Méthode de triangulation. Il est généralement admis que la méthode de triangulation a été proposée pour la première fois par le scientifique néerlandais Snellius en 1614. Cette méthode est largement utilisée dans tous les pays. L'essence de la méthode : aux hauteurs dominantes de la zone, un système de points géodésiques est fixé, formant un réseau de triangles. DANS Réseau de triangulation ce réseau détermine les coordonnées du point de départ UN, mesurer les angles horizontaux dans chaque triangle, ainsi que les longueurs b et les azimuts a des côtés de la base, qui précisent l'échelle et l'orientation azimutale du réseau.
Le réseau de triangulation peut être construit sous la forme d'une rangée distincte de triangles, d'un système de rangées de triangles, ainsi que sous la forme d'un réseau continu de triangles. Les éléments du réseau de triangulation peuvent servir non seulement de triangles, mais aussi de figures plus complexes : quadrangles géodésiques et systèmes centraux.
Les principaux avantages de la méthode de triangulation sont son efficacité et sa capacité à être utilisée dans diverses conditions physiques et géographiques ; grand nombre mesures redondantes dans le réseau, permettant un contrôle fiable de toutes les valeurs mesurées directement sur le terrain ; haute précision de détermination position mutuelle points adjacents du réseau, notamment continus. La méthode de triangulation reçue plus grande distribution lors de la construction de réseaux géodésiques d'État.
Méthode de polygonométrie. La polygonométrie est une méthode de construction d'un réseau géodésique sous la forme d'un système de lignes brisées, dans lequel tous les éléments sont directement mesurés : angles de rotation et longueurs de côtés d
L'essence de cette méthode est la suivante. Un système de points géodésiques est fixé au sol, formant un passage unique allongé ou un système de passages qui se croisent, formant un réseau continu. Entre les points de traversée adjacents, les longueurs des côtés s,- sont mesurées, et aux points - les angles de rotation p. L'orientation azimutale d'une traversée polygonométrique est effectuée à l'aide d'azimuts déterminés ou spécifiés, en règle générale, à ses points d'extrémité, tout en mesurant les angles adjacents y. Parfois, des passages polygonométriques sont posés entre des points avec coordonnées données réseau géodésique d'une classe de précision supérieure.
Les angles en polygonométrie sont mesurés avec des théodolites précis et les côtés - avec des fils de mesure ou des nombres de distance lumineuse. Mouvements dans lesquels les côtés sont mesurés avec de l'acier h les rubans à mesurer et les coins - théodolites de précision technique 30" ou G, sont appelés passages de théodolite. Les passages de théodolite sont utilisés dans la création de réseaux géodésiques d'arpentage, ainsi que dans les travaux d'ingénierie, de géodésique et d'arpentage. Dans la méthode polytonométrique, tous les éléments de construction sont mesurés directement et angles directionnels et les coordonnées des sommets des angles de rotation sont déterminées de la même manière que dans la méthode de triangulation.
L'ordre de construction des plans de réseau : selon le principe du général au spécifique, du grand au petit, du précis au moins précis.
Méthode de trilatération. Cette méthode, comme la méthode de triangulation, implique la création de réseaux géodésiques au sol soit sous la forme d'une chaîne de triangles, de quadrangles géodésiques et systèmes centraux, ou sous forme de réseaux continus de triangles, dans lesquels ce ne sont pas les angles qui sont mesurés, mais les longueurs des côtés. En trilatération, comme en triangulation, pour orienter les réseaux au sol, il faut déterminer les azimuts de plusieurs côtés.
Avec le développement et l'augmentation de la précision de la technologie de la lumière et de la radiométrie pour mesurer les distances, la méthode de trilatération gagne progressivement de plus en plus de terrain. valeur plus élevée, notamment dans la pratique des travaux d’ingénierie et de géodésique.
Méthodes satellitaires pour construire un réseau géodésique.
Méthodes utilisant les technologies satellitaires, dans lesquelles les coordonnées des points sont déterminées à l'aide de systèmes satellitaires - le Glonass russe et le GPS américain. Ces méthodes ont une importance scientifique et technique révolutionnaire dans résultats obtenus en termes de précision, de rapidité d'obtention des résultats, de capacité tous temps et de coût de travail relativement faible par rapport à méthodes traditionnelles restauration et maintien de la base géodésique de l'État au niveau approprié.
