سطح بندی نوعی اندازه گیری ژئودتیک است. برای یافتن ارتفاع نسبی نقاط مختلف روی سطح زمین استفاده می شود. اجسام طبیعی مانند رودخانه ها، دریاها، اقیانوس ها، مزارع یا سایر نقاط شروع را می توان به عنوان یک سطح مشروط در چنین اندازه گیری هایی در نظر گرفت. در واقع تراز کردن عبارت است از تعیین مقدار مازاد سطح هر جسم بر روی یک مرجع (مرجع). چنین اندازه‌گیری‌هایی برای جمع‌آوری نقش برجسته‌ای دقیق از ناحیه مورد مطالعه مورد نیاز است. در آینده، این داده‌ها در تهیه نقشه‌های زمین، نقشه‌ها یا برای حل مسائل کاربردی خاص استفاده می‌شوند.
چه نوع تسطیح وجود دارد؟
چنین اندازه‌گیری‌ها را می‌توان با روش‌های مختلفی انجام داد که در تجهیزات یا فناوری مورد استفاده متفاوت است. انواع اصلی تسطیح را در نظر بگیرید. رایج ترین آنها پنج روش است: اندازه گیری هندسی، مثلثاتی، فشارسنجی، مکانیکی و هیدرواستاتیکی سطوح. بیایید با هر یک از آنها با جزئیات بیشتری آشنا شویم.
تسطیح هندسی
با این روش اندازه گیری زمین، ویژهریل هندسی و سطح دستگاه. اصل تیراندازی نصب ریل با ضربات و تقسیمات در نقطه مورد نیاز نزدیک سطح مورد مطالعه است. پس از آن، با استفاده از تیر دید افقی، اختلاف ارتفاع شمارش می شود. تسطیح هندسی بر اساس اصل "از وسط" یا "به جلو" انجام می شود. هنگام اندازه گیری با روش اول، ریل ها در دو نقطه از سطح نصب می شوند، دستگاه بین آنها در فاصله مساوی قرار می گیرد. نتیجه نظرسنجی داده هایی در مورد بیش از حد یکی از میله ها نسبت به دیگری است. روش دوم کلاسیک است - یک دستگاه و یک ریل. این روش های تسطیح رایج ترین هستند. آنها در ساختن اشیاء کوچک (خانه) و بزرگ (پل) کاربرد پیدا کرده اند.
تراز کردن مثلثاتی
در این نوع کار اندازه گیری، مرسوم است که از دستگاه های گونیومتریک مخصوصی استفاده شود که به آنها تئودولیت می گویند. با کمک آنها اطلاعاتی در مورد زوایای شیب پرتو دید که از یک جفت نقطه داده شده روی سطح می گذرد گرفته می شود. تسطیح مثلثاتی به طور گسترده در اندازه گیری های توپوگرافی برای تعیین اختلاف ارتفاع بین دو جسم که در فاصله قابل توجهی از یکدیگر قرار دارند اما در ناحیه دید نوری دستگاه استفاده می شود.
اندازه گیری سطح فشارسنج
تراز کردن بارومتریک یک روش اندازه گیری است که بر اساس وابستگی فشار هوای اتمسفر به ارتفاع یک نقطه از سطح تعیین می شود. فرآیند خواندن با استفاده ازفشارسنج این سیستم تراز کردن باید تعدادی از اصلاحات را برای دمای واقعی هوا و رطوبت آن در نظر بگیرد. این روش در مناطق صعب العبور (به عنوان مثال، در شرایط کوهستانی) در طول سفرهای مختلف جغرافیایی و زمین شناسی کاربرد پیدا کرده است.
اندازه گیری سطح مکانیکی (فنی)
تسطیح فنی شامل استفاده از یک دستگاه خاص - تسطیح خودکار است. با آن، نمایه منطقه مورد مطالعه در حالت خودکار با استفاده از یک دیسک اصطکاکی که مسافت طی شده را ثبت می کند و یک خط شاقول تنظیم شده که عمودی را تنظیم می کند، ترسیم می شود. چنین وسیله ای معمولاً روی یک وسیله نقلیه نصب می شود و از یک نقطه تعیین شده به نقطه دیگر هدایت می شود. تسطیح فنی به شما امکان می دهد تفاوت ارتفاع بین اشیاء مورد مطالعه، فاصله بین آنها و مشخصات زمین را که روی یک نوار عکس مخصوص ثبت شده است، تعیین کنید.
اندازه گیری سطح هیدرواستاتیک
تسطیح هیدرواستاتیک روشی بر اساس اصل مخازن ارتباطی است. عکسبرداری به این روش با استفاده از دستگاه هیدرواستاتیک انجام می شود که با خطای تا دو میلی متر کار می کند. چنین سطحی از یک جفت لوله شیشه ای که توسط یک شلنگ به هم متصل شده اند مونتاژ می شود، این سیستم با آب پر می شود. فرآیند اندازه گیری به شرح زیر انجام می شود - لوله ها به ریل هایی که مقیاس روی آنها اعمال می شود متصل می شوند. پس از آن، میله ها در نزدیکی اشیاء مورد مطالعه نصب می شوند، تقسیمات مقدار عددی را مشخص می کنندتفاوت بین دو سطح این طرح دارای یک اشکال قابل توجه است، یعنی محدودیت اندازه گیری محدود، که با طول شیلنگ تعیین می شود.
روش های تسطیح شرح داده شده (به استثنای روش های مکانیکی) بسیار ساده هستند و نیازی به دانش خاصی از اپراتور ندارند، بنابراین به طور گسترده در ساخت و ساز و سایر بخش های اقتصاد ملی استفاده می شوند.
کلاس های اندازه گیری
علاوه بر تکنیک اندازه گیری، سطح بندی معمولاً به کلاس های دقت تقسیم می شود. هر یک از آنها مربوط به نوع و روش خاصی از بازیابی اطلاعات است. بیایید در نظر بگیریم چه کلاس های سطح بندی وجود دارد.
- کلاس اول بسیار دقیق در نظر گرفته می شود. این مربوط به یک خطای تصادفی rms 0.8 میلی متر در کیلومتر و یک خطای سیستماتیک 0.08 میلی متر بر کیلومتر است.
- کلاس دوم نیز بسیار دقیق در نظر گرفته می شود. با این حال، خطا در اینجا کمی بیشتر است - خطای rms 2.0 میلی متر بر کیلومتر است و خطای سیستماتیک 0.2 میلی متر در کیلومتر است.
- کلاس سوم. با خطای استاندارد 5.0 میلی متر/کیلومتر مطابقت دارد و سیستماتیک در نظر گرفته نمی شود.
- کلاس چهارم. این مربوط به یک خطای ریشه میانگین مربع برابر با 10.0 میلی متر بر کیلومتر است، خطای سیستم نیز در نظر گرفته نمی شود.
بسته به ویژگی های زمین و اهداف پیمایش می توان از روش های مختلفی برای بررسی داده ها استفاده کرد. به عنوان مثال، با چند ضلعی، با خطوط موازی، یا با تسطیح سطح توسط مربع. تکنیک اخیر بیشترین استفاده را دارد، به طور گسترده ای برای جمع آوری داده ها استفاده می شودمناطق باز بزرگ با ارتفاع مقطع نسبتا کم. بیایید آن را با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم.
مربع
تسطیح سطح با این روش به منظور به دست آوردن نقشه های توپوگرافی در مقیاس بزرگ مناطق مسطح انجام می شود. موقعیت صاف نقاط کنترل با گذاشتن تراورس تعیین می شود. و ارتفاعات - با روش اندازه گیری هندسی با استفاده از سطوح فنی. فرآیند جمع‌آوری داده‌ها را می‌توان به دو روش مختلف انجام داد: با قرار دادن حرکات تسطیح با تقسیم تدریجی قطرها و با مربع.
