ნიველირება ერთგვარი გეოდეზიური გაზომვებია. იგი გამოიყენება დედამიწის ზედაპირზე სხვადასხვა წერტილების შედარებითი სიმაღლის დასადგენად. ასეთი ბუნებრივი ობიექტები, როგორიცაა მდინარეები, ზღვები, ოკეანეები, მინდვრები ან სხვა საწყისი წერტილები, შეიძლება იქნას მიღებული, როგორც პირობითი დონე ასეთ გაზომვებში. სინამდვილეში, ნიველირება არის თითოეული ობიექტის ზედაპირის სიჭარბის მნიშვნელობის განსაზღვრა მოცემულზე (მინიშნება). ასეთი გაზომვები საჭიროა შესასწავლი ტერიტორიის ზუსტი რელიეფის შესადგენად. მომავალში ეს მონაცემები გამოიყენება რელიეფის გეგმების, რუქების მოსამზადებლად ან კონკრეტული გამოყენებული პრობლემების გადასაჭრელად.
რა სახის ნიველირება არსებობს?
ასეთი გაზომვები შეიძლება განხორციელდეს სხვადასხვა მეთოდით, რომლებიც განსხვავდება გამოყენებული აღჭურვილობითა თუ ტექნოლოგიით. განვიხილოთ რა არის ნიველირების ძირითადი ტიპები. ყველაზე გავრცელებულია ხუთი მეთოდი: ზედაპირის გეომეტრიული, ტრიგონომეტრიული, ბარომეტრიული, მექანიკური და ჰიდროსტატიკური გაზომვა. მოდით გავეცნოთ თითოეულ მათგანს უფრო დეტალურად.
გეომეტრიული ნიველირება
რელიეფის გაზომვის ამ მეთოდით სპეციალურიგეომეტრიული სარკინიგზო და მოწყობილობის დონე. სროლის პრინციპია საკვლევ ზედაპირთან საჭირო წერტილში დარტყმებითა და დანაყოფებით ლიანდაგის დაყენება. ამის შემდეგ, ჰორიზონტალური სანახავი სხივის გამოყენებით, სიმაღლის სხვაობა ითვლება. გეომეტრიული ნიველირება ხორციელდება პრინციპით "შუადან" ან "წინ". პირველი მეთოდით გაზომვისას, რელსები დამონტაჟებულია ზედაპირზე ორ წერტილში, მოწყობილობა მდებარეობს მათ შორის თანაბარ მანძილზე. კვლევის შედეგი არის მონაცემები ერთ-ერთი ზოლის მეორეზე გადაჭარბების შესახებ. მეორე მეთოდი კლასიკურია - ერთი მოწყობილობა და ერთი რელსი. ეს ნიველირების მეთოდები ყველაზე გავრცელებულია. მათ იპოვეს გამოყენება როგორც პატარა ობიექტების (სახლების) ასევე დიდის (ხიდების) მშენებლობაში.
ტრიგონომეტრიული ნიველირება
ამ ტიპის საზომი სამუშაოების დროს ჩვეულებრივ გამოიყენება სპეციალური გონიომეტრიული მოწყობილობების გამოყენება, რომლებსაც თეოდოლიტები ეწოდება. მათი დახმარებით ხდება ინფორმაციის აღება მხედველობის სხივის დახრილობის კუთხეების შესახებ, რომელიც გადის ზედაპირზე მოცემულ წყვილ წერტილს. ტრიგონომეტრიული ნიველირება ფართოდ გამოიყენება ტოპოგრაფიულ გაზომვებში სიმაღლის სხვაობის დასადგენად ორ ობიექტს შორის, რომლებიც ერთმანეთისგან მნიშვნელოვან მანძილზეა, მაგრამ მოწყობილობის ოპტიკური ხილვადობის ზონაში.
