Tänapäeval kasutuses olevad geodeetilised instrumendid (0)

 
 
 
 
 
 
TÄNAPÄEVAL KASUTUSES 
OLEVAD  GEODEETILISED  
INSTRUMENDID  
REFERAAT 
Õppeaines: ÜLDGEODEESIA 
 
Ehitusteaduskond  
Õpperühm:  
Juhendaja :  
 
                                                    Esitamiskuupäev:     
Üliõpilase allkiri :…………….. 
Õppejõu allkiri: ……………… 
 
 
 
Tallinn 2014 
Sisukord 
 
Sissejuhatus .......................................................................................................................................... 3 
1. Diginivelliir ...................................................................................................................................... 4 
1.1  Leica   Sprinter 250M  ................................................................................................................... 4 
1.2 Trimble DiNi  .............................................................................................................................. 4 
2.Elektrontahhümeeter ......................................................................................................................... 5 
2.1 Ühemehe-tahhümeeter ............................................................................................................... 5 
2.2 Elektrontahhümeeter  FOCUS  8 ................................................................................................. 5 
3. GNSS /GPS  seadmed  ........................................................................................................................ 6 
3.1 Trimble R4 GPS ......................................................................................................................... 6 
4. Laserskanner ..................................................................................................................................... 7 
4.1 Leica C10 laserskanner .............................................................................................................. 7 
Kokkuvõte ............................................................................................................................................ 8 
Lisad ..................................................................................................................................................... 9 
Bibliograafia ....................................................................................................................................... 10 
 
 
 
 
2 
 
 
Sissejuhatus 
Geodeetilised instrumendid  on läbi teinud  lühikese   ajaga  suure  arengu,  muutudes täpsemaks ning 
usaldusväärsemaks.  Seetõttu  on  muutunud   geodeetiliste   tööde  tegemine  hõlpsamaks  ja  kiiremaks. 
Antud  referaadi  eesmärk  on  tutvustada  tänapäeval  levinumaid   geodeetilisi   instrumente.  Teema 
valikul   sai  lähtutud  sellest,  et  käsitletav  teema  on  huvitav,  avastamisruumi  palju  ning  saadud 
teadmisi  saab  kasutada  erialases  väljaõppes.  Käesolevas  refereeringus  tutvustatakse   järgnevaid  
geodeetilisi instrumente: diginivelliir, GPS-seadmed, elektrontahhümeeter ja laserskanner. 
3 
 
1. Diginivelliir 
Digitaalnivelliirid  on kompensaatori, sisearvuti ja mäluga. Need võimaldavad automaatset lugemite 
tegemist koodlatilt, kõrguskasvu arvutust ja salvestamist. Lisaks saadakse ka kaugus instrumendist 
latini,  samuti  on  võimalik   automaatne   projektkõrguste   väljamärkimine .  Digitaalselt  määratud 
kõrguskasvude  täpsus  on  sõltuvalt   nivelliiri   tüübist  0,3  kuni  0,5  mm  1  km  pikkuse  käigu 
nivelleerimisel  otse-  ja  vastassuunas.  Tänapäeval  kasutuses  olevad  nivelliirid  on  näiteks  Leica 
Sprinter 250M ja Trimble DiNi. [1,lk 21] 
1.1 Leica Sprinter 250M 
Sprinter  250M  on  ideaalne  vahend  keerulisemate  ning  täpsemate  ehitusplatsi  tööde  jaoks. 
Salvestada saab kuni 1000 mõõtmist ning laadida USB kaudu andmed maha oma arvuti Excelisse 
andmete  edasiseks  töötlemiseks.  Kõrguskasvude  arvutamine,  kõrguskäikude  ja  täitemahtude 
programmid ning monitooringu võimalused lihtsustavad mõõtmistöid oluliselt. 250M 0,7mm täpsus 
ning monitooringu programm lubavad teha masinate ja hoonete vajumisvaatlusi.  
 
Eelised:  tõstab  tootlikust,  viib  inimvigade  võimaluse  miinimumi,  töötab  ka  nõrga  valguse 
tingimustes.  
 
Abifunktsioonid:  USB   interface   (ainult   150M   ja  250M),  kasutajasõbralik  menüü,  automaatne 
kõrguskasvude ning kõrguste arvutamine, just õiged nivelleerimise abiprogrammid, sisemälu (ainult 
150M ja 250M).  [3]  (Joonis 1)  
1.2 Trimble DiNi  
Trimble®  DiNi  digitaalne    nivelliir  on  ideaalne  täpseteks  elektroonilisteks  mõõtmisteks,  kus 
tegemist kõrguste ja kauguste mõõtmisega. DiNi 0,3mm on nivelliir, mis oma suure täpsuse poolest 
leiab kasutust riiklike nivelleerimiskäikude mõõdistamisel.  
 
Eelised:  täpne  kõrguse  mõõtmine  kiire  ja  lihtsa  nupuvajutusega,  digitaalsed   lugemid   välistavad 
vead ja kordusmõõtmised, seadme ja kontori vahel toimub sujuv  andmevahetus , mõõta saab ka nii 
väikese lõigu järgi nagu 30 cm, 60% kiirem loodimine kui tavalise automaatse loodimise puhul. [4]   
(Joonis 2)  
 
4 
 
2.Elektrontahhümeeter 
Nüüdisaegne   elektrontahhümeeter  ehk  totaaljaam  on  integreeritud  süsteem,  mis  koosneb 
elektronteodoliidist, 
elektroopilisest 
kaugusmõõturist, 
mikroprotsessorist 
ja 
salvestist. 
Lisaseadmetena  kuuluvad  komplekti   prisma ,   statiiv ,  prismasau,  treeger,  vooluallikas  aku  või 
patarei,   termomeeter ,  baromeeter  jm.  Selline   instrument   võimaldab  peale  kauguste  määrata  ka 
horisontaal  –  ja  kaldenurki,  kõrguskasve  ning  koordinaate  ja  lahendada  teisigi  geodeetilisi 
ülesandeid. [8,lk 217]  
Elektrontahhümeetreid kui universaalseid tööjaamu kasutatakse laialdaselt geodeetiliste tihendus- ja 
mõõdistamisvõrkude  rajamisel,  katastrimõõdistamistel,  topograafilistel  mõõdistamistel,  trasside  ja 
muude ehitiste rajamisel. 
2.1 Ühemehe-tahhümeeter  
Tänapäeval  on  välja  töötatud  raadiosignaalide  abil  juhitavad  ühemehetööjaamad,  mis  koosnevad 
elektrontahhümeetrist  ja  GPS-vastuvõtjast.  Need  on  varustatud  servamootori  ja  raadiosaatjaga. 
Prisma juurde kuulub samuti raadiosaatja ja väike arvuti. Tööd juhib prismaga liikuv inimene. Kui 
prisma  on  mõõdetavas  punktis  tsentreeritud,  vajutab  mõõtja  nupule  ning  tahhümeeter  pöörab  end 
prisma suunas, mõõdab kauguse ja nurgad ning salvestab need andmed. Prisma ja raadiosaatjaga on 
liidetud ka  sõrmistik , millelt käib töö juhtimine. [2,lk 236]  
2.2 Elektrontahhümeeter FOCUS 8 
Spectra   Precision   Focus  8    tahhümeeter  pakub  võimast  Windows  CE  operatsioonisüsteemi  ja 
maailmaklassilist  Spectra  Precision   Survey   Pro   tarkvara ,  selget  ja  kvaliteetset  optikat,   nutikat  
disaini ja teisi häid komponente mis mõõdistustöödel vajalikud. Puutetundlik ekraan parandab töö 
kiirust,  menüüd  ja tarkvara režiimid on kiiresti kättesaadavad, seetõttu  paranevad ka igapäevased 
andmehaldustööd.  Ehitatud  kasutamiseks  karmis  igapäevatöös,  kaitstud  tolmu,  mustuse  ja 
igasuguste  muude  ilmastikuolude  vastu.  Suur   graafiline   ekraan  kasutab  erinevaid  funktsioone: 
erinevad   fontide   suurused,   ikoonid   ja  pop-up  menüüd,  et  muuta  tarkvarasüsteem  intuitiivseks  ja 
lihtsasti   õpitavaks.  Lisaks,  kõigil  mudelitel  on  standardis  traditsiooniline optiline  lood,  mida  saab 
uuendada  laserloodiks.  Oma  andmeid  saab  liigutada  kiiresti,  kasutades  USB   pulka .  Mõõtekaugus 
sõltub  sihtmärgist ja ilmastikutingimustest. Instrument on kerge ja mõõtudelt väike, kaalub vaid 4,2 
kg.  [5] (Joonis 3)  
5 
 
3. GNSS/GPS seadmed 
GNSS  –  globaalne  navigatsioonisatelliitide  süsteem.  Seda  süsteemi  tunti  siiamaani  üldiselt  selle 
populaarseima esindaja järgi nime all GPS ( Global   Positioning  System). GPS on kõikjal Maa pinnal 
ja  selle  kohal  avatud  taeva  puhul  ööpäevaringselt  toimiv   satelliitidel   põhinev  süsteem,  mille 
kasutaja võib määrata oma asukoha ning liikumiskiiruse ja –suuna.  
 
GPS- vastuvõtja   võtab  vastu  satelliitide  signaale  ja  määrab  nende  abil  oma  asukoha  kosmilise 
trilateratsiooni (kolmnurkade lahendamine küljepikkuste järgi) meetodil.  
 
Üks  põhilisemaid  tänapäeva  GPSi  mõõtmismeetodeid  on  RTK.  Pea  igale  maamõõtjale  tuttav 
tähekombinatsioon RTK tähistab reaalajas kinemaatilist mõõtmisviisi ( Real  Time Kinematic), mis 
võimaldab saavutada plaanilise asendi täpsust 1 cm + 2 ppm ja vertikaalsuunalist täpsust 2 cm + 2 
ppm.  RTK  on  kindlasti  tänapäeva  maamõõdutöödes  enim  kasutust  leidev  meetod.  Lisaks   laieneb  
kasutus  ka  erinevate  mehhanismide  juhtimisele  (nt  tee-ehitus  jpm).  RTK  ei  ole  viimaste  aastate 
tehnoloogia , see jõudis kasutajateni 1993. aastal kui valmisid selleks vajalikud  riist - ja tarkvaralised 
lahendused.  RTK  mõõtmistel  paikneb  üks    vastuvõtjatest,  nn  baasjaam,  tuntud  koordinaatidega 
punktil,  teine  (teised)  liiguvad   ühelt   määratavalt  punktilt  teisele.  Vajalik  on  baas-  ja  liikuvjaama 
vaheline  reaalaja   andmeside   (raadio-,   mobiilside   või   Internet ).  Mõõdetakse  baas-  ja  liikuvjaama 
vahelist  vektorit.  Mõõdetud  vektoritest  arvutatakse  reaalajas  kas  kogu  liikumistrajektoori  või 
valitud punktides tehtud veidi pikemaajaliste seisupunktide koordinaadid. [6]  [7,lk 240,243] 
3.1 Trimble R4 GPS 
Peamised omadused: 
  Täpne, töökindel ja vastupidav süsteem 
  Põhineb tõestatud ja usaldusväärsel Trimble  tehnoloogial  
  Skaleeritav  alates  järeltöötlusest  kuni  VRS  süsteemini  ja  mitmetasemeliste  RTK 
konfiguratsioonideni 
   Mugavalt  juhtmevaba 
[11]  (Joonis 4)  
6 
 
 
4. Laserskanner 
Laserskanneerimist  võib  kasutada  plaanide  saamiseks,  aga  ka  hoonete,  sildade,  teede  ja  tunnelite 
mõõtmisel. Samuti kasutatakse seda tänapäeval ka kriminalistikas.  Skanneri  lasersignaal  saadetakse  
mõõteseadmest  välja  teatud  horisontaal-  ja  vertikaalnurga  all.  Tagasisaabuva  signaali  põhjal 
arvutatakse  peegeldunud  laserpunktide  koordinaadid,  mille  abil  saadakse  punktipilv  (Joonis  5). 
Punktipilvest on võimalik modelleerida skaneeritud objekti. Kuna instrument ei mõõda nurga taha, 
siis  tuleb  mõõtmisi  teostada  mitmest  punktist.    Sellisel  skaneeritud  punktipilved  tuleb  ühendada 
samasse  koordinaadistikku.  
 
Valmis  mudel  või  punktipilv  edastatakse  projekteerijale  failina.  Vastavate  programmidega  on 
võimalik  objekti  mõõta,  määrata  objekti  pindalasid  ja  mahtusid.  Maastiku  skaneerimisel  on 
võimalik saada horisontaalid.  [8, lk 71] 
Laserskanneri tähtsaimad  eelised on järgmised: 
  suur mõõdistuskiirus 
  ei nõua otsest juurdepääsu mõõdistatavale objektile ja seetõttu ohutu tehnoloogia 
  midagi ei jää mõõtmata 
  mõõdistustulemused saab kolmemõõtmelisena 
Laserskanneri puudused: 
  Andmete töötlus sisaldab väga palju manuaalset tööd 
  Skannerite hind on üsna kõrge 
  Spetsiifiline tarkvara ja suured andmete mahud 
 [9,lk 246] 
 
4.1 Leica C10 laserskanner 
Leica  C10  näol  on  tegemist  kaasaegseima  seadmega  maapealse  skaneerimise  valdkonnas.  Leica 
C10  võimaldab   mõõdistada   kuni  300  m  raadiuses  kiirusega  50 000  punkti  sekundis.  Saadava 
pinnamudeli  täpsus  on  2  mm.  Mõõdistada  on  võimalik  nii  täielikus  pimeduses,  kui  lume-  ja 
vihmasajus.  Leica  C10  on  varustatud  sisseehitatud  digikaameraga,  mis  võimaldab  laserkiire  abil 
saadava punktipilve ühendada digitaalse fotoga. [10]  (Joonis 6)   
 
 
7 
 
Kokkuvõte 
Võib  väita,  et  referaat  täitis  oma  eesmärgi,  tutvustades  tänapäeval  laialdaselt  kasutuses  olevaid 
geodeetilisi  instrumente,  nende  kasutusvõimalusi  ning  omadusi.  Geodeesiamaailm,  instrumentide 
näol, on lühikese aja jooksul teinud läbi kiire arengu. Digiajastu raudsest haardest pole pääsenud ka 
geodeetilised  instrumendid.  Mõõtmistäpsused  on   viidud   maksimaalseks  ning  inimvigade 
võimalused  minimaalseks.  Mõõdistamine  toimub  lihtsa  ning  kiire  nupulevajutusega,  digitaalsed 
lugemid välistavad vead ja kordusmõõtmised ning andmehaldustööd on nii riist- kui ka tarkvaraliste 
lahendustega tehtud väga lihtsaks. Võimalik on  mõõdistada nii täielikus pimeduses, kui ka lume- ja 
vihmasajus. Kuigi kõik süsteemid geodeesias on viidud justkui  ideaali  lähedale ning arenemisruumi 
vähe, teavad siiski kõik geodeedid – see ei ole veel kõik! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
Lisad 
             
 
             Joonis 1                                             Joonis 2 
           
 
            Joonis 3                                               Joonis 4 
                 
 
           Joonis 5                                                Joonis 6 
 
 
9 
 
 
Bibliograafia 
 
[1]  R. Ranne, Nivelleerimine, Tallinn: Tallinna Tehnikakõrgkool , 2001.  
[2]  E. I. H. J. J.Randjärv, Geodeesia  II osa, Tartu: OÜ Geoprof-R, 1998.  
[3]  „Leica Sprinter 250M,“ [Võrgumaterjal]. Available : http://www.leica -
geosystems.com/en/Leica-Sprinter-150M-250M_5284.htm. 
[4]  „Trimble DiNi digitaalnivelliir,“ [Võrgumaterjal]. Available: 
http://www.geosoft.ee/tooted/nivelliirid/trimble-dini-digitaalnivelliir. 
[5]  „Geodeesia ja GPS seadmed,“ [Võrgumaterjal]. Available: 
http://www.arucad.ee/spectraprecision/geodeesiaseadmed/focus-8-elektrontahhuemeeter. 
[6]  „ Innove ,“ [Võrgumaterjal]. Available: 
http://www.innove.ee/UserFiles/Kutseharidus/%C3%95ppekava/GNSS%20m%C3%B5%C3 %
B5tmised%206.pdf. 
[7]  V. Kala, Ehitusgeodeesia, Tallinn: TTÜ Kirjastus, 2008.  
[8]  R. Ranne, Geodeesia alused II osa, Tallinn: Tallinna Tehnikakõrgkool, 2006.  
[9]  V. Kala, Ehitusgeodeesia, Tallinn: TTÜ Kirjastus, 2008,. 
[10 „Uudised,“ 29 3 2011. [Võrgumaterjal]. Available: http://www.geo.ee/uudised/esimene-leica -
]   c10-laserskanner-eestis-ja-baltimaades/. 
[11 „Geosoft,“ Geosoft OÜ, [Võrgumaterjal]. Available: 
]    http://www.geosoft.ee/uploads/userfiles/file/TRIMBLE_R4_GPS_AL.pdf. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10