Нивелирование, оценка методик.

По просьбе перенес в более подходящую тему, Начало здесь
http://geodesist.ru/forum/topic.php?for ... 1238093142

Я статистикой не занимался. У меня задачи по-проще. Просто я как-то читал статею про ребят которые мониторили дамбу со 150м 1' Лейкой. Вот они добивались аккуратности в вертикальных углах порядка 2" серией наблюдений с последующей статистической обработкой. То есть то, что я сказал выше это из где-то как-то прочитанного :)

Что-то вроде статистики я делал при переносе высоты с больших расстояний порядка 80- 100м. То-есть делал серию 3-5 измерений на оба круга, чтоб изолировать ошибки наведения. Когда убедишся что измерения в каждом круге бьются между собой в пределах 2мм, делаю среднее по кругам и среднее между кругами. При независимой проверки была нестыковка 4мм, что меня вполне устроило. Наблюдения вел 3" Сокией

Реально из моего опыта: чтобы вести максимально точное тригонометрическое нивелирование нужно снимать без учета высоты инструмента и вешки. Просто считать относительные превышеня как мы делаем при нивилировке.

Я долго спорил с нашим лицензированным геодезистом о применении тахометра на вертикальном мониторинге с коротких расстояний (порядка 30м). На этих расстояниях у меня были несбивки +-1мм, поэтому я был уверен в своей правоте. Но он не пошел на это, потому как ему будет сложно обьяснить всё это если дело дойдет до суда. А дело было потенциально скандальным, поскольку жильцы здания рядом с нашей стройкой потребовали монитринг их здания и если что, могли остановить стройку. Из этих соображений мы ведем мониторинг цифровым нивелиром. Кстати контрольную сеть для мониторинга я вначале выставил тахометром и после прохождения их цифровым нивелиром разница была 0-1мм.
Добавлю, что отчеты брал от лейковской минипризмы 20см высотой. Высота вешки имеет значение, поскольку 1. аккуратность постановки на отметку 2. крен, хоть и вертикальная составляющая при незначительном крене очень небольшая, но мы сейчас разговариваем про миллиметры.

 

Пардон, опечатался. :) Минутных инструментов наверно уже и не бывает. :)
(Добавление)

А это когда тахометр ставишь не на точку а в любом месте, где видны точки. Снимать одной и той-же вешкой не меняя её высоты, желательно короткой. Просто! :)
(Добавление)

Ну конечно там не только вертикальная составлающая. Но акцент идёт именно на просадку. Горизонтальную составлающую мы тоже меряем, но с точностью 2мм

 

В горных районах тригонометрическим нивелированием с помощью теодолита Т2, я добивался точности геометрического нивелирования 4 класса, на равнине можно, только если требуется точность технического нивелирования, в Инструкциях об этом не говорится, потому что нельзя доказать с научной точки зрения, но на практике Я убедился, что это можно сделать. У меня даже сохранились архивы таких измерений с оценкой точности. Тригонометрическое нивелирование, экономически выгоднее (Я не буду говорить о горной местности т.к. это бесспорно), а если говорить о точности технического нивелирования, то на равнине это не стоит большого труда.

 

Точность нивелировки определяется по невязке в ходе. Можно разработать методику измерений при которой и лаптем можно получить I класс. Но будет ли это экономически выгоднее?

 

В некоторых приборах есть функция измерения на плёночные отражатели. Так вот при тригонометрическом нивелировании с использованием данного режима, а проще говоря идя по ходу сетью обратных засечек от 3-ёх и более марок на каждой стоянке, получали 5 секундным прибором в замкнутом ходе около 0,8-1 км невязки до уравнивания менее 5 мм. по каждой из координат, в том числе и по высоте. Главное, чтобы расстояние от прибора до марки (плёночного отражателя), было менее 100 метров. Способ очень эффективный.

 

По поводу тригонометрического нивелирования могу сказать следующее. Мной проводились работы по мониторингу осадок ж/д насыпи на полуострове Ямал (местность равнинная, открытая). При этом точность определения высотных отметок до 1см вполне устраивала. В распоряжении имелся цифровой нивелир sokkia sdl30 и электронный тахеометр sokkia set530Rk3. Исходная сеть - репера попарно через 2,5- 3 км. Возник вопрос чем целесообразние выполнять работы - тахеометром или нивелиром. Недостатки геометрического нивелирования - в условиях сильного ветра вертикально держать рейку не очень легко, плюс более короткие длины плеч и, как следствие более длительные временные затраты. Однако съемка тахеометром вызывала сомнения в плане точности. Мной были произведены измерения по следующей методике: тригонометрическое нивелирование способом "из середины" - производим наблюдения на репер, кидаем высоту на две головки рельсов (на две для повышения точности). Расстояния 300-350 метров, не более. Все измерения полным приёмом. На следующей точке стояния засекаемся по высоте от двух головок рельсов и также переносим высоту на 300 метров. В конце замыкаемся на репер. Итого гдето 4 точки стояния на 2,5 км. Съемку деформационных марок производил в процессе передачи высот. Невязки в ходах получались не более 2.5 см, после уравнивания в кредо Mh в центре хода до 11 мм. Так что тригонометрическим нивелированием можно достигать достаточно неплохую точность ... при этом с экономической точности зрения это точно более выгодный вариант..

 

Прекрасный метод для "внутреннего пользования", никуда официально сдать такую инфу нельзя, собственно как и отчитаться перед вменяемыми заказчиками...