Les méthodes satellitaires pour créer des réseaux géodésiques consistent à géométrique Et dynamique. DANS méthode géométrique L'AES est utilisé comme cible à visée élevée, dans une dynamique - AES ( satellite artificiel Terre) est le porteur des coordonnées. Dans la méthode géométrique, les satellites sont photographiés sur fond d'étoiles de référence, ce qui permet de déterminer les directions de la station de suivi vers les satellites. Photographier plusieurs positions satellites à partir de deux ou plusieurs points initiaux et plusieurs points déterminés permet d'obtenir les coordonnées des points déterminés. Le même problème est résolu en mesurant la distance aux satellites. La création de systèmes de navigation (en Russie - Glonass et aux USA - Navstar), composés d'au moins 18 satellites, permet de déterminer des coordonnées géocentriques à tout moment dans n'importe quelle partie de la Terre X, Y, Z, avec une plus grande précision que le système de navigation American Transit précédemment utilisé, qui vous permet de déterminer les coordonnées X, Y, Z, avec une erreur de 3 à 5 m.
N°16 Justification prévue des relevés topographiques. Travail sur le terrain.
Les points des réseaux géodésiques d'état et les réseaux de condensation n'ont pas une densité suffisante pour les relevés topographiques. Par conséquent, une justification d'enquête est créée sur le territoire de la construction proposée. Les points de cette justification sont situés de telle manière que toutes les mesures lors de la photographie de la situation et du relief soient effectuées directement à partir de ses points. La justification du tir est créée sur la base de principe général construction de réseaux géodésiques - du général au spécifique. Elle s'appuie sur des points du réseau d'État et des réseaux de condensation dont les erreurs sont négligeables par rapport aux erreurs de justification de l'enquête.
La précision de la création d'une justification garantit que les relevés topographiques sont réalisés avec des erreurs dans les limites de la précision graphique des constructions sur un plan d'une échelle donnée. Conformément à ces exigences, les instructions pour les levés topographiques réglementent la précision des mesures et les valeurs maximales des longueurs de course.
Les traverses en théodolite sont le plus souvent utilisées comme justification de planification. En zone ouverte, les passages de théodolite sont parfois remplacés par des rangées ou un réseau de microtriangulation, et en zone bâtie ou forestière - par des réseaux de quadrangles sans diagonales.
Relevés prévus à haute altitude. Dans lequel les positions horizontales et altimétriques des points étudiés sont déterminées. Le résultat est un plan ou une carte décrivant à la fois la situation et le relief. Travaux géodésiques de terrain sont réalisés directement sur le terrain et comprennent, selon la finalité :
rupture du piquet de grève ;
création d'un cadre de planification;
documentation
№17Traitement au bureau des matériaux de traverses de théodolite.
Le travail en chambre est un travail effectué en hiver dans un bureau (chambre en latin signifie salle) en vue du traitement final dans heure d'été obtenu du matériel de travail sur le terrain. Des calculs sont effectués, des cartes, des rapports, des articles, des livres sont compilés pour l'impression, qui sont le résultat d'explorations géologiques, géophysiques, etc., effectuées sur place. travaux
But: automatisation du traitement des levés techniques et géodésiques obtenus à partir des journaux de mesures sur le terrain.
Fonctions logiciel:
calcul et réglage des traverses de théodolite de diverses configurations ;
traiter les résultats de l'enquête tachéométrique de la zone ;
traitement des résultats de nivellement ;
résoudre des problèmes de référencement géodésique (décalage de coordonnées, triangle, etc.) ;
calculer l'aire d'un polygone fermé à partir des coordonnées de ses points limites ;
tracer les résultats des calculs et des ajustements sur une carte ;
génération et impression de relevés pour résoudre des problèmes géodésiques.
Description de la demande :
Pour effectuer le traitement bureautique des levés d'ingénierie et géodésiques, le SIG « Map 2008 » fournit le progiciel « Calculs géodésiques ». Procédures incluses dans progiciel vous permettent de traiter les données de mesure sur le terrain, de tracer les résultats des calculs sur une carte et de compiler documents de déclaration sous forme de fiches de paie avec les données lors des calculs.
