oz. pretvorba numeričnih podatkov v grafično obliko najprej kartiranje oz. izris geodetske mreže in detajlnih točk povezovanje detajlnih točk: kartiranje objektov, komunikacij, vnos topografskih znakov interpolacija plastnic/izohips in izris o ekvidistanca plastnic (E) običajno velja, ni pa pravilo, da je modul merila izražen v mm, kar ekvidistanca plastnic (npr.: merilo 1:500 E=0,5m) o izračun plastnic izris izvenokvirne vsebine 2.3 DETAJLNI NIVELMAN Z detajlnim nivelmanom določamo nadmorske višine poljubnim detajlnim točkam. Nadmorske višine točk potrebujemo pri: upodabljanju reliefa na topografskem načrtu merjenju podolžnih in prečnih profilov kontroli zgrajenih objektov 54

56 POTEK NIVELIRANJA Detajlni nivelman začnemo in končamo na danem reperju. Če v bližini nimamo dveh reperjev začnemo in končamo niveliranje na istem reperju. Figurant postavi lato na začetni dani reper. Operater pa nivelir usmeri v smeri detajlnih točk na oddaljenosti 50 do 80m. Če iz prvega stojišča lahko niveliramo na vse detajlne točke, tem točkam lahko določimo višine. Če pa vseh detajlnih točk ne moremo posneti iz enega stojišča, ker so predaleč ali na oviramo postavimo izmenišče. Razdalji reper-nivelir in nivelir-izmenišče morata biti enaki. Vrstni red je tak, da najprej postavimo izmenišče, odčitamo na lati l IZM, nato posnamemo vse detajlne točke l i in za kontrolo ponovno odčitamo odčitek na izmenišču, ki mora biti v okviru natančnosti izmere enak prvemu odčitku. Nato nivelir prestavimo na drugo stojišče, odčitamo odčitek na izmenišču in nadaljujemo deli, kot na prejšnjem stojišču. Niveliranje končamo na končnem danem reperju. Na latah postavljenih na reperjih in na izmeniščih čitamo vedno na mm. Na latah postavljenih na detajlnih točkah pa odvisno od zahtevanih natančnistih na cm oz. mm. IZRAČUN Če uporabljamo izmenišče Najprej izračunamo višine izmenišč enako kot višine reperjev v generalnem nivelmanu. Odstopanje f, ki ga izračunamo med višinsko razliko izračunano iz višin danih reperjev in vsoto niveliranih višinskih razlik med izmenišči, porazdelimo proporcionalno glede na dolžino izmenišč. Ko imamo izračunane višine izmenišč ali če iz enega stojišča lahko posnamemo vse detajlne točke izračunamo višino vizure (H v) in od nje višine detajlnih točk. Višine vizur (Hv) izračunamo samo za stojišča iz katerih merimo detajlne točke. Pri snemanju detajlnih točk damo lato na tla in ne na žabo! Ker pri detajlnem nivelmanu ne niveliramo s sredine moramo uporabljati preizkušen in rektificiran instrument. 55