Общие требования к нивелирам, предназначенным для нивелирования I, II, III, IV классов

Рис. 47. Цифровой нивелир SDL30

В качестве примера рассмотрим параметры цифрового нивелира SDL30. Точность измерения превышений (на 1 км двойного хода) – 1 мм, увеличение зрительной трубы – 32˟, точность измерения расстояний – 10-20 мм, диапазон измерений – от 1,6 до 100 м, клавиатура – 8 клавиш, диапазон работы компенсатора – 15˝, изображение прямое, память на 2000 измерений.

12.3 Приборы вертикального проектирования

В настоящее время используются как оптические, так и лазерные приборы вертикального проектирования. Наиболее распространённым оптическим прибором является FG-L100 – современный аналог выпускавшегося фирмой «Карл Цейсс» прибора PZL. Тщательно отцентрированный, он позволяет осуществлять передачу точек на монтажный горизонт с погрешностью 1 мм на 100 м. Его характеристики: увеличение зрительной трубы – 31,5˟, диапазон работы компенсатора - ±10˝, предел фокусирования оптического центрира – 0,5 м, точность центрирования на высоту 1,5 м – 0,5 мм, цена деления цилиндрического уровня – 10˝, угол поля зрения – 1,3°. Для сравнения: лазерный прибор вертикального проектирования LV1 фирмы Sokkia даёт погрешность 2,5 мм на 100 м. Его характеристики: длина волны лазера 635 нм; класс лазера -2 (IEC 82501 1993), II (CFR21); диаметр лазерного пятна на расстоянии 100м (в зенит) – 7 мм; диаметр лазерного пятна на расстоянии 5м (в надир) – 2 мм; диапазон работы компенсатора – ±10˝; предел измерений в зенит – 100 м; предел измерений в надир – 5 м; точность установки отвесной линии в зенит - ±5˝; точность установки отвесной линии в надир - ±1˝.

Рис. 48. Прибор вертикального проектирования FG-L100

Рис. 49. Прибор вертикального проектирования LV1

12.4 Лазерные дальномеры

Повсеместное применение получили лазерные рулетки, привлекательные простотой использования, доступной ценой и высокой точностью. Большинство из них отличаются только дальностью измерений (с отражателем или без) и наличием некоторых дополнительных опций – например, датчика угла наклона или интерфейса. В качестве стандартной лазерной рулетки можно привести пример DISTO D3 или D5 фирмы Leica. Их точность - ±1 мм, дальность измерения – от 0,05 до 100 м (у D5 – до 200 м), память на 20 измерений, датчик угла наклона.

Рис. 50. Лазерный дальномер DISTO D3 (габариты 125x45x24 мм)

Рис. 51. Лазерный дальномер DISTO D5 (габариты 143.5x55x30 мм)

12.5 Лазерные сканирующие системы

Не так давно появившиеся лазерные сканирующие системы произвели подлинный переворот в процессе геодезических измерений. Главные достоинства наземного лазерного сканирования – высокая скорость и низкие трудозатраты. Достаточно сказать, что при реконструкции Манежа в г. Москва после пожара все внутренние обмеры были произведены за один рабочий день с двух постановок прибора. Принцип, положенный в основу лазерного сканирования, заключается в определении пространственных координат точек местности. Он реализуется измерением расстояний до точек местности с помощью лазерного безотражательного дальномера. Луч лазера проходит через некоторые определённые точки, называемые узлами сканирующей матрицы. Определяется расстояние до точки по данному направлению и определяется её координата в условной системе координат сканера. Измерения производятся с очень большой скоростью – до нескольких тысяч точек в секунду. В результате измерений формируется набор точек с вычисленными координатами – облако точек, или скан. Несколько различных сканов требуют «сшивки», которую осуществляют, размещая на снимаемом объекте мишени, координаты которых определяются во внешней (например, местной) системе координат, и которые попадают одновременно в соседние сканы. Для перерасчёта координат точек из внутренней во внешнюю требуется наличие как минимум трёх мишеней с известными координатами.

Учитывая весьма высокую стоимость оборудования, основным в работе с лазерными сканерами является тщательное планирование работ, позволяющее избежать простоя дорогостоящего оборудования. Так, при рекогносцировке необходимо определить места стояния прибора, стремясь свести их количество к минимуму, составить схему расположения мишеней.

Одной из последних моделей лазерных сканеров является Topcon GLS-1000. Это импульсный лазерный сканер, созданный для автономной работы (он не требует использования компьютера, внешних аккумуляторов и проводов). Измеряемое расстояние – до 330 м (при отражающей способности цели 90%), точность измерения расстояний – 4 мм/ 150м, угловая точность – 6˝, скорость сканирования – 3000 точек в секунду, плотность сканирования – 1 мм между точками на 100 м.

Рис. 52. Лазерный сканер Topcon GLS-1000