Ang
Leveling ay isang uri ng geodetic measurements. Ito ay ginagamit upang mahanap ang mga relatibong taas ng iba't ibang mga punto sa ibabaw ng mundo. Ang mga likas na bagay tulad ng mga ilog, dagat, karagatan, bukid o iba pang mga panimulang punto ay maaaring kunin bilang isang antas ng kondisyon sa mga naturang sukat. Sa katunayan, ang leveling ay ang pagpapasiya ng halaga ng labis ng ibabaw ng bawat bagay sa isang ibinigay (reference). Ang ganitong mga sukat ay kinakailangan upang makaipon ng tumpak na kaluwagan ng lugar na pinag-aaralan. Sa hinaharap, ang data na ito ay ginagamit sa paghahanda ng mga plano sa lupain, mapa, o upang malutas ang mga partikular na inilapat na problema.
Anong mga uri ng leveling ang mayroon?
Ang ganitong mga sukat ay maaaring isagawa sa pamamagitan ng iba't ibang pamamaraan, na naiiba sa kagamitan o teknolohiyang ginamit. Isaalang-alang kung ano ang mga pangunahing uri ng leveling. Ang pinakakaraniwan ay limang pamamaraan: geometric, trigonometriko, barometric, mekanikal at hydrostatic na pagsukat ng mga ibabaw. Kilalanin natin ang bawat isa sa kanila nang mas detalyado.
Geometric leveling
Sa pamamaraang ito ng pagsukat sa lupain, isang espesyalgeometric na riles at antas ng aparato. Ang prinsipyo ng pagbaril ay ang pag-install ng isang riles na may mga stroke at dibisyon sa kinakailangang punto malapit sa ibabaw na pinag-aaralan. Pagkatapos nito, gamit ang isang pahalang na sighting beam, binibilang ang pagkakaiba sa taas. Ang geometric leveling ay isinasagawa ayon sa prinsipyong "mula sa gitna" o "pasulong". Kapag sinusukat sa pamamagitan ng unang paraan, ang mga riles ay naka-install sa dalawang punto sa ibabaw, ang aparato ay matatagpuan sa pagitan ng mga ito sa isang pantay na distansya. Ang resulta ng survey ay data sa labis ng isa sa mga bar sa kabila. Ang pangalawang paraan ay klasiko - isang aparato at isang riles. Ang mga paraan ng pag-level na ito ang pinakakaraniwan. Nakakita sila ng aplikasyon sa paggawa ng maliliit na bagay (bahay) at malalaking bagay (tulay).
Trigonometric leveling
Sa ganitong uri ng gawaing pagsukat, kaugalian na gumamit ng mga espesyal na aparatong goniometric, na tinatawag na theodolites. Sa tulong ng mga ito, ang impormasyon ay kinuha tungkol sa mga anggulo ng pagkahilig ng sight beam, na dumadaan sa isang pares ng mga ibinigay na punto sa ibabaw. Ang pag-level ng trigonometric ay malawakang ginagamit sa mga topographic na sukat upang matukoy ang pagkakaiba ng taas sa pagitan ng dalawang bagay na may malaking distansya sa isa't isa, ngunit nasa optical visibility zone ng device.
Barometric surface measurement
Ang
Barometric leveling ay isang paraan ng pagsukat batay sa pagdepende ng atmospheric air pressure sa taas ng isang punto sa ibabaw na tinutukoy. Ang proseso ng pagbasa ay isinasagawa gamit angbarometro. Ang leveling system na ito ay dapat isaalang-alang ang ilang mga pagwawasto para sa aktwal na temperatura ng hangin at halumigmig nito. Ang pamamaraang ito ay nakahanap ng aplikasyon sa mga lugar na mahirap maabot (halimbawa, sa mga bulubunduking kondisyon) sa panahon ng iba't ibang heograpikal at heolohikal na mga ekspedisyon.