ბარომეტრიული ზედაპირის გაზომვა
ბარომეტრიული ნიველირება არის გაზომვის მეთოდი, რომელიც დაფუძნებულია ატმოსფერული ჰაერის წნევის დამოკიდებულებაზე განსაზღვრელ ზედაპირზე წერტილის სიმაღლეზე. კითხვის პროცესი ხორციელდება გამოყენებითბარომეტრი. ამ ნიველირების სისტემამ უნდა გაითვალისწინოს მთელი რიგი კორექტივები ჰაერის ფაქტობრივი ტემპერატურისა და მისი ტენიანობისთვის. ამ მეთოდმა იპოვა გამოყენება ძნელად მისადგომ ადგილებში (მაგალითად, მთიან პირობებში) სხვადასხვა გეოგრაფიული და გეოლოგიური ექსპედიციების დროს.
მექანიკური (ტექნიკური) ზედაპირის გაზომვა
ტექნიკური ნიველირება გულისხმობს სპეციალური მოწყობილობის გამოყენებას - ავტომატური ნიველირება. მასთან ერთად, შესწავლილი ტერიტორიის პროფილი შედგენილია ავტომატურ რეჟიმში, ხახუნის დისკის გამოყენებით, რომელიც აღრიცხავს გავლილ მანძილს, და დაყენებული ქლიავის ხაზი, რომელიც ადგენს ვერტიკალურს. ასეთი მოწყობილობა ჩვეულებრივ დამონტაჟებულია მანქანაზე და გადაადგილდება ერთი განსაზღვრული წერტილიდან მეორეზე. ტექნიკური ნიველირება საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ სიმაღლის სხვაობა შესწავლილ ობიექტებს შორის, მათ შორის მანძილი და რელიეფის პროფილი, რომელიც ჩაწერილია სპეციალურ ფოტო ფირზე.
ჰიდროსტატიკური ზედაპირის გაზომვა
ჰიდროსტატიკური ნიველირება არის მეთოდი, რომელიც დაფუძნებულია გემების კომუნიკაციის პრინციპზე. ამ გზით სროლა ხორციელდება ჰიდროსტატიკური მოწყობილობის გამოყენებით, რომელიც მუშაობს ორ მილიმეტრამდე შეცდომით. ასეთი დონე იკრიბება შლანგით დაკავშირებული შუშის მილისგან, ეს სისტემა ივსება წყლით. გაზომვის პროცესი ხორციელდება შემდეგნაირად - მილები მიმაგრებულია რელსებზე, რომლებზეც დატანილია სასწორი. ამის შემდეგ, ზოლები დამონტაჟებულია შესასწავლ ობიექტებთან, განყოფილებები აღნიშნავენ რიცხვით მნიშვნელობასგანსხვავება ორ დონეს შორის. ამ დიზაინს აქვს მნიშვნელოვანი ნაკლი, კერძოდ, შეზღუდული გაზომვის ლიმიტი, რომელიც განისაზღვრება შლანგის სიგრძით.
აღწერილი ნიველირების მეთოდები (გარდა მექანიკურისა) ძალიან მარტივია და არ საჭიროებს რაიმე სპეციფიკურ ცოდნას ოპერატორის მხრიდან, ამიტომ ისინი ფართოდ გამოიყენება მშენებლობაში და ეროვნული ეკონომიკის სხვა სფეროებში.
გაზომვის კლასები
გარდა გაზომვის ტექნიკისა, ნიველირება ჩვეულებრივ იყოფა სიზუსტის კლასებად. თითოეული მათგანი შეესაბამება ინფორმაციის მოპოვების გარკვეულ ტიპს და მეთოდს. მოდით განვიხილოთ რა ნიველინგის კლასები არსებობს.
- პირველი კლასი ითვლება უაღრესად ზუსტი. ის შეესაბამება rms შემთხვევით შეცდომას 0,8 მილიმეტრი კილომეტრზე და სისტემატიურ შეცდომას 0,08 მმ/კმ.
- მეორე კლასი ასევე ითვლება უაღრესად ზუსტი. თუმცა, აქ შეცდომა ოდნავ მეტია - rms შეცდომა არის 2.0 მმ/კმ, ხოლო სისტემატური შეცდომა 0.2 მმ/კმ.
- მესამე კლასი. იგი შეესაბამება სტანდარტულ შეცდომას 5.0 მმ/კმ და სისტემატური არ არის გათვალისწინებული.
- მეოთხე კლასი. იგი შეესაბამება ძირის საშუალო კვადრატის შეცდომას, რომელიც უდრის 10,0 მმ/კმ, სისტემის შეცდომა ასევე არ არის გათვალისწინებული.
რელიეფის თავისებურებებიდან და კვლევის მიზნებიდან გამომდინარე, შეიძლება გამოყენებულ იქნას აზომვითი მონაცემების სხვადასხვა მეთოდი. მაგალითად, მრავალკუთხედებით, პარალელური ხაზებით ან ზედაპირის კვადრატებით გასწორებით. ეს უკანასკნელი ტექნიკა ყველაზე ფართოდ გამოიყენება, ის ფართოდ გამოიყენება მონაცემთა შეგროვებისთვისდიდი ღია ადგილები შედარებით დაბალი განივი სიმაღლით. განვიხილოთ უფრო დეტალურად.
კვადრატი
ზედაპირის ნიველირება ამ მეთოდით ხორციელდება ბრტყელი ფართობების ფართომასშტაბიანი ტოპოგრაფიული გეგმების მისაღებად. საკონტროლო წერტილების გლუვი პოზიცია განისაზღვრება ტრავერსიების დაგებით. ხოლო სიმაღლეები - გეომეტრიული გაზომვის მეთოდით ტექნიკური დონის გამოყენებით. მონაცემთა შეგროვების პროცესი შეიძლება განხორციელდეს ორი განსხვავებული გზით: ნიველირებადი მოძრაობებით დიამეტრის თანდათანობითი დაშლით და კვადრატებით.
კვადრატების მიხედვით ნიველირება ხდება მიწაზე გატეხვით საზომი ლენტის და თეოდოლიტის (ბადის უჯრედის გვერდით ოცი მეტრის) გამოყენებით 1:500 და 1:1000 მასშტაბით გაზომვისას, ორმოცი მეტრი - 1:2000 მასშტაბით და ასი მეტრის 1:5000-ზე სროლისას.
ამავდროულად, ფიქსირდება შესწავლილი ტერიტორიის მდგომარეობა და დგება მონახაზი. ეს პროცედურები ტარდება ისევე, როგორც თეოდოლიტის გამოკვლევისას. უჯრედების ზედა ნაწილების გარდა, მიწაზე ფიქსირდება დამახასიათებელი რელიეფური ობიექტები - პლუს წერტილები: გორაკის ზევით და ძირი, ორმოს ძირი და კიდეები, წერტილები წყალსაგდები და წყალგამყოფი ხაზებზე და სხვა..
მიმოკვლევის დასაბუთება იქმნება კვადრატების ბადის გარე საზღვრების გასწვრივ ნიველირებადი და თეოდოლიტური გადასასვლელების განლაგებით, რომლებიც შემდეგ მიბმულია ერთი სახელმწიფო ქსელის წერტილებზე. პლუს წერტილების სიმაღლეები და უჯრედის წვეროები განისაზღვრება გეომეტრიული ნიველირების მეთოდით. თუ გვერდის სიგრძეკვადრატული ორმოცი მეტრი ან ნაკლები, შემდეგ ერთი სადგურიდან ცდილობენ გაზომონ ყველა განსაზღვრული წერტილი. მანძილი მოწყობილობიდან ბარამდე არ უნდა აღემატებოდეს 100-150 მეტრს. თუ კვადრატის გვერდის სიგრძე ასი მეტრია, მაშინ დონე მოთავსებულია თითოეული უჯრედის ცენტრში. კვადრატების მეთოდით ტერიტორიის საველე გამოკვლევის მიხედვით, შედგენილია გასწორების ჟურნალი და გაზომვების მონახაზი.
მოწერა და გაათანაბრება მოხაზულობა კვადრატების მიხედვით
ჟურნალი შეიცავს მონაცემებს უჯრედის მხარის ზომის შესახებ, რომელიც აკავშირებს კოორდინატთა ბადის თეოდოლიტის ტრავერსებს (გეოდეზიური დასაბუთება). გარდა ამისა, მითითებულია რელიეფის ობიექტების შებოჭვა - ტბები, ბორცვები და ა.შ. ასევე უნდა აღინიშნოს, თუ რა პოზიციებიდან განხორციელდა რელიეფის მოსწორება. მონახაზი შეიცავს თითოეული კვადრატის სროლის შედეგებს. თითოეული უჯრედის ზედა და პლუს წერტილში მითითებულია ზოლის შავი მხარის ჩვენებები (მეტრებში), ასევე გამოთვლილი სიმაღლეები. ეს გაანგარიშება ხორციელდება ინსტრუმენტის ჰორიზონტზე. უჯრედის წვეროების სიმაღლეები განისაზღვრება, როგორც სხვაობა სადგურზე ხელსაწყოს ჰორიზონტსა და ლიანდაგზე მაჩვენებელს შორის.
2 უჯრედის წვეროების ზედაპირის გაზომვის პროცესის გასაკონტროლებლად, ნიველირება ხორციელდება ორი განსხვავებული სადგურიდან. ზედაპირის მონაცემების აღების მიღებულ მასალებზე დაფუძნებული გეგმის შედგენა იწყება ტაბლეტზე დაფიქსირებით ერთიანი სახელმწიფო გეოდეზიური ქსელის წერტილების კოორდინატების, კვლევის დასაბუთების ობიექტების (ნოველირება და თეოდოლიტის მოძრაობები), პლუს წერტილები, კვადრატების წვეროები. და სიტუაცია.
აპლიკაციის მეთოდი
ტერიტორიის გასწორებისასთეოდოლიტისა და გამათანაბრებელი გადასასვლელების გამოყენება, დიამეტრებად დაშლილი, გადასასვლელები იდება მოცემული ტერიტორიის ბუნებრივი დამახასიათებელი ხაზების გასწვრივ, მაგალითად, კაშხლების ან წყალგამყოფების გასწვრივ. ასეთ სამუშაოებში კვეთები და პიკეტები უნდა დაიდგას ყოველ ორმოც მეტრში 1:2000 მასშტაბით აზომვით და ყოველ ოც მეტრში 1:1000 და 1:500 მასშტაბით გამოკვლევისას. ფერდობების გადახრის წერტილებში აღინიშნება პლიუს ობიექტები. პიკეტების დაყენების პროცესში უნდა დაფიქსირდეს სიტუაცია და შედგეს მონახაზი. ნიველირების ჩანაწერები კეთდება ჟურნალში. იგი აღნიშნავს პიკეტების სერიულ ნომრებს, რელსების წითელ და შავ მხარეებზე კითხვებს, პოზიტიური ობიექტების დაშორებებს უახლოეს პიკეტებიდან. ნიველირების შედეგების საფუძველზე შედგენილია ტერიტორიის ტოპოგრაფიული გეგმა, რელიეფის განივი და გრძივი პროფილები.
მიზანშეწონილია ტერიტორიის გამწვანებისა და ვერტიკალური დაგეგმარების მიზნით შემოთავაზებული უბნის უბნებში ზედაპირის გაზომვა. ამის მაგალითია ნებისმიერი არქიტექტურული ძეგლის მიმდებარე ტერიტორიის ლანდშაფტის დიზაინი ან ლანდშაფტური მებაღეობის ზონა.
რა არის დონე?
რელიეფის გეომეტრიული გაზომვის ჩასატარებლად, რომელიც ფართოდ გამოიყენება მშენებლობაში, გამოიყენება სხვადასხვა დიზაინის დონეები. ეს მოწყობილობები, მათი მუშაობის პრინციპის მიხედვით, ჩვეულებრივ იყოფა: ელექტრო, ლაზერულ, ჰიდროსტატიკური და ოპტიკურ-მექანიკური. ყველა დონე აღჭურვილია ჰორიზონტალურ სიბრტყეში მბრუნავი ტელესკოპით. ასეთი საზომი მოწყობილობის თანამედროვე დიზაინი ითვალისწინებს ავტომატურ კომპენსაციასვიზუალური ღერძის სამუშაო პოზიციაზე დასაყენებლად.
გათანაბრების ისტორია
პირველი ინფორმაცია, რომელმაც თანამედროვე ადამიანმა მოაღწია ნიველირების შესახებ, ეხება ჩვენს წელთაღრიცხვამდე პირველ საუკუნეს, კერძოდ, სარწყავი არხების მშენებლობას ძველ საბერძნეთსა და რომში. ისტორიულ დოკუმენტებში მოხსენიებულია წყლის საზომი მოწყობილობა. მისი გამოგონება და გამოყენება დაკავშირებულია ძველი ბერძენი მეცნიერის ჰერონ ალექსანდრიელის და რომაელი არქიტექტორის მარკ ვიტრუვიუსის სახელებთან. ამ საზომი ხელსაწყოებისა და ნიველირების მეთოდების შემუშავების იმპულსი იყო ლაქების სკოპის, ბარომეტრის, ცილინდრული დონის და დამამთავრებელი ბადის შექმნა ლაქების სკოპებში. ეს გამოგონებები მე-16 და მე-17 საუკუნეებით თარიღდება და მათ შესაძლებელი გახადეს დედამიწის ზედაპირის ზუსტი დათვალიერების სისტემის შემუშავება.
რუსეთში, პეტრე დიდის დროს, დაარსდა ოპტიკური სახელოსნო, სადაც, სხვათა შორის, აწარმოებდნენ დონეებსაც, მხოლოდ მაშინ უწოდეს მათ სულის დონეები მილით. I. E. Belyaev იყო დაკავებული სახელოსნოში დონეების შემუშავებით. ამავე პერიოდში გაჩნდა პირველი საზომი ხელსაწყოები ბარომეტრებზე დაფუძნებული. მეცხრამეტე საუკუნის დასაწყისში გამოჩნდა პირველი ტრიგონომეტრიული დონეები, მათი დახმარებით ჩატარდა ძალიან ფართომასშტაბიანი სამუშაოები აზოვისა და შავი ზღვების დონეების სხვაობის დასადგენად, გაზომეს ელბრუსის მთის სიმაღლე. გეომეტრიული ინსტრუმენტების გამოყენება დაფიქსირებულია მეცხრამეტე საუკუნის შუა ხანებში. ასე რომ, 1847 წელს ისინი გამოიყენეს სუეცის არხის მშენებლობაში. ჩვენს ქვეყანაში გეომეტრიული ნიველირებაზედაპირი გამოიყენებოდა წყლისა და სახმელეთო გზების მშენებლობაში. შიდა სახელმწიფო ქსელის შექმნის დასაწყისად ითვლება 1871 წ. შემდეგ დაიწყო მუშაობა ტოპოგრაფიული გამოკვლევების საფუძვლად მყოფი პუნქტების დაფიქსირებასა და დამონტაჟებაზე.
ნიველირების აპლიკაცია
დაბალანსების შედეგია ერთიანი საცნობარო გეოდეზიური ქსელის შექმნა, რომელიც ემსახურება ტერიტორიის ტოპოგრაფიული გაზომვის ან სხვადასხვა გეოდეზიური გაზომვის საფუძველს. სროლა ფართოდ გამოიყენება კვლევისა და სამეცნიერო მიზნებისთვის: გლობუსის შესწავლისას, დედამიწის ქერქის მოძრაობა, ზღვებისა და ოკეანეების დონის რყევების დასაფიქსირებლად.
ნიველირება ასევე გამოიყენება სხვადასხვა გამოყენებითი პრობლემების გადასაჭრელად, რომლებიც დაკავშირებულია სხვადასხვა ობიექტების მშენებლობასთან, საკომუნიკაციო ხაზების გაყვანასთან, კომუნალურ მოწყობილობებთან და ა.შ. მაგალითად, რელიეფის გაზომვა აუცილებელია საპროექტო გადაწყვეტილებების სიმაღლეზე გადასატანად, გარდა ამისა, სამონტაჟო სამუშაოები სამშენებლო კონსტრუქციების დამონტაჟებაზე. ასეთი პრობლემების გადაჭრისას ყოველთვის გამოიყენება გეოდეზიის სამსახურის მიერ მიღებული მონაცემები. ასევე, უშუალოდ სხვადასხვა მაღალ სპეციალიზებული ამოცანების გადასაჭრელად, გამოიყენება ინფორმაციის ავტომატური მოპოვების სისტემები. ასეთი ამოცანები მოიცავს, მაგალითად, გზის შეკეთებას და მშენებლობას. ავტომატური ნიველირების მოწყობილობაში შემავალი სენსორები დამონტაჟებულია რკინიგზის ვაგონებზე, მანქანებზე, რის შედეგადაც ხდება შესასწავლი ტერიტორიის მზა პროფილი უმოკლეს დროში.
თანამედროვე ტექნოლოგიები
დღემდე,მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების არაჩვეულებრივი სწრაფი განვითარების გამო, სხვადასხვა ტექნიკური ცოდნა გამოიყენება ზედაპირის გასასწორებლად.
- ლაზერი. მათი მუშაობა ეფუძნება რელიეფის პარამეტრების კითხვას ლაზერული სკანირების მოწყობილობის გამოყენებით.
- ულტრაბგერითი. ასეთი მოწყობილობის მთავარი ელემენტია ულტრაბგერითი სენსორი, რომელიც გამოსცემს ტალღებს.
- GNSS-ტექნოლოგია, რომელიც დაკავშირებულია თანამგზავრული კომუნიკაციების გამოყენებით მიმდინარე კოორდინატების შესახებ ინფორმაციის მოპოვებასთან. ასეთი აღჭურვილობა უზრუნველყოფს ძალიან მაღალ დონის სიზუსტეს.
ზემოხსენებული ნოუ-ჰაუს გამოყენების პროცესში მიღებული დიდი რაოდენობით ინფორმაციის ნაკადების ეფექტური დამუშავების უზრუნველსაყოფად, საჭიროა შესაბამისი სპეციალური პროგრამული უზრუნველყოფის არსებობა, რომელიც შეასრულებს შენახვას, მართვას, ვიზუალიზაციას და დამუშავებას. მონაცემები.
თანამედროვე ნიველირების სისტემები გზის მშენებლობაში
ავტომატური სისტემები ფართოდ გამოიყენება თანამედროვე გზების მშენებლობაში. ისინი საშუალებას გაძლევთ მართოთ გზის სამშენებლო ტექნიკა, მისი ამჟამინდელი პოზიციიდან გამომდინარე. ამავდროულად, მარშრუტის ავტომატური ნიველირება გამოირჩევა შესრულებული სამუშაოების მაღალი სიზუსტით, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს წარმოებული გზის ხარისხს, ასევე ამცირებს მშენებლობის დროს. ასეთი მოწყობილობები, რომლებიც დამონტაჟებულია ასფალტის საფარით, გზის საღეჭი მანქანებზე, ბულდოზერებზე, საშუალებას გაძლევთ აღმოფხვრათ ძველი საფარის დაზიანება და დეფექტები ახალი ფენის დაგებისას. ეს დონეები აკონტროლებენ გზის ჯვარედინი ფერდობებს, ასრულებენ მას ზუსტად განსაზღვრული პროექტის მიხედვითპარამეტრები. გზის სამშენებლო აღჭურვილობის ზედაპირის საზომი თანამედროვე სისტემები იყოფა რამდენიმე ტიპად გამოყენებული ტექნოლოგიის მიხედვით.
- ულტრაბგერითი მოწყობილობები სხვადასხვა რაოდენობის სენსორებით.
- ლაზერული პიკაპის სისტემები.
- მოწყობილობა დაფუძნებული სატელიტური GPS ტექნოლოგიაზე.
- 3D სისტემა დაფუძნებული მთლიანი სადგურის პრინციპზე.
საჭიროების შემთხვევაში, სამუშაოს სირთულისა და თავისებურებიდან გამომდინარე, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ამა თუ იმ ავტომატური ნიველირების ტექნოლოგია.