Les procédures incluses dans le complexe vous permettent d'effectuer des calculs et d'égaliser des mesures géodésiques pour l'utilisation ultérieure des résultats dans le but d'élaborer des plans topographiques, de générer de la documentation sur la gestion des terres, de concevoir et de surveiller les ouvrages. type linéaire, modèles de relief de bâtiments, etc. Tous les modes sont conçus pour traiter des mesures « brutes » et fournissent une forme tabulaire pour la saisie des données. Apparence et l'ordre de saisie est aussi proche que possible de formes traditionnelles remplir des journaux de terrain. Les champs obligatoires pour la saisie des informations sont surlignés en couleur.
N°18 Justification en haute altitude des levés topographiques. Travail sur le terrain
En règle générale, les points de justification des immeubles de grande hauteur sont combinés avec des points de justification de planification. La justification de la hauteur est créée à l'aide de méthodes de nivellement géométriques ou trigonométriques. La distance entre le niveau et les lattes doit dépasser 150 m. Le dénivelé des accotements ne doit pas dépasser 20 m. Niveau des deux côtés des lattes. La différence entre les élévations ne doit pas dépasser ± 4 mm.
La justification des levés à haute altitude est généralement créée sous la forme de réseaux de nivellement de classe IV ou de nivellement technique. Sur grandes surfaces Lors de la création d'une justification à haute altitude à l'aide de la méthode de nivellement géométrique, un réseau clairsemé de points est obtenu, qui est ensuite condensé par des passages à haute altitude. Dans ces mouvements, les excès sont déterminés trigonométriquement. Pour obtenir la précision requise, les instructions des relevés topographiques réglementent la précision des mesures des élévations, la méthodologie de leur détermination et les longueurs maximales des passages en haute altitude.
Selon le but, la composition et les méthodes d'exécution du travail sur le terrain et au bureau, on distingue deux types d'enquêtes photothéodolites : topographiques et spéciales.
Dans les levés photothéodolites topographiques effectués pour obtenir cartes topographiques et des plans aux échelles 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10 000, l'étendue des travaux comprend :
1) élaboration d'un projet de travail (choix d'une échelle de prise de vue, élaboration d'un programme de travail et de ses devis, plan de calendrier)
2) reconnaissance de la zone de tir (inspection de la situation et du terrain, sélection du type de réseau de support géodésique pour la justification du levé, emplacements des bases de photographie et des points de contrôle) ;
3) création d'un réseau de référence géodésique (installation de signalisation du réseau, mesures dans le réseau, calcul préalable des coordonnées et élévations des points du réseau) ;
4) création d'une justification de travail d'enquête et d'une référence plan-altitude des points de base et des points de contrôle ;
5) photographier la zone ;
6) mesurer les longueurs des bases photographiques ;
7) travail de laboratoire et de bureau.
Relevés prévus à haute altitude. Dans lequel les positions horizontales et altimétriques des points étudiés sont déterminées. Il en résulte un plan ou une carte représentant à la fois la situation et le relief. Les travaux géodésiques de terrain sont réalisés directement sur le terrain et comprennent, selon les besoins :
rupture du piquet de grève ;
création d'un cadre de planification;
relier la base géodésique des zones d'enquête aux points base étatique ou tournage départemental ;
photographier des détails de la situation, du relief, des profils et des objets individuels ;
la répartition du transfert du projet vers la zone lors des travaux d'investissement et de l'entretien courant des voies ;
surveillance du régime des rivières et des réservoirs et un certain nombre d'autres types de travaux géodésiques.
Lors de l'exécution de travaux sur le terrain, il est effectué documentation: rondins de piquetage, de nivellement, tachéométriques, rondins d'angle de rotation, contours, etc.
N° 19 Traitement bureautique des matériaux de nivellement.
Le traitement au bureau des matériaux de nivellement est divisé en calculs préliminaires (traitement des journaux de terrain) et finaux. Lors des calculs finaux, la précision des résultats de nivellement est évaluée, les résultats sont égalisés et les points sont calculés.
