1. Inleiding
1.1 Het meten
afstanden en hoogteverschillen
hoeken en richtingen (azimutale en zenitale richting)
1.2 Het berekenen
pc, extern veldgeheugen, totaalstation
1.3 Het grafisch voorstellen
- verleden: oplossingsmethode
- heden: controle
- toekomst: kwaliteitsvoorspelling door grafische simulatie
1.4 Verband topografie, fotogrammetrie en geodesie
topografie geodesie
- opmeten van kunstmatige objecten - opmeten van natuurlijke vorm van de aarde
- aardkromming planimetrisch verwaarloosbaar - aardkromming niet verwaarloosbaar
- opmeten beperktere gebieden (< 5-50 km) - opmeten grotere gebieden (> 5-50 km)
- relatieve nauwkeurigheid is belangrijk - absolute nauwkeurigheid is belangrijk
1.5 Kwaliteit van metingen
1.5.1 Soorten fouten
- grove fouten
- constante fouten
- systematische fouten systematische fouten
- periodische fouten
- toevallige fouten
1.5.2 Geometrische kwaliteit van de plaatsbepaling = nauwkeurigheid
maat voor … gevolg van …
betrouwbaarheid de waarschijnlijkheid dat geen vergissingen zijn begaan grove fouten
juistheid overeenstemming met exacte waarde systematische fouten
precisie de spreiding van de resultaten toevallige fouten
afleesprecisie = toestelresolutie
1.5.3 Nauwkeurigheidsklassen
1.5.3.1 Waterpastoeste 1.5.3.2 Totaalstation 1.5.3.3 Satellietplaatsbepaling
l
richting afstand RTK (real time kinematic)
geodetisch 0,3-1mm/km 0,3-1,7” 1 mm + 1 ppm - planimetrie: 1-3 cm + 1 ppm
ingenieurs/landmeters 1-3 mm/km 1,8-5” 2 mm + 2 ppm - altimetrie: 2-5 cm + 2 ppm
, bouwwerf 3-10 mm/km 6-20” 3 mm + 3 ppm
2. Bouw van topografische instrumenten
2.1 Onderdelen die een vizierlijn materialiseren
2.1.1 Principe
een topografisch meettoestel dient gericht te kunnen worden op een - karakteristiek punt (bv. hoekpunt gebouw)
- prismareflector (op valstok of statief)
- baak (vnl. bij waterpassing)
- puntmerkteken (al dan niet reflecterend)
2.1.2 Het niet-optisch vizier (viziergleuf en vizierkorrel)
nadelen - blinde hoek
- parallax
- accomodatieproblemen
2.1.3 De collimatorkijker
voor het benaderend richten - collineair met hoofdkijker
- oculairlens
- matglas met signaal (kruis, driehoek, …)
- ca. 3 cm lang
- ca. 5 mm diameter
voordelen t.o.v. optisch vizier - geen blinde hoek
- parallax is minimaal
- geen accomodatieproblemen
2.1.4 Het optisch vizier
( )
2
lensdiameter
lichtsterkte:
vergrotingsfactor
2.1.4.1 De Kepler-kijker
- convergerende oculairlens, diameter 3-5 mm, brandpuntsafstand 20 tot 50 mm
- convergerende objectieflens, diameter 20-50 mm, brandpuntsafstand 200 tot 500 mm
- vaak samengestelde lenzen
scherpstelling - verplaatsing van oculairlens t.o.v. vlak van de kruisdraden (kleine beweging: rotatie oculairlens)
- verplaatsing van de kruisdraden + oculairlens (grote beweging: aparte scherpstelschroef)
, 2.1.4.2 De Wild-kijker
1) omkeerprisma - 5-zijdig prisma
- 3 reflecterende wanden
- rechtopstaand beeld
2) centrale divergerende instellens
voordeel: - beeldvlak op constante plaats kruisdraden eveneens vaste plaats robuustere kijker
- kijkerlengte gehalveerd t.o.v. Kepler-kijker bij zelfde vergroting
- centrale instellens in stofvrije ruimte minder onderhoud
scherpstelling van het beeld bij hedendaagse topografische kijker
1) oculairlens regelen zodat kruisdraden scherp worden waargenomen
2) scherpstelschroef draaien zodat beeld scherp wordt waargenomen
3) indien parallax herhalen
2.1.4.3 Automatische scherpstelling
- deel van stralen door straalsplitser scherpstelmodule
- deze module bevat: infrarood filter
convergerende lens
scheidingslens
CCD-chip
- scheidingslens scheidt optische stralen nabij de hoofstraal van de optische stralen die meer afwijken van de
hoofdstraal
- CCD meet verschil tussen beide en stuurt scherpstelmotor die de lens verplaatst
2.2 Horizontale referentierichting (t.o.v. Noorden/meridiaan)
- noord-oriëntatie op het terrein: wordt zelden toegepast
- meestal onrechtstreekse oriëntatie: - landmeter werkt in eigen lokaal niet-georiënteerd assenstelsel
- meet minimaal 2 punten op die a priori ook gekend zijn in een nationaal of
internationaal georiënteerd assenstelsel
- door transformatie achteraf worden alle punten getransformeerd van het
lokaal systeem naar het globaal systeem
1) astronomische waarnemingen: zeer nauwkeurig doch zeer tijdrovend
2) kompas of boussole: minder nauwkeurig
aardmagnetisch veld is geen constante voor een gegeven plaats
3) gyroscopen: middelbare fout van 1 tot 10 cgon
de tijd nodig voor een enkele waarneming bedraagt circa minuten
4) GNSS: korte meettijd en zeer grote nauwkeurigheid, maar werkt niet ondergrondsµ
GNSS heeft de hierboven vermelde methoden verdrongen