Mekanikal (teknikal) pagsukat sa ibabaw
Ang teknikal na leveling ay kinabibilangan ng paggamit ng isang espesyal na device - awtomatikong leveling. Gamit nito, ang profile ng lugar na pinag-aaralan ay iginuhit sa awtomatikong mode gamit ang friction disk na nagtatala ng distansyang nilakbay, at isang set ng plumb line na nagtatakda ng vertical. Ang ganitong aparato ay karaniwang naka-install sa isang sasakyan at hinihimok mula sa isang tinukoy na punto patungo sa isa pa. Binibigyang-daan ka ng teknikal na leveling na matukoy ang pagkakaiba ng taas sa pagitan ng mga pinag-aralan na bagay, ang distansya sa pagitan ng mga ito at ang profile ng terrain, na naitala sa isang espesyal na photo tape.
Hydrostatic surface measurement
Ang
Hydrostatic leveling ay isang paraan batay sa prinsipyo ng pakikipag-ugnayan sa mga sasakyang pandagat. Ang pagbaril sa ganitong paraan ay isinasagawa gamit ang isang hydrostatic device, na gumagana nang may error na hanggang dalawang milimetro. Ang ganitong antas ay binuo mula sa isang pares ng mga glass tube na konektado ng isang hose, ang sistemang ito ay puno ng tubig. Ang proseso ng pagsukat ay isinasagawa bilang mga sumusunod - ang mga tubo ay nakakabit sa mga riles kung saan inilalapat ang sukat. Pagkatapos nito, ang mga bar ay naka-install malapit sa mga bagay na pinag-aaralan, ang mga dibisyon ay minarkahan ang numerical na halagapagkakaiba sa pagitan ng dalawang antas. Ang disenyong ito ay may malaking disbentaha, lalo na ang limitadong limitasyon sa pagsukat, na tinutukoy ng haba ng hose.
Ang mga inilarawang paraan ng leveling (maliban sa mga mekanikal) ay napaka-simple at hindi nangangailangan ng anumang partikular na kaalaman mula sa operator, samakatuwid ang mga ito ay malawakang ginagamit sa konstruksiyon at iba pang bahagi ng pambansang ekonomiya.
Mga klase sa pagsukat
Bilang karagdagan sa pamamaraan ng pagsukat, karaniwang nahahati ang leveling sa mga klase ng katumpakan. Ang bawat isa sa kanila ay tumutugma sa isang tiyak na uri at paraan ng pagkuha ng impormasyon. Isaalang-alang natin kung anong mga leveling class ang umiiral.
- Unang klase ay itinuturing na lubos na tumpak. Ito ay tumutugma sa isang rms random error na 0.8 millimeters bawat kilometro at isang sistematikong error na 0.08 mm/km.
- Itinuturing ding napakatumpak ang pangalawang klase. Gayunpaman, ang error dito ay bahagyang mas mataas - ang rms error ay 2.0 mm/km, at ang sistematikong error ay 0.2 mm/km.
- Ikatlong klase. Ito ay tumutugma sa isang karaniwang error na 5.0 mm/km, at ang sistematiko ay hindi isinasaalang-alang.
- Ikaapat na baitang. Ito ay tumutugma sa root-mean-square error na katumbas ng 10.0 mm/km, hindi rin isinasaalang-alang ang system error.
Depende sa mga tampok ng terrain at sa mga layunin ng survey, maaaring gamitin ang iba't ibang paraan ng surveying data. Halimbawa, sa pamamagitan ng polygons, sa pamamagitan ng parallel na linya, o sa pamamagitan ng leveling sa ibabaw sa pamamagitan ng mga parisukat. Ang huling pamamaraan ay ang pinaka-tinatanggap na ginagamit, ito ay malawakang ginagamit para sa pagkolekta ng data mula samalalaking bukas na lugar na may medyo mababang cross-sectional na taas. Isaalang-alang natin ito nang mas detalyado.
Squaring
Surface leveling sa pamamagitan ng paraang ito ay isinasagawa upang makakuha ng malakihang topographic plan ng mga patag na lugar. Ang makinis na posisyon ng mga control point ay natutukoy sa pamamagitan ng pagtula ng mga traverse. At taas - sa pamamagitan ng paraan ng geometric na pagsukat gamit ang mga teknikal na antas. Ang proseso ng pagkuha ng data ay maaaring isagawa sa dalawang magkaibang paraan: sa pamamagitan ng paglalagay ng mga leveling move na may unti-unting pagkasira ng mga diameter at sa pamamagitan ng mga parisukat.
Ang pag-level sa pamamagitan ng mga parisukat ay ginagawa sa pamamagitan ng pagbasag sa lupa gamit ang isang measuring tape at isang theodolite (isang grid na may cell side na dalawampung metro) kapag sinusukat sa sukat na 1:500 at 1:1000, apatnapung metro - kapag bumaril sa sukat na 1:2000 at isang daang metro sa 1:5000.
Sa parehong oras, ang sitwasyon ng pinag-aralan na teritoryo ay naayos at isang balangkas ay iginuhit. Ang mga pamamaraang ito ay ginagawa sa parehong paraan tulad ng sa theodolite survey. Bilang karagdagan sa mga tuktok ng mga cell, ang mga katangian ng mga relief object ay naayos sa lupa - kasama ang mga punto: ang tuktok at base ng burol, ang ilalim at mga gilid ng hukay, mga punto sa spillway at mga linya ng watershed, at iba pa.
Nagagawa ang pagbibigay-katwiran sa survey sa pamamagitan ng paglalagay ng leveling at theodolite passages sa mga panlabas na hangganan ng grid ng mga parisukat, na pagkatapos ay itinatali sa mga punto ng isang network ng estado. Ang mga taas ng plus point at cell vertices ay tinutukoy ng paraan ng geometric leveling. Kung ang haba ng gilidparisukat apatnapung metro o mas kaunti, pagkatapos ay mula sa isang istasyon sinubukan nilang sukatin ang lahat ng tinukoy na mga punto. Ang distansya mula sa aparato hanggang sa bar ay hindi dapat lumampas sa 100-150 metro. Kung ang haba ng gilid ng parisukat ay isang daang metro, kung gayon ang antas ay inilalagay sa gitna ng bawat cell. Ayon sa field survey ng lugar gamit ang paraan ng mga parisukat, isang leveling log at isang outline ng mga sukat ay pinagsama-sama.
Mag-log at mag-level ng outline ayon sa mga parisukat
Ang log ay naglalaman ng data sa laki ng gilid ng cell, na nagbubuklod sa coordinate grid sa theodolite traverses (geodetic justification). Bilang karagdagan, ang pagbubuklod sa mga bagay sa lupain ay ipinahiwatig - mga lawa, burol, at iba pa. Dapat ding tandaan mula sa kung anong mga posisyon ang isinagawa ng leveling ng lupain. Ang balangkas ay naglalaman ng mga resulta ng pagbaril sa bawat isa sa mga parisukat. Sa tuktok at plus point ng bawat cell, ang mga pagbabasa mula sa itim na bahagi ng bar (sa metro), pati na rin ang mga kinakalkula na taas, ay ipinahiwatig. Ang pagkalkula na ito ay isinasagawa sa abot-tanaw ng instrumento. Ang mga taas ng cell vertices ay tinutukoy bilang pagkakaiba sa pagitan ng horizon ng instrumento sa istasyon at ang pagbabasa sa riles.
Upang makontrol ang proseso ng pagsukat sa ibabaw para sa dalawang cell vertices, ginagawa ang leveling mula sa dalawang magkaibang istasyon. Ang pagguhit ng isang plano batay sa nakuha na mga materyales para sa pagkuha ng data sa ibabaw ay nagsisimula sa pag-aayos sa tablet ayon sa mga coordinate ng mga punto ng pinag-isang geodetic network ng estado, mga bagay ng pagbibigay-katwiran sa survey (leveling at theodolite moves), kasama ang mga puntos, vertices ng mga parisukat at ang sitwasyon.
Paraan ng aplikasyon
Kapag pinapantayan ang teritoryo sa isang paraanmga aplikasyon ng theodolite at leveling passages, na pinaghiwa-hiwalay sa mga diyametro, ang mga sipi ay inilalagay kasama ang mga natural na linya ng katangian ng isang lugar, halimbawa, kasama ang mga weir o watershed. Sa ganitong gawain, ang mga cross-section at picket ay dapat itakda tuwing apatnapung metro kapag nagsusuri sa sukat na 1:2000 at bawat dalawampung metro kapag nagsusuri sa sukat na 1:1000 at 1:500. Sa mga punto ng mga inflection ng mga slope, kasama ang mga bagay ay minarkahan. Sa proseso ng pag-set up ng mga piket, dapat ayusin ang sitwasyon at gumawa ng balangkas. Ang mga rekord ng leveling ay ginawa sa journal. Minarkahan nito ang mga serial number ng mga piket, mga pagbabasa sa pula at itim na gilid ng mga riles, ang mga distansya ng mga positibong bagay mula sa pinakamalapit na mga piket. Batay sa mga resulta ng leveling, isang topographic plan ng teritoryo, transverse at longitudinal na mga profile ng terrain ay pinagsama-sama.
Ito ay nararapat na sukatin ang ibabaw sa mga lugar ng iminungkahing lugar para sa landscaping at patayong pagpaplano ng teritoryo. Ang isang halimbawa ay ang disenyo ng landscape ng lugar na nakapalibot sa anumang architectural monument, o isang landscape gardening zone.
Ano ang antas?
Upang magsagawa ng geometric na pagsukat ng lupain, na malawakang ginagamit sa konstruksyon, ginagamit ang mga antas ng iba't ibang disenyo. Ang mga aparatong ito, ayon sa kanilang prinsipyo ng pagpapatakbo, ay karaniwang nahahati sa: electronic, laser, hydrostatic at optical-mechanical. Ang lahat ng mga antas ay nilagyan ng teleskopyo na umiikot sa isang pahalang na eroplano. Ang modernong disenyo ng naturang aparato sa pagsukat ay nagbibigay ng awtomatikong kabayaranpara sa pagtatakda ng visual axis sa gumaganang posisyon.
History of leveling
Ang unang impormasyon na nakarating sa modernong tao tungkol sa leveling ay tumutukoy sa unang siglo BC, katulad ng pagtatayo ng mga irigasyon sa sinaunang Greece at Rome. Ang mga makasaysayang dokumento ay nagbanggit ng isang aparato sa pagsukat ng tubig. Ang pag-imbento at paggamit nito ay nauugnay sa mga pangalan ng sinaunang Greek scientist na si Heron ng Alexandria at ang Roman na arkitekto na si Mark Vitruvius. Ang impetus para sa pagbuo ng mga instrumentong ito sa pagsukat at mga paraan ng pag-level ay ang paglikha ng isang spotting scope, isang barometer, isang cylindrical na antas, at isang graduation grid sa mga spotting scope. Ang mga imbensyon na ito ay nagmula noong ika-16 at ika-17 siglo, at naging posible ang pagbuo ng isang sistema para sa tumpak na pagsisiyasat sa ibabaw ng mundo.
Sa Russia, noong panahon ni Peter the Great, itinatag ang isang optical workshop, kung saan, bukod sa iba pang mga bagay, gumawa din sila ng mga antas, pagkatapos ay tinawag silang mga antas ng espiritu na may isang tubo. I. E. Belyaev ay nakikibahagi sa pagbuo ng mga antas sa workshop. Sa parehong panahon, lumitaw ang mga unang instrumento sa pagsukat, batay sa mga barometer. Sa simula ng ikalabinsiyam na siglo, lumitaw ang mga unang antas ng trigonometriko, sa kanilang tulong, ang napakalaking gawain ay isinagawa upang matukoy ang pagkakaiba sa mga antas ng Azov at Black Seas, ang taas ng Mount Elbrus ay sinusukat. Ang paggamit ng mga geometric na instrumento ay naitala sa kalagitnaan ng ikalabinsiyam na siglo. Kaya, noong 1847 ginamit ang mga ito sa pagtatayo ng Suez Canal. Sa ating bansa, geometric levelingginamit ang ibabaw sa paggawa ng mga kalsada sa tubig at lupa. Ang simula ng paglikha ng domestic network ng estado ay itinuturing na 1871. Pagkatapos ay nagsimula ang trabaho sa pag-aayos at pag-install ng mga punto na nagsilbing batayan para sa mga topographic survey.
Application of leveling
Ang resulta ng leveling ay ang paglikha ng iisang reference geodetic network, na nagsisilbing batayan para sa topographic measurement ng lugar o iba't ibang geodetic measurements. Ang pagbaril ay malawakang ginagamit para sa mga layuning pananaliksik at siyentipiko: kapag pinag-aaralan ang globo, ang paggalaw ng crust ng lupa, upang ayusin ang mga pagbabago sa antas ng mga dagat at karagatan.
Ginagamit din ang leveling sa paglutas ng iba't ibang mga problema na nauugnay sa pagtatayo ng iba't ibang mga bagay, paglalagay ng mga linya ng komunikasyon, mga kagamitan, atbp. Halimbawa, ang pagsukat ng lupain ay kinakailangan upang ilipat ang mga desisyon sa disenyo sa taas, bilang karagdagan, sa panahon ng gumagana ang pag-install sa pag-install ng mga istruktura ng gusali. Kapag nilulutas ang mga naturang problema, palaging ginagamit ang data na nakuha ng serbisyo ng geodesy. Gayundin, direkta para sa paglutas ng iba't ibang mataas na dalubhasang gawain, ang mga awtomatikong sistema ng pagkuha ng impormasyon ay ginagamit. Kasama sa mga naturang gawain, halimbawa, ang pag-aayos at pagtatayo ng daanan. Ang mga sensor na kasama sa awtomatikong leveling device ay naka-install sa mga railway cars, mga kotse, na nagreresulta sa isang ready-made na profile ng lugar na pinag-aaralan sa pinakamaikling posibleng panahon.
Mga modernong teknolohiya
Hanggang ngayon,dahil sa pambihirang mabilis na pag-unlad ng agham at teknolohiya, iba't ibang teknikal na kaalaman ang ginagamit upang i-level ang ibabaw.
- Laser. Ang kanilang trabaho ay batay sa pagbabasa ng mga parameter ng terrain gamit ang isang laser scanning device.
- Ultrasonic. Ang pangunahing elemento ng naturang device ay isang ultrasonic sensor na nagpapalabas ng mga alon.
- GNSS-technology, na nauugnay sa pagkuha ng impormasyon tungkol sa kasalukuyang mga coordinate gamit ang satellite communications. Ang ganitong kagamitan ay nagbibigay ng napakataas na katumpakan ng leveling.
Upang matiyak ang mahusay na pagproseso ng malaking bilang ng mga daloy ng impormasyon na nakuha sa proseso ng paglalapat ng kaalaman sa itaas, kinakailangan na magkaroon ng naaangkop na espesyal na software na magsasagawa ng mga gawaing nauugnay sa pag-iimbak, pamamahala, paggunita at pagproseso data.
Mga modernong leveling system sa paggawa ng kalsada
Ang mga automated system ay malawakang ginagamit sa modernong paggawa ng kalsada. Pinapayagan ka nitong pamahalaan ang mga kagamitan sa pagtatayo ng kalsada, dahil sa kasalukuyang posisyon nito. Kasabay nito, ang awtomatikong leveling ng ruta ay nakikilala sa pamamagitan ng mataas na katumpakan ng gawaing isinagawa, na makabuluhang nagpapabuti sa kalidad ng daanan na ginawa, pati na rin binabawasan ang oras ng pagtatayo. Ang ganitong mga aparato, na naka-install sa mga asp alto ng asp alto, mga makina ng paggiling ng kalsada, mga buldoser, ay nagbibigay-daan sa iyo upang maalis ang mga pinsala at mga depekto sa lumang simento kapag naglalagay ng isang bagong layer. Kinokontrol ng mga antas na ito ang cross-slope ng kalsada, gawin ito ayon sa tiyak na tinukoy na proyektomga parameter. Ang mga modernong sistema ng pagsukat sa ibabaw para sa mga kagamitan sa paggawa ng kalsada ay nahahati sa ilang uri depende sa teknolohiyang ginamit.
- Ultrasonic device na may iba't ibang bilang ng mga sensor.
- Laser pickup system.
- Device na nakabatay sa satellite GPS technology.
- 3D system batay sa prinsipyo ng kabuuang istasyon.
Kung kinakailangan, depende sa pagiging kumplikado at kakaiba ng gawaing isinasagawa, maaaring gumamit ng isa o iba pang teknolohiya sa awtomatikong pag-level.