Les calculs préliminaires commencent par une vérification approfondie de toutes les écritures de journal et calculs. Puis sur chaque page les sommes du verso (∑ Z) et avant (∑ P.) échantillons et trouvez leur demi-différence. Après cela, calculez la somme des excès moyens (∑ h moyenne). Le contrôle de calcul page par page est l'égalité
L’écart s’explique par d’éventuels écarts dus aux arrondis lors du calcul de la moyenne.
Dans le cas d'un mouvement de mise à niveau basé sur deux points durs, excès connu h 0 est calculé comme la différence entre les notes connues de la finale H à et primaire H n déplacer des points, puis
h 0 = H à - H n .
Si le nivellement est effectué sur une zone fermée, alors l'excédent connu h 0 sera égal à zéro.
Les passages de nivellement suspendus sont nivelés deux fois puis l'excédent h 0 est calculé comme la moitié de la somme des excès de deux mouvements de nivellement
N° 20 Méthodes de levés topographiques.
Levé topographique est un complexe de travaux géodésiques dont le résultat est une carte topographique ou un plan de la zone. Les relevés topographiques sont réalisés à l'aide de méthodes phototopographiques aériennes et terrestres. Les méthodes au sol sont divisées en levés tachéométriques, théodolites, photothéodolites et à l'échelle. Le choix de la méthode d'enquête est déterminé par la faisabilité technique et la faisabilité économique, tandis que les principaux facteurs suivants sont pris en compte : - la taille du territoire, la complexité du terrain, le degré d'aménagement, etc. Lors du tournage grands territoires Il est plus efficace d'utiliser des levés phototopographiques aériens ; dans les petites zones, des levés tachéométriques et théodolites sont généralement utilisés. La photographie périodique est actuellement utilisée assez rarement, en tant que type de prise de vue technologiquement dépassé. Le type de levé topographique au sol le plus courant est le levé tachéométrique. Elle s'effectue principalement à l'aide d'une station totale électronique, mais il est également possible d'effectuer un levé à l'aide d'un théodolite. Lors des relevés tachéométriques sur le terrain, toutes les mesures nécessaires sont effectuées, qui sont inscrites dans la mémoire de l'appareil ou dans un journal, et le plan est établi dans des conditions de bureau. Enquête sur le théodolite s'effectue en deux étapes : constitution d'un réseau d'enquête et relevé des contours. Le réseau d'enquête est construit à l'aide de traverses de théodolite. Le travail de tournage s'effectue à partir des points du réseau de tournage de la manière suivante : coordonnées rectangulaires, empattements linéaires, empattements de coin, coordonnées polaires. Les résultats de l'enquête sur les théodolites sont reflétés dans le plan. Tous les croquis de contour doivent être réalisés de manière claire et précise, en disposant les objets de manière à ce qu'ils restent espace libre pour enregistrer les résultats de mesure. Lors d'un levé time-lapse, le plan de la zone est dessiné directement sur le site de levé sur une tablette préalablement préparée, sur le terrain.
Le relevé Mensula est un relevé topographique réalisé directement sur le terrain à l'aide de mensula et de kipregel. Angles horizontaux Ils ne mesurent pas, mais construisent graphiquement, c'est pourquoi le levé linéaire est appelé levé angulaire. Lors de la photographie d'une situation et d'un relief, les distances sont généralement mesurées avec un télémètre, et les excès sont déterminés par nivellement trigonométrique. Construire un plan directement sur le terrain permet d'éliminer les erreurs grossières lors du levé et d'obtenir la correspondance la plus complète entre le plan topographique et le terrain.
N°21 Levé d'altitude du théodolite
Déplacement théodolite à haute altitude est une traversée en théodolite dans laquelle, en plus de déterminer les coordonnées des points de traversée, leurs hauteurs sont déterminées par nivellement trigonométrique. Mesures et calculs effectués pour déterminer les coordonnées du plan X, à. Considérons la définition des hauteurs.