1.1 Het meten
afstanden en hoogteverschillen
hoeken en richtingen (azimutale en zenitale richting)
1.2 Het berekenen
pc, extern veldgeheugen, totaalstation
1.3 Het grafisch voorstellen
- verleden: oplossingsmethode
- heden: controle
- toekomst: kwaliteitsvoorspelling door grafische simulatie
1.4 Verband topografie, fotogrammetrie en geodesie
topografie geodesie
- opmeten van kunstmatige objecten - opmeten van natuurlijke vorm van de aarde
- aardkromming planimetrisch verwaarloosbaar - aardkromming niet verwaarloosbaar
- opmeten beperktere gebieden (< 5-50 km) - opmeten grotere gebieden (> 5-50 km)
- relatieve nauwkeurigheid is belangrijk - absolute nauwkeurigheid is belangrijk
1.5 Kwaliteit van metingen
1.5.1 Soorten fouten
- grove fouten
- constante fouten
- systematische fouten systematische fouten
- periodische fouten
- toevallige fouten
1.5.2 Geometrische kwaliteit van de plaatsbepaling = nauwkeurigheid
maat voor … gevolg van …
betrouwbaarheid de waarschijnlijkheid dat geen vergissingen zijn begaan grove fouten
juistheid overeenstemming met exacte waarde systematische fouten
precisie de spreiding van de resultaten toevallige fouten
afleesprecisie = toestelresolutie
1.5.3 Nauwkeurigheidsklassen
1.5.3.1 Waterpastoeste 1.5.3.2 Totaalstation 1.5.3.3 Satellietplaatsbepaling
l
richting afstand RTK (real time kinematic)
geodetisch 0,3-1mm/km 0,3-1,7” 1 mm + 1 ppm - planimetrie: 1-3 cm + 1 ppm
ingenieurs/landmeters 1-3 mm/km 1,8-5” 2 mm + 2 ppm - altimetrie: 2-5 cm + 2 ppm
, bouwwerf 3-10 mm/km 6-20” 3 mm + 3 ppm
2. Bouw van topografische instrumenten
2.1 Onderdelen die een vizierlijn materialiseren
2.1.1 Principe
een topografisch meettoestel dient gericht te kunnen worden op een - karakteristiek punt (bv. hoekpunt gebouw)
- prismareflector (op valstok of statief)
- baak (vnl. bij waterpassing)
- puntmerkteken (al dan niet reflecterend)
2.1.2 Het niet-optisch vizier (viziergleuf en vizierkorrel)
nadelen - blinde hoek
- parallax
- accomodatieproblemen
2.1.3 De collimatorkijker
voor het benaderend richten - collineair met hoofdkijker
- oculairlens
- matglas met signaal (kruis, driehoek, …)
- ca. 3 cm lang
- ca. 5 mm diameter
voordelen t.o.v. optisch vizier - geen blinde hoek
- parallax is minimaal
- geen accomodatieproblemen
2.1.4 Het optisch vizier
( )
2
lensdiameter
lichtsterkte:
vergrotingsfactor
2.1.4.1 De Kepler-kijker
- convergerende oculairlens, diameter 3-5 mm, brandpuntsafstand 20 tot 50 mm
- convergerende objectieflens, diameter 20-50 mm, brandpuntsafstand 200 tot 500 mm
- vaak samengestelde lenzen
scherpstelling - verplaatsing van oculairlens t.o.v. vlak van de kruisdraden (kleine beweging: rotatie oculairlens)
- verplaatsing van de kruisdraden + oculairlens (grote beweging: aparte scherpstelschroef)
, 2.1.4.2 De Wild-kijker
1) omkeerprisma - 5-zijdig prisma
- 3 reflecterende wanden
- rechtopstaand beeld
2) centrale divergerende instellens
voordeel: - beeldvlak op constante plaats kruisdraden eveneens vaste plaats robuustere kijker
- kijkerlengte gehalveerd t.o.v. Kepler-kijker bij zelfde vergroting
- centrale instellens in stofvrije ruimte minder onderhoud
scherpstelling van het beeld bij hedendaagse topografische kijker
1) oculairlens regelen zodat kruisdraden scherp worden waargenomen
2) scherpstelschroef draaien zodat beeld scherp wordt waargenomen
3) indien parallax herhalen
2.1.4.3 Automatische scherpstelling
- deel van stralen door straalsplitser scherpstelmodule
- deze module bevat: infrarood filter
convergerende lens
scheidingslens
CCD-chip
- scheidingslens scheidt optische stralen nabij de hoofstraal van de optische stralen die meer afwijken van de
hoofdstraal
- CCD meet verschil tussen beide en stuurt scherpstelmotor die de lens verplaatst
2.2 Horizontale referentierichting (t.o.v. Noorden/meridiaan)
- noord-oriëntatie op het terrein: wordt zelden toegepast
- meestal onrechtstreekse oriëntatie: - landmeter werkt in eigen lokaal niet-georiënteerd assenstelsel
- meet minimaal 2 punten op die a priori ook gekend zijn in een nationaal of
internationaal georiënteerd assenstelsel
- door transformatie achteraf worden alle punten getransformeerd van het
lokaal systeem naar het globaal systeem
1) astronomische waarnemingen: zeer nauwkeurig doch zeer tijdrovend
2) kompas of boussole: minder nauwkeurig
aardmagnetisch veld is geen constante voor een gegeven plaats
3) gyroscopen: middelbare fout van 1 tot 10 cgon
de tijd nodig voor een enkele waarneming bedraagt circa minuten
4) GNSS: korte meettijd en zeer grote nauwkeurigheid, maar werkt niet ondergrondsµ
GNSS heeft de hierboven vermelde methoden verdrongen