 

На точность тригонометрического нивелирования влияют много факторов. Как тут уже было сказано, это точность измерения вертикальных углов, расстояний, высот инструмента и целей.
Обязательно выполнять измерения при двух кругах.
Но во-первых нужно определиться с методикой.

Это может быть одностороннее измерение (станция - цель), где наибольшую ошибку в определяемое превышение может принести трудно предсказуемая вертикальная рефракция (особенно на больших расстояниях). Плюс ошибки измерения высоты прибора и цели. В благоприятных условиях можно получать точность на уровне IV кл.

Тригонометрическое нивелирование из середины. Длины и неравенства плеч - все как в геометрическом нивелировании, но только наклонным лучем. Высота прибора (и ее ошибка) в вычислениях не участвует. Для исключения ошибки за высоту вехи с отражателем (цели), использовать одну веху или делать в секции четное количество станций. В равнинной местности даже 7" тахеометром результат не уступает точности геометрического нивелирования III класса по шашечным рейкам, а при длине плеч до 50 метров даже укладывается в допуски II класса.
В сильно пересеченной и горной местности такое тригонометрическое нивелирование превосходит геометрическое по точности и скорости из-за сокращения числа станций. При больших углах наклона важно ориентировать (наклонять) отражатель вдоль измеряемой линии, обеспечить неподвижность вехи с отражателем подпорками или применять бипод.

Двустороннее одновременное тригонометрическое нивелирование. Нужны два прибора с исполнителями работы. Выполняется поочередные измерения с быстрой заменой прибора на отражатель. Или же отражатель закрепляется на "ручке" тахеометра на постоянной фиксированной высоте. Имеет преимущество перед нивелированием из середины, так как каждое плечо измеряется прямо-обратно. Не было случая, чтоб при сторонах 1-1.5 км в ходах и сетях невязки превышали допуски III класса. Для повышения точности необходимо следить, чтобы вдоль линии профиль подстилающей поверхности был, по возможности, симметричным и однородным. Одновременно с нивелированием можно выполнять и плановые измерения.

Современные приборы позволяют получать хорошие результаты в тригонометрическом нивелировании. К сожалению, инструкции далеко отстали от прогресса в приборостроении.

 

Уважаемый,ЮС.
Очень хороший анализ темы. Прошлись по всем нюансам.
Согласен со всем, но не высоким уровнем оптимизма.

При количестве станций до 15 вкл. на 1 км хода доп. невязка для нивелирования III класса - 10 корней из Lкм. Т.е. 10 мм на 1 км хода.
Влияние только одной угловой точности 5" тахеометра уже даст большую ошибку при стороне 1 км, нежели величина этого допуска.
И ошибки за внешние условия при расстояних более 300м резко возрастают.

 

Он основан на элементарной лени, либо на святой уверенности в непогрешимости чудо машинки, либо на том и другом одновременно.

 

Интересные выводы сделали знакомые с роботом Лейка. Утверждают что ошибка при наведении практически отсутствует, т.к. наводиться сам прибор. Кто пробовал?

 

пробовал, могу сказать что если речь идет о наведении на отражатель то прибор наводится по максимальному сигналу, соответственно, имеется зависимость между углом падения луча визирования и точкой на которую прибор наведется сам.. по своим наблюдениям могу сказать что наводился он далеко не всегда точно на центр призмы.. (прибор leica tcra 1205+) имхо такой способ хорош кода имеется сеть жестко закрепленных отражателей, скажем при мониторинге деформаций..

 

Поддерживаю, это я оценил 2 или уже 3 года назад на геоформе у знакомого на стенде Лейка...

 

ну, да, тут еще вопрос вот в чем, а всегда ли он наводится постоянно в одно и тоже место неподвижной призмы, или тоже есть какой то разброс.. (эх, жаль лейка та у меня на старой работе осталась.. ) если наводится четко то как выше написал для неподвижно закрепленных отражателей такой способ действительно исключит ошибки визирования..

 

Жаль, думал что это идеальный способ для тригонометрического нивилирования.

 

Вы знаете, если речь идет о тригонометрическом нивелировании, то могу поделиться интересным наблюдением: есть у меня объект на котором нужно проводить мониторинг деформации частного дома.. решили попробовать как раз тахеометром (5") коротким лучом (до 10 - 40 метров). Заказчик указал на дом рядом и сказал делать он него, поэтому такие короткие расстояния.. Программа следующая: определение высот марок относительно двух реперов при двух горизонтах. В качестве марок были использованы довольно крупные светоотражающие пленки с разметкой. По расчетам при таких длинах линий и количестве измерений ско определения превышения должна была быть порядка 1,3 мм.

Так вот, на деле расхождение в результатах между циклами было порядка 1 мм, а разброс в полученных отметках марок и того меньше, где то 0,7 - 0,8 мм! это доказывается что при визировании коротким лучом на удобную цель, коей является марка, можно добиться вполне приличных результатов!

 

Практически да. Хоть у лейки, хоть у тримбла (S3, S6, S8). За других не скажу, поскольку сам лично не примерял (но, полагаю, ни хуже ни лучше). При условии отъюстированного устройства наведения.

 

Можно ли подобную работу автоматизировать? Закрепив вместо марок отражатели. И "сказать" прибору наблюдать при двух кругах и с заданным периудом. Визирная ось одинаково различается у простой призмы и "круговой" (360гр)? Какое отличие в наведении? И кто измерял точность наведения на центр отражателя роботом? В чем тогда отличие прибора 5" и 1"?