تسطیح توسط مربع ها با شکستن روی زمین با استفاده از نوار اندازه گیری و تئودولیت (شبکه ای با ضلع سلولی بیست متر) در مقیاس 1:500 و 1:1000، چهل متر انجام می شود - هنگام تیراندازی در مقیاس 1:2000 و صد متر در 1:5000.
در عین حال وضعیت قلمرو مورد مطالعه ثابت و طرح کلی ترسیم می شود. این روش ها به همان روشی که در بررسی تئودولیت انجام می شود. علاوه بر بالای سلول ها، اشیاء برجسته برجسته بر روی زمین ثابت می شوند - نقاط مثبت: بالا و پایه تپه، پایین و لبه های گودال، نقاط روی سرریز و خطوط آبخیز، و موارد دیگر.
توجیه نقشه برداری با تسطیح و گذرگاه های تئودولیت در امتداد مرزهای بیرونی شبکه مربع ایجاد می شود، که سپس به نقاط یک شبکه حالت واحد متصل می شوند. ارتفاع نقاط مثبت و رئوس سلول با روش تراز هندسی تعیین می شود. اگر طول ضلعچهل متر مربع یا کمتر، سپس از یک ایستگاه سعی می کنند تمام نقاط تعیین شده را اندازه گیری کنند. فاصله دستگاه تا میله نباید از 100-150 متر تجاوز کند. اگر طول ضلع مربع صد متر باشد، سطح در مرکز هر سلول قرار می گیرد. با توجه به بررسی میدانی منطقه با استفاده از روش مربع، یک لاگ تسطیح و یک طرح کلی از اندازه گیری ها تهیه می شود.
ثبت و تراز کردن طرح کلی بر اساس مربع
گزارش شامل داده هایی در مورد اندازه ضلع سلول است که شبکه مختصات را به تراورس های تئودولیت متصل می کند (توجیه ژئودزیکی). علاوه بر این، اتصال به اشیاء زمین - دریاچه ها، تپه ها و غیره نشان داده شده است. همچنین باید توجه داشت که تسطیح زمین از چه مواضعی انجام شده است. طرح کلی شامل نتایج تیراندازی به هر یک از مربع ها است. در بالا و نقطه مثبت هر سلول، قرائت از سمت سیاه نوار (به متر) و همچنین ارتفاعات محاسبه شده، نشان داده شده است. این محاسبه در افق دستگاه انجام می شود. ارتفاع رئوس سلول به عنوان تفاوت بین افق ابزار در ایستگاه و خواندن روی ریل تعیین می شود.
به منظور کنترل فرآیند اندازه گیری سطح برای دو راس سلول، ترازسازی از دو ایستگاه مختلف انجام می شود. ترسیم یک طرح بر اساس مواد به دست آمده برای گرفتن داده های سطحی با تثبیت بر روی تبلت با توجه به مختصات نقاط شبکه ژئودتیک حالت یکپارچه، اشیاء توجیه بررسی (حرکت تراز و تئودولیت)، به علاوه نقاط، راس مربع ها آغاز می شود. و وضعیت.
روش درخواست
هنگام تسطیح قلمرو به روشیکاربردهای تئودولیت و معابر تسطیح، به قطر تقسیم می شوند، معابر در امتداد خطوط مشخصه طبیعی یک منطقه معین، به عنوان مثال، در امتداد سرریزها یا حوضه ها قرار می گیرند. در چنین کاری، مقاطع و پیکت ها باید در هر چهل متر هنگام نقشه برداری در مقیاس 1:2000 و هر بیست متر در زمان نقشه برداری در مقیاس 1:1000 و 1:500 تنظیم شوند. در نقاط عطف شیب ها، به علاوه اشیاء مشخص شده اند. در روند برپایی پیکت‌ها، وضعیت باید برطرف شود و یک طرح کلی ترسیم شود. سوابق سطح بندی در ژورنال انجام می شود. شماره سریال پیکت ها، قرائت در طرف قرمز و سیاه ریل ها، فاصله اشیاء مثبت از نزدیک ترین پیکت ها را مشخص می کند. بر اساس نتایج تسطیح، یک پلان توپوگرافی از قلمرو، پروفیل های عرضی و طولی زمین تدوین شده است.
