ZASTOSOWANIE NIWELATORA KODOWEGO DNA03 DO WYZNACZANIA PRZEMIESZCZEŃ PIONOWYCH OBIEKTÓW BUDOWLANYCH

Podobne dokumenty
SPRAWOZDANIE TECHNICZNE Pomiar osiadań Kaplicy Królewskiej w Gdańsku z dnia Seria XIV (3. KN Hevelius)

BADANIA GEODEZYJNE REALIZOWANE DLA OCHRONY OBIEKTÓW PRZYRODY NIEOŻYWIONEJ NA TERENIE WYBRANYCH OBSZARÓW DOLNEGO ŚLĄSKA

WYZNACZANIE OSIADAŃ OBIEKTÓW BUDOWLANYCH UNIWERSYTETU PRZYRODNICZEGO WE WROCŁAWIU

GPSz2 WYKŁAD 15 SZCZEGÓŁOWA WYSOKOŚCIOWA OSNOWA GEODEZYJNA

Zadanie egzaminacyjne

STABILNOŚĆ PARAMETRÓW NIWELATORÓW KODOWYCH DiNi 12

Niwelacja. 2 reperów

Źródła pozyskiwania danych grawimetrycznych do redukcji obserwacji geodezyjnych Tomasz Olszak Małgorzata Jackiewicz Stanisław Margański

Sprzęt do pomiaru różnic wysokości

Niwelacja C-Geo. Zad.1 Dany dziennik pomiaru ciągu niwelacji technicznej o reperach nawiązania RpA i RpB. Wprowadzić dane i obliczyć wysokości

Niwelator cyfrowy precyzyjny Leica DNA03 kod produktu: 380 kategoria: Kategorie > INSTRUMENTY > NIWELATORY > ELEKTRONICZNE

NIWELATORY PRECYZYJNE

Problem testowania/wzorcowania instrumentów geodezyjnych

Wykład 9. Tachimetria, czyli pