Tillämpad geodesi. Vi mäter höjden med en penna, spegel eller ballong

Storleken på otillgängliga objekt är lättast att uppnå med specialiserad mätutrustning. Moderna elektroniska totalstationer med reflektionsfritt mätläge, mått av laserband och höjdmätare förenklar uppgiften kraftigt, så att du kan mäta höjden på ett träd eller en flods bredd.

Tyvärr har inte alla råd att ha utrustning värd flera tusen dollar i lager i skafferi, och ibland måste du ta itu med sådana uppgifter på hushållsnivå. För att lösa dessa problem kommer kunskap från cykeln ”Applied Geodesy” att hjälpa oss: ”Branschens historia”, ”Att välja en elektronisk totalstation”, ”Oberoende mätningar med hjälp av ett måttband, pinnar och uppfinningsrikedom”, en skolgeometrikurs, ja, lite uppfinningsrikedom (där utan henne).

Bestämma höjden på ett otillgängligt objekt

För att bestämma platsen för den framtida stugan eller någon annan byggnad är det viktigt att känna till höjderna på närliggande föremål, till exempel stolpar eller torra träd. Detta kommer att utesluta möjligheten att förstöra din egendom från objektets fall i händelse av en naturkatastrof eller av någon annan anledning..

En annan viktig punkt innan byggandet påbörjas är att bestämma höjden på avtappningen av ledningarna i kraftledningarna som passerar i området. Byggkranen kan beröra kraftledningen, vilket kommer att leda till allvarliga konsekvenser. Glöm inte nedbrytningsspänningen – det finns en risk för elektriska stötar även några meter från högspänningsledningen i vått väder.

För experimentet kommer vi att försöka bestämma höjden på 10 kV kraftöverföringsledningsstödet från marken till den övre isolatorn med olika metoder och skriva de erhållna värdena i tabellen.

Statistisk utvärderingsmetod

Det kallas också populärt ”by eye” -metoden. Kärnan ligger i den visuella jämförelsen av en känd höjd och en otillgänglig. För enkelhets skull placerar du en pinne med en känd höjd vertikalt nära föremålet som ska mätas. ”Standard” för jämförelse bör vara så hög som möjligt. Efter att ha flyttat bort till ett bekvämt avstånd, uppskatta höjden och skriv ner resultatet i tabellen. Som ni kan föreställa er, kan en person inte göra ”mätningar” exakt, därför, för att få ett bra resultat, be dina släktingar eller vänner att utföra sådana åtgärder. Ju fler människor deltar i ”mätningarna” – desto mer exakt är resultatet.

Sedan kommer behandlingstiden: kassera de extrema värdena (maximalt och minimum), och beräkna från resten av resultaten det aritmetiska medelvärdet. Det resulterande värdet ger en uppfattning om höjden på det otillgängliga objektet. Felet med denna metod beror på människors erfarenhet och kvaliteten på deras rumsliga orientering..

Fotopoäng

Den snabba utvecklingen av tekniken har gjort det möjligt att integrera en kamera i nästan alla moderna apparater, så att valet av utrustning för ett sådant experiment inte blir svårt. Essensen är densamma – en uppskattning av höjden på ett otillgängligt objekt, men inte med ögat, utan genom att beräkna andelen mellan referensens fotografiska bild och dess verkliga höjd.

Nära objektet som ska mätas, sätter du upp en pinne med en känd höjd (vi använde en geodetisk pol), flytta ett avstånd när objektets överdel placeras i ramen. Helst bör referenshöjden och fotograferingsnivån vara ungefär densamma och själva kameran bör hållas i nivå. Använd om möjligt ett fotografiskt stativ vars höjd bör ställas in enligt ett måttband.

Dumpa upp bilden på din dator och borsta upp informationen från vår artikelserie där vi introducerade skalan. Vi fick en bild, vars dimensioner är proportionella mot dimensioner i naturen, vi behöver bara beräkna skalan och beräkna höjden på det otillgängliga objektet. För att göra detta kan du skriva ut ett foto för mätningar med en linjal eller använda valfritt bildbehandlingsprogram som låter dig mäta avstånd på ett foto i centimeter.

Denna metod är mer progressiv, men kräver en dator och en kamera, och i fältet är detta inte alltid möjligt..

Penna

Det finns alltid en skrivenhet på skrivbordet, och det hjälper oss att bestämma höjden på ett objekt med hjälp av perspektivmetoden. I stället för en penna kan du använda en penna, rak pinne eller något annat liknande föremål. Vi behöver också en assistent och ett måttband..

Vi flyttar oss bort till ett sådant avstånd när hela mätobjektet är synligt för oss. När vi håller pennan i en knytnäve sträcker vi oss en rak arm framför oss så att dess spets sammanfaller med objektets topp. Förläng tummen till sidan parallell med marken så att du hamnar med en rät vinkel. Sedan vrider vi borsten med en kulspetspenna 90 grader, som ett resultat ser tummen på marken parallellt med föremålet som mäts, och spetsen på pennan pekar till den plats där assistenten behöver flytta.

Vi har projicerat objektets höjd genom parallell översättning till marken. Nu kommer det inte att vara svårt att mäta avståndet som erhålls med ett måttband från assistenten till stolpen, det kommer att vara lika med den bestämda höjden. Metoden är väl lämpad för fältförhållanden, ganska exakt, men kräver en assistent.

Skuggmätning

Metoden som används av de forntida egypterna och grekerna kan lätt reproduceras i moderna verkligheter och kräver ett minimum av arbetskraft. För att bestämma höjden måste vi samtidigt mäta längden på skuggan från ett objekt med en känd höjd och längden på skuggan från ett otillgängligt objekt.

Mätningar bör göras på kvällen eller morgonen, när skuggans längd är högst. Detta eliminerar fel och resultatet beräknas genom att sammanställa den enklaste andelen:

Pelarens höjd = personens höjd * pelarens skugglängd / personens skugglängd

Spegelmetod

Förekomstvinkeln är känd för att vara lika med reflektionsvinkeln. Vi kommer att använda detta postulat för att beräkna den otillgängliga höjden. Vi lägger spegeln på marken ungefär som visas på bilden, flyttar åt sidan tills toppen av det uppmätta objektet reflekteras i spegeln.

Vi mäter de erforderliga avstånden från en person till en spegel, från en spegel till en pelare och får den erforderliga höjden efter beräkningen av andelen.

Posthöjd = personens höjd * avstånd från spegel till stolpe / avstånd från person till spegel

Ballong

Du kan göra mätningar enligt ”Winnie the Pooh-metoden” för att behaga dina egna barn. Trots lite komisk har han också rätten till livet, tk. under gynnsamma förhållanden ger det acceptabla resultat.

För arbetet behöver vi en boll fylld med inert gas, ett rep och ett måttband. Släpp försiktigt bollen på en sträng parallell med objektet som mäts, när den når toppen, fixa höjden på strängen, sänk bollen och mät önskat avstånd med ett måttband. För att få ett mer exakt värde måste din assistent flytta ett betydande avstånd för att mer exakt visualisera platsen när höjden på bollen och objektet är lika. Vi citerar denna metod som ett av alternativen, så vi kommer inte att utföra laboratorietester med den..

Piano i buskarna

Vi har täckt flera grundläggande metoder för att mäta höjden på ett otillgängligt objekt. Jag skulle vilja ta reda på vilken som är den mest exakta. Detta hjälper oss ”piano in the bush” – en elektronisk tacheometer med speciell programvara som låter dig få höjdvärdet i fältet.

För enkelhets skull kommer vi att ange alla värden i tabellen, vilket ger oss den nödvändiga tydligheten. Som framgår av tabellen har alla metoder ett litet fel, men det är tillräckligt för att uppskatta höjden på ett otillgängligt objekt..

Mätmetod	Mottaget värde, m	Fel,%
statistisk utvärdering	tio	4
bilden	nio	6
penna	9,2	4
skugga	10,25	7
spegel	8,90	7
elektronisk totalstation	9,57	0

Det aritmetiska medelvärdet för de erhållna värdena är 9,47 m, så för att uppnå ett optimalt resultat måste metoderna kombineras och de erhållna värdena måste vara i genomsnitt. Om du behöver hög noggrannhet kan du köpa en pendelhöjdmätare som används av skogsmän för beskattning av grönområden.

Tja, det mest exakta resultatet kommer att uppnås när du beställer en topografisk undersökning. I referensvillkoren är det värt att notera ett speciellt krav – mäta höjderna på träd och andra otillgängliga föremål. Som ni kan föreställa er kommer detta att påverka den beräknade kostnaden för arbetet, så vi kommer att ägna nästa artikel från vår cykel till uppskattningar. Obegripliga termer kan dölja onödiga arbetsprocesser, och tvärtom kan vissa viktiga punkter, på grund av okunnighet, falla ur sikte. Beväpnad med denna kunskap kommer du att kunna kommunicera med specialister nästan på lika villkor, vilket i slutändan sparar pengar.