اندازه گیری سطح در نواحی سایت پیشنهادی برای محوطه سازی و برنامه ریزی عمودی قلمرو به مصلحت است. به عنوان مثال طراحی منظر منطقه اطراف هر بنای معماری، یا منطقه باغبانی منظر است.
سطح چیست؟
برای انجام اندازه گیری هندسی زمین که به طور گسترده در ساخت و ساز استفاده می شود، از سطوح طرح های مختلف استفاده می شود. این دستگاه ها با توجه به اصل عملکردشان معمولا به: الکترونیکی، لیزری، هیدرواستاتیکی و نوری – مکانیکی تقسیم می شوند. همه سطوح مجهز به یک تلسکوپ است که در یک صفحه افقی می چرخد. طراحی مدرن چنین دستگاه اندازه گیری جبران خودکار را فراهم می کندبرای تنظیم محور بصری در موقعیت کاری.
تاریخچه سطح بندی
نخستین اطلاعاتی که در مورد تسطیح به انسان امروزی رسید به قرن اول قبل از میلاد یعنی ساخت کانال های آبیاری در یونان و روم باستان اشاره دارد. در اسناد تاریخی به دستگاه اندازه گیری آب اشاره شده است. اختراع و استفاده از آن با نام دانشمند یونان باستان هرون اسکندریه و معمار رومی مارک ویترویوس مرتبط است. انگیزه توسعه این ابزار اندازه گیری و روش های تراز کردن، ایجاد یک محدوده نقطه گذاری، یک فشارسنج، یک تراز استوانه ای و یک شبکه فارغ التحصیلی در محدوده نقطه گذاری بود. قدمت این اختراعات به قرن‌های 16 و 17 بازمی‌گردد و امکان توسعه سیستمی برای بررسی دقیق سطح زمین فراهم شد.
در روسیه، در زمان پتر کبیر، یک کارگاه نوری تأسیس شد، که در میان چیزهای دیگر، سطوح را نیز تولید می کردند، فقط در آن زمان به آنها سطوح روح با لوله می گفتند. I. E. Belyaev مشغول توسعه سطوح در کارگاه بود. در همان دوره، اولین ابزار اندازه گیری بر اساس فشارسنج ظاهر شد. در آغاز قرن نوزدهم، اولین سطوح مثلثاتی ظاهر شد، با کمک آنها کارهای بسیار گسترده ای برای تعیین تفاوت در سطوح دریای آزوف و دریای سیاه انجام شد، ارتفاع کوه البروس اندازه گیری شد. استفاده از ابزارهای هندسی در اواسط قرن نوزدهم ثبت شده است. بنابراین، در سال 1847 از آنها در ساخت کانال سوئز استفاده شد. در کشور ما تسطیح هندسیسطح در ساخت جاده های آبی و زمینی استفاده می شد. آغاز ایجاد شبکه دولتی داخلی سال 1871 در نظر گرفته شده است. سپس کار بر روی تثبیت و نصب نقاطی که مبنای بررسی های توپوگرافی بودند، آغاز شد.
کاربرد سطح بندی
نتیجه تسطیح ایجاد یک شبکه ژئودزی مرجع واحد است که به عنوان مبنایی برای اندازه گیری های توپوگرافی منطقه یا اندازه گیری های مختلف ژئودزی عمل می کند. تیراندازی به طور گسترده برای اهداف تحقیقاتی و علمی استفاده می شود: هنگام مطالعه کره زمین، حرکت پوسته زمین، برای رفع نوسانات در سطح دریاها و اقیانوس ها.
تسطیح همچنین در حل مسائل مختلف کاربردی که با ساخت اشیاء مختلف، خطوط ارتباطی، تاسیسات و غیره مرتبط هستند، استفاده می شود. به عنوان مثال، اندازه گیری زمین برای انتقال تصمیمات طراحی در ارتفاع، علاوه بر این، در طول زمان ضروری است. کار نصب بر روی نصب سازه های ساختمانی. هنگام حل چنین مشکلاتی، همیشه از داده های به دست آمده توسط سرویس ژئودزی استفاده می شود. همچنین به طور مستقیم برای حل وظایف مختلف بسیار تخصصی از سیستم های بازیابی خودکار اطلاعات استفاده می شود. چنین وظایفی شامل تعمیر و ساخت جاده است. سنسورهای موجود در دستگاه تسطیح اتوماتیک بر روی واگن های راه آهن، واگن ها نصب می شود و در نتیجه در کمترین زمان ممکن نمایه آماده از منطقه مورد مطالعه به دست می آید.
فناوری مدرن
تا امروز،با توجه به پیشرفت سریع و خارق العاده علم و فناوری، از دانش فنی مختلف برای تسطیح سطح استفاده می شود.
- لیزر. کار آنها بر اساس خواندن پارامترهای زمین با استفاده از دستگاه اسکن لیزری است.
- اولتراسونیک. عنصر اصلی چنین دستگاهی یک حسگر اولتراسونیک است که امواج ساطع می کند.
- تکنولوژی GNSS، که با به دست آوردن اطلاعات در مورد مختصات فعلی با استفاده از ارتباطات ماهواره ای مرتبط است. چنین تجهیزاتی دقت تسطیح بسیار بالایی را ارائه می دهد.
برای اطمینان از پردازش کارآمد تعداد زیادی از جریان های اطلاعاتی به دست آمده در فرآیند بکارگیری دانش فوق، داشتن نرم افزار ویژه مناسبی که وظایف مربوط به ذخیره، مدیریت، تجسم و پردازش را انجام می دهد الزامی است. داده.
سیستم های تسطیح مدرن در راهسازی
سیستم های خودکار به طور گسترده در ساخت و ساز جاده مدرن استفاده می شود. آنها به شما امکان می دهند تجهیزات راه سازی را با توجه به موقعیت فعلی آن مدیریت کنید. در عین حال، تسطیح خودکار مسیر با دقت بالای کار انجام شده متمایز می شود که به طور قابل توجهی کیفیت جاده در حال تولید را بهبود می بخشد و همچنین زمان ساخت را کاهش می دهد. چنین دستگاه هایی که روی سنگفرش های آسفالت، ماشین های فرز جاده، بولدوزرها نصب می شوند، به شما امکان می دهند هنگام گذاشتن یک لایه جدید، آسیب ها و نقص های موجود در روسازی قدیمی را از بین ببرید. این سطوح شیب متقاطع جاده را کنترل می کنند، آن را طبق پروژه دقیقا مشخص شده انجام می دهندمولفه های. سیستم‌های اندازه‌گیری سطح مدرن برای تجهیزات راهسازی بسته به فناوری مورد استفاده به چندین نوع تقسیم می‌شوند.
- دستگاه های اولتراسونیک با تعداد سنسورهای مختلف.
- سیستم های پیکاپ لیزری.
- دستگاه مبتنی بر فناوری GPS ماهواره ای.
- سیستم سه بعدی بر اساس اصل ایستگاه کل.
در صورت لزوم، بسته به پیچیدگی و ویژگی های کاری در حال انجام، می توان از یک یا آن فناوری تراز خودکار استفاده کرد.
