Геодезические приборы и их устройства

Геодезические приборы механические, оптико-механические, электронные и радиоэлектронные приборы, используемые для измерения на местности длин линий, углов и высот (превышений). Применяются при создании астрономо-геодезических сетей, при топографических съёмках, нивелировании, инженерно-строительных, горных и др. работах.

Одна из ранних конструкций теодолита

Для измерения длин используют стальные мерные ленты и высокоточные свето-, радио-, акустические дальномеры разных конструкций, позволяющие измерять длины от нескольких десятков метров до десятков километров. Принцип определения расстояния прост, он основан на измерении времени прохождения световых, радио– или звуковых волн от дальномера до измеряемого объекта и обратно. При этом погрешность не превышает тысячных долей измеряемого расстояния. Тот же принцип используется и в радиовысотомерах, установленных на летательных аппаратах.

Современный электронный теодолит

Угломерные приборы – оптические и электронные теодолиты – позволяют определять вертикальные и горизонтальные углы на местности с точностью до нескольких секунд. При наземных фототопографических съёмках широко используют фототеодолиты, сочетающие теодолит с фотокамерой. Обработка фототеодолитных снимков на специальных стереофотограмметрических приборах даёт объёмные стереомодели местности, используемые для составления топографических карт.

Спутниковый приёмник для определения координат точки стояния

Для топографической съёмки местности применяют мензулу (чертёжный планшет, укреплённый на треноге) и кипрегель – прибор для прочерчивания направлений и измерения расстояний и превышений. С их помощью прямо в поле определяют положение и высоту характерных точек местности, наносят их на планшет и сразу вычерчивают топографическую карту в принятых условных знаках.

Для геометрического нивелирования (определения разности высот) используют нивелиры (оптические приборы с горизонтальной визирной осью) и специальные нивелирные рейки. С их помощью передают высоты от начальной точки трассы нивелирования на следующую точку (пикет) – и так далее, с пикета на пикет, вдоль всей трассы.

Современная тенденция развития геодезического приборостроения – переход на электронные системы, обеспечивающие высокоточные измерения и фиксацию результатов в цифровой форме прямо в ходе полевой съёмки. Это удобно для компьютерной обработки данных и автоматического построения топографических карт, планов, профилей и т. п.

Подлинная революция в геодезии связана с появлением глобальных систем позиционирования (ГСП), опирающихся на спутниковые измерения. ГСП позволяют определять координаты и высоты пунктов посредством системы искусственных спутников, постоянно находящихся над Землёй. ГСП, расположенная в какой-либо точке, одновременно измеряет расстояния до четырёх или более искусственных спутников Земли. Делается это с помощью электронных приёмников, получающих специальные радиосигналы от спутников; тем самым ГСП как бы засекает своё положение на местности. Т. обр., координаты и высоты любого пункта не надо передавать от других пунктов геодезической сети, их можно определить автономно. Полученные данные быстро обрабатывают на портативных компьютерах. Это обеспечивает высокую оперативность и экономичность геодезических работ даже в труднодоступной местности, построение геодезических сетей, картографирование всех видов, привязку аэро– и космических снимков, ведение инженерно-строительных работ, навигацию и т. п.