De chaque côté du mouvement, les angles d'inclinaison sont mesurés avec un théodolite de précision technique. La mesure de l'angle s'effectue en une seule étape. La franchise est calculée à l'aide de la formule. Pour contrôler et améliorer la précision, chaque excès est déterminé deux fois - dans le sens avant et arrière. Excédent direct et inverse, ayant signe différent, ne devrait pas différer dans valeur absolue plus de 4 cm tous les 100 m de longueur de ligne. La valeur finale de l'excédent est prise comme moyenne, avec un signe direct.
Les passages en altitude théodolite commencent et se terminent à des points de départ dont les hauteurs sont connues. La forme du mouvement peut être fermée (avec un point de départ) ou ouverte (avec deux points de départ).
N°22 Levé tachéométrique
Le levé tachéométrique est un levé combiné, au cours duquel les positions horizontales et altimétriques des points sont déterminées simultanément, ce qui permet d'obtenir immédiatement un plan topographique de la zone. Tachéométrie signifie littéralement mesure rapide.
La position des points est déterminée par rapport aux points de justification du relevé : prévu - de manière polaire, haute altitude - nivellement trigonométrique. Les longueurs des distances polaires et la densité des points de piquetage (lattes) (distance maximale entre eux) sont réglementées dans les instructions pour les travaux topographiques et géodésiques. Lors de la réalisation de levés tachéométriques, un instrument-tachéomètre géodésique est utilisé, conçu pour mesurer l'horizontale et angles verticaux, longueurs de lignes et excès. Un théodolite, doté d'un cercle vertical, d'un appareil pour mesurer les distances et d'une boussole pour orienter le membre, appartient aux théodolites-tachéomètres. Les théodolites-tachéomètres sont la majorité des théodolites techniques de précision, par exemple le T30. Les tachéomètres avec un nomogramme déterminant les élévations et les alignements horizontaux des lignes sont les plus pratiques pour effectuer des levés tachéométriques. Actuellement, les stations totales électroniques sont largement utilisées.
N° 23 Méthodes de nivellement des surfaces.
Le nivellement est un type de travail géodésique, à la suite duquel les différences de hauteurs (élévations) des points sont déterminées surface de la terre, ainsi que les hauteurs de ces points au-dessus de la surface de référence acceptée.
Selon les méthodes, le nivellement est divisé en géométrique, trigonométrique, physique, automatique et stéréophotogrammétrique.
1. Nivellement géométrique - détermination de l'excédent d'un point par rapport à un autre à l'aide d'un faisceau de visée horizontal. Elle est généralement réalisée à l'aide de niveaux, mais vous pouvez également utiliser d'autres appareils permettant d'obtenir un faisceau horizontal. 2. Nivellement trigonométrique - détermination des excès à l'aide d'un faisceau de visée incliné. Le dépassement est déterminé en fonction de la distance et de l'angle d'inclinaison mesurés, pour la mesure desquels des instruments géodésiques appropriés (tachyomètre, cypregel) sont utilisés.
3. Nivellement barométrique - il est basé sur la relation entre pression atmosphérique et la hauteur des points au sol. h=16000*(1+0,004*T)P0/P1
4. Nivellement hydrostatique - la détermination des dépassements repose sur la propriété du liquide des vases communicants d'être toujours au même niveau, quelle que soit la hauteur des points d'installation des vases.
5. Nivellement aéroradio - les dépassements sont déterminés en mesurant les altitudes de vol aéronef radioaltimètre. 6. Le nivellement mécanique - est effectué à l'aide d'instruments installés dans des wagons de mesure des voies, des chariots, des wagons qui, en se déplaçant, dessinent le profil du chemin parcouru. De tels appareils sont appelés profilographes. 7. Le nivellement stéréophotogrammétrique est basé sur la détermination de l'élévation à partir d'une paire de photographies de la même zone, obtenues à partir de deux points de référence photographiques. 8. Détermination des dépassements en fonction des résultats mesures satellitaires. L'utilisation du système satellite GLONASS - Global Navigation Satellite System vous permet de déterminer les coordonnées spatiales des points.
Triangulation(du latin triangle - triangle) - une des méthodes de création d'un réseau de référence géodésique.
Triangulation- une méthode de construction de structures horizontales au sol sous forme de triangles, dans laquelle tous les angles et côtés de sortie de base sont mesurés (Fig. 14.1). Les longueurs des côtés restants sont calculées en utilisant formules trigonométriques(par exemple, a=c . sinA/sinC, b=c . sinA/sinB), puis trouvez les angles directionnels (azimuts) des côtés et déterminez les coordonnées.
Il est généralement admis que la méthode de triangulation a été inventée et utilisée pour la première fois par W. Snell en 1615-1617. lors de la disposition d'une série de triangles aux Pays-Bas pour les mesures de degrés. Travaux sur l'utilisation de la méthode de triangulation pour les relevés topographiques en Russie pré-révolutionnaire a commencé au tournant des XVIIIe et XIXe siècles. Au début du 20e siècle. La méthode de triangulation s'est généralisée.
La triangulation a de grandes connaissances scientifiques et signification pratique. Il sert à : déterminer la forme et la taille de la Terre à l'aide de la méthode des mesures en degrés ; étudier mouvements horizontaux la croûte terrestre; justification des levés topographiques à diverses échelles et à diverses fins ; justification de divers travaux géodésiques dans l'étude, la conception et la construction de grands ouvrages d'art, dans la planification et la construction de villes, etc.
En pratique, il est permis d'utiliser la méthode de polygonométrie à la place de la triangulation. Dans ce cas, la condition est posée que lors de la construction d’un réseau géodésique de référence à l’aide de cette méthode et d’autres, la même précision dans la détermination de la position des points à la surface de la Terre est obtenue.
Les sommets des triangles de triangulation sont marqués au sol par des tours en bois ou en métal d'une hauteur de 6 à 55 m selon les conditions du terrain (voir Signal géodésique). En vue de leur conservation à long terme au sol, les points de triangulation sont sécurisés par leur pose dans le sol. appareils spéciaux sous forme de tuyaux métalliques ou de monolithes en béton dans lesquels sont incrustées des marques métalliques (voir Centre géodésique), fixant la position des points dont les coordonnées sont données dans les catalogues correspondants.
3) Levé topographique par satellite
La photographie satellite est utilisée pour compiler des cartes topographiques à grande échelle ou à petite échelle. Les mesures GPS par satellite sont très précises. Mais afin d'éviter l'utilisation de ce système à des fins militaires, la précision a été réduite de
Les levés topographiques utilisant les systèmes mondiaux de navigation par satellite permettent de représenter les objets suivants sur des plans topographiques aux échelles 1:5000, 1:2000, 1:1000 et 1:500 avec la fiabilité et la précision nécessaires :
1) points de triangulation, polygonométrie, trilatération, repères au sol et points de justification du levé fixés au sol (marqués par des coordonnées) ;
2) installations industrielles - puits de forage et de production, plates-formes pétrolières et gazières, pipelines hors sol, puits et réseaux de communication souterrains (lors de l'enquête as-built) ;
3) les voies ferrées, les autoroutes et les chemins de terre de tous types et certaines structures qui y sont rattachées - passages à niveau, passages à niveau, etc. ;
4) hydrographie - rivières, lacs, réservoirs, zones de déversement, bandes de marée, etc. Littoraux sont appliqués en fonction de l'état réel au moment du tir ou à marée basse ;
5) installations hydrauliques et transport par eau- les canaux, fossés, conduites d'eau et dispositifs de distribution d'eau, barrages, jetées, amarres, jetées, écluses, etc. ;
6) installations d'approvisionnement en eau - puits, bornes-fontaines, réservoirs, décanteurs, sources naturelles etc.;
7) le terrain utilisant des contours, des marques d'élévation et des symboles de falaises, de cratères, d'éboulis, de ravins, de glissements de terrain, de glaciers, etc. Les formes de microrelief sont représentées par des contours semi-horizontaux ou auxiliaires avec des marques d'élévation du terrain ;
8) végétation : végétation arbustive, herbacée, cultivée (plantations, prairies, etc.), buissons isolés ;
9) sols et microformes de la surface terrestre : sables, galets, takyrs, argileux, pierres concassées, surfaces monolithiques, polygonales et autres, marécages et marais salants ;
10) limites - politiques et administratives, utilisation des terres et réserves naturelles, clôtures diverses.
Les nombreux appareils GPS disponibles aujourd'hui sur le marché permettent aux spécialistes de prendre des mesures minutieuses lors de la pose de routes, de la construction de diverses structures, de la mesure de superficies, de la création de cartes de terrain pour la production pétrolière, etc.
Usage méthodes informatiques la perfection de la modélisation et du calcul se complète parfaitement levé topographique.
Le schéma de triangulation (Fig. 1) peut être conditionnellement divisé en trois parties : le canal d'émission (ou d'éclairage), la surface contrôlée et le canal de réception.
Riz. 1. Diagramme schématique compteur à triangulation : 1 - canal rayonnant,
2 - surface contrôlée, 3 - canal de réception.
La première partie du circuit est le canal d'émission, composé d'une source de rayonnement et d'une lentille qui forme un faisceau de sondage sur la surface contrôlée. En règle générale, une diode laser est utilisée comme source de rayonnement. La distribution lumineuse créée par de telles sources est appelée gaussienne (Fig. 2, a).
La largeur d du faisceau de sondage est la distance entre les points du profil d'intensité au niveau Imax/e.
La taille d'un faisceau gaussien est la largeur minimale du faisceau dans la direction de propagation. Sur la figure 2, b, la taille est située dans le plan A. Bien évidemment, dans ce plan l'intensité du faisceau de sondage atteint sa valeur maximale.
Riz. 2. a - Distribution gaussienne (I - intensité, y - direction perpendiculaire à la propagation du rayonnement), b - Faisceau gaussien c coupe longitudinale(z est la direction de propagation du rayonnement).
La lentille se compose d'un ou plusieurs lentilles optiques. La position relative de la lentille et de la diode laser détermine le réglage du canal d'émission. Pour configurer le module laser, vous devez régler la taille au centre de la plage de mesure et centrer le faisceau de sondage.
Un bon réglage donne un faisceau centré dont la largeur et l'intensité varient symétriquement autour du centre de la plage de mesure.
La deuxième partie intégrante du schéma de mesure par triangulation est la surface contrôlée. Chaque surface a la propriété de réfléchir ou de diffuser le rayonnement incident. La diffusion du rayonnement par la surface d'un objet contrôlé est utilisée en triangulation comme base physique pour obtenir des informations sur la distance à cette surface.
La tâche du capteur de triangulation est de mesurer la distance entre un point sélectionné sur l'axe du faisceau de sondage et point physique surfaces avec une grande précision. Toute surface contrôlée est caractérisée par son irrégularité ou son degré de douceur - rugosité Rz. En règle générale, la précision de mesure requise est inversement proportionnelle à la rugosité de la surface testée. Ainsi, la rugosité de surface des cristaux microélectroniques, et donc la distance mesurée jusqu'à eux, a une échelle de plusieurs micromètres. Et, par exemple, dans l’industrie géodésique, il est nécessaire de déterminer les distances avec une précision de plusieurs centaines et milliers de mètres.
La base du contrôle dimensionnel industriel est la détermination des paramètres des surfaces métalliques. La précision de contrôle requise va de quelques microns (industrie nucléaire) à plusieurs centaines de microns (industrie ferroviaire).
Chaque surface possède également la propriété de réfléchir ou de diffuser le rayonnement incident. La diffusion du rayonnement par la surface d'un objet contrôlé est utilisée en triangulation comme base physique pour obtenir des informations sur la distance à cette surface. Par conséquent, la surface contrôlée fait partie intégrante du schéma de mesure par triangulation.
La troisième partie du circuit du compteur à triangulation est le canal de réception, qui se compose d'une lentille de projection et d'un photodétecteur.
La lentille projetée forme une image de la tache de sondage dans le plan du photodétecteur. Plus le diamètre D de l'objectif est grand, plus son rapport d'ouverture est élevé. En d’autres termes, plus l’image du spot est intense et meilleure.
En fonction de la mise en œuvre spécifique, un réseau de photodiodes ou un récepteur sensible à la position est utilisé comme récepteur pour enregistrer l'image générée.
Le circuit du compteur à triangulation illustré à la figure 1 fonctionne comme suit. Le canal émetteur 1 forme une image d'un point lumineux sur la surface contrôlée 2. Ensuite, la lumière diffusée par la surface contrôlée pénètre dans le canal récepteur 3. Ainsi, une image de la zone éclairée de la surface contrôlée (tache lumineuse) est créé dans le plan du photodétecteur. Lorsque la surface contrôlée est déplacée de la quantité ?z (Fig. 1), la tache lumineuse dans le plan du photodétecteur est décalée de la quantité ?x. La dépendance du déplacement de la surface contrôlée ?z sur le déplacement de la tache lumineuse dans le plan du photodétecteur ?x, a la forme suivante :
où sont les distances de la surface surveillée 2 à la lentille de projection du canal de réception 3, et de la lentille de projection au photodétecteur, malgré le fait que la surface surveillée se trouve respectivement au centre de la plage de mesure de déplacement.
Les principales méthodes de création d'un réseau géodésique d'état sont la triangulation, la trilatération, la polygonométrie et la détermination des coordonnées satellite.
Triangulation(Fig. 68, a) est une chaîne de triangles adjacents les uns aux autres, dans chacun desquels tous les angles sont mesurés avec des théodolites de haute précision. De plus, je mesure les longueurs des côtés en début et en fin de chaîne.
Riz. 68. Schéma de triangulation (a) et de polygonométrie (b).
Dans un réseau de triangulation, la base L et les coordonnées des points A et B sont connues. Pour déterminer les coordonnées des points restants du réseau, les angles horizontaux sont mesurés en triangles.
La triangulation est divisée en classes 1, 2, 3, 4. Triangles différentes classes Ils diffèrent par la longueur des côtés et la précision des angles et des bases de mesure.
Le développement des réseaux de triangulation s'effectue dans le respect du principe de base « du général au spécifique », c'est-à-dire Tout d’abord, une triangulation de classe 1 est construite, puis les classes 2, 3 et 4 sont successivement construites.
Les points du réseau géodésique de l'État sont fixés au sol par des centres. Pour assurer une visibilité mutuelle entre les points, des panneaux géodésiques en bois ou en métal sont installés au-dessus des centres. Ils disposent d'un dispositif d'installation de l'appareil, d'une plateforme pour l'observateur et d'un dispositif de visée.
Selon la conception, les panneaux géodésiques au sol sont divisés en pyramides et en signaux simples et complexes.
Les types de centres souterrains sont établis en fonction des conditions physiques et géographiques de la région, de la composition du sol et de la profondeur de gel saisonnier du sol. Par exemple, le centre d'un point du réseau géodésique d'État des classes 1 à 4 de type 1 selon les instructions « Centres et repères du réseau géodésique d'État » (M., Nedra, 1973) est destiné à zone sud gel saisonnier du sol. Il se compose d'un pylône en béton armé d'une section de 16X16 cm (ou d'un tuyau en amiante-ciment de 14-16 cm rempli de béton) et d'un ancrage en béton. Le pylône est cimenté dans l'ancre. La base du centre doit être située en dessous de la profondeur de gel saisonnier du sol d'au moins 0,5 m et à au moins 1,3 m de la surface de la terre. Un repère en fonte est bétonné dans la partie supérieure du panneau au niveau du sol. Une couche de 10 à 15 cm de terre est coulée sur la marque dans un rayon de 0,5 m. Un poteau d'identification avec plaque de sécurité est installé à 1,5 m du centre.
Actuellement, les moyens d'ingénierie radio sont largement utilisés pour déterminer les distances entre les points du réseau avec des erreurs relatives de 1:100 000 à 1:1 000 000. Cela permet de construire des réseaux géodésiques en utilisant le. trilatération, dans lequel seuls les côtés sont mesurés dans des réseaux triangulaires. Les angles sont calculés selon la méthode trigonométrique.
Méthode polygonométrie(Fig. 68, b) consiste dans le fait que les points de référence géodésiques sont reliés entre eux par des passages appelés polygonométriques. Ils mesurent les distances et les angles à droite.
Les méthodes satellitaires pour créer des réseaux géodésiques sont divisées en géométriques et dynamiques. Dans la méthode géométrique, un satellite artificiel de la Terre est utilisé comme cible de visée élevée ; dans la méthode dynamique, le satellite est porteur de coordonnées.
