Если вы заглянете на любую строительную площадку или на место проведения геодезических работ, то почти наверняка увидите человека, похожего на гаишника, смотрящего в окуляр какого-то прибора на штативе, на вид напоминающего камеру. Чаще всего это один из трех «китов» геодезии: нивелир, теодолит или тахеометр. Для непосвященного они выглядят похоже, но на самом деле это принципиально разные инструменты с разными задачами. Давайте разберёмся, кто есть кто!
Нивелир
Нивелир - это прибор, позволяющий определить разность высот между определёнными точками. Другими словами, это инструмент для вертикальных измерений. Работа с нивелиром происходит следующим образом: прибор устанавливается на штатив и с помощью уровня приводится в горизонтальное положение. Затем геодезист смотрит в зрительную трубу на специальную рейку с делениями, которую держит помощник в разных точках местности. Разница в показаниях на рейке и будет разницей высот между этими точками.
Основные виды нивелиров:
- Оптические. Используются в геодезии и строительстве для измерения разности высот от основной площадки до отметки на предмете. Для измерений используется рейка со шкалой.
- Цифровые. Принцип действия основывается на автоматической установке визирной оси с помощью маятникового компенсатора. Отличие цифрового нивелира от оптического заключается в более высокой точности измерений и в том, что данные выводятся на экран прибора.
- Лазерные. Предназначены для определения превышений между точками и выноса в натуру проектных отметок. При помощи этого прибора можно отстраивать в пространстве горизонтальные, вертикальные либо наклонные плоскости, в зависимости от типа прибора.
Применяют нивелир в картографировании рельефа, контроле уровня пола, потолка, уклона дорожного полотна и др.
Теодолит
Теодолит нужен для того, чтобы точно определить направление на объект. Он отвечает на вопросы: «Под каким углом относительно севера находится эта точка?» (горизонтальный угол) и «Насколько она высоко над горизонтом?» (вертикальный угол). Сам теодолит расстояния не измеряет, но если знать расстояние до объекта, то с помощью углов можно вычислить координаты и положение точек. Теодолит более сложный прибор, чем нивелир. Он также имеет зрительную трубу, но она вращается как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости.
Теодолиты, так же как и нивелиры, бывают оптические, цифровые и лазерные. Используется этот инструмент при разбивке земельных участков. проверке вертикальности стен, составлении топографических планов, измерении углов между небесными телами.
Тахеометр
Тахеометр - это по сути теодолит, эволюционировавший в геодезический "швейцарский нож". Он не просто измеряет углы, а сразу вычисляет координаты точек, расстояния между ними, превышения и может сохранять все эти данные во внутреннюю память или на внешний носитель.
Наведясь на отражатель (призму), установленную в нужной точке, оператор нажимает кнопку. Тахеометр за доли секунды измеряет горизонтальный и вертикальный углы, а также наклонное расстояние до призмы. Встроенный процессор мгновенно вычисляет все необходимые данные: координаты X, Y, Z, горизонтальное проложение и разницу высот. Современные тахеометры бывают роботизированными, позволяя работать одному человеку: оператор с призмой ходит по точкам, а тахеометр сам наводится и следит за ним.
Виды тахеометров:
- Строительные и технические — простые электронные приборы для базовых геодезических работ, таких как съёмка и разбивка.
- Инженерные — высокоточные модели с расширенным функционалом для сложных инженерных задач и исполнительных съёмок.
- Оптические (номограммные) — устаревшие модели с оптическим дальномером и номограммным кругом.
- Роботизированные — автоматические системы, способные самостоятельно наводиться на цель и выполнять сложные задачи мониторинга и съёмки.
Выводы
Выбор прибора зависит от поставленной задачи:
- Если вам нужно строго контролировать высоты (например, залить фундамент на одной отметке) - берите нивелир.
- Если ваша задача - точно разметить углы здания или определить направления - ваш выбор теодолит.
- Если же вам нужно полностью и быстро заснять участок местности, получив планы и карты со всеми высотами, координатами и расстояниями, то без тахеометра не обойтись.
- Представим, что нам нужно поставить столбы для забора на неровном участке. С помощью нивелира мы убедимся, что все столбы будут выступать над землей на одну и ту же высоту, или что верхняя перекладина забора будет идти ровно, несмотря на уклон. Теодолит поможет нам добиться того, чтобы все столбы стояли точно на одной прямой линии. Ну а с тахеометром мы сделаем всё сразу: загрузим в него цифровой план с координатами каждого будущего столба, затем прибор показывает нам на экране: «Иди на 2 метра влево... вот сюда, копай!». Он контролирует и положение в плане, и нужную высоту верха каждого столба. Это быстрее, точнее и проще. Правда, и стоимость таких инструментов, как правило, значительно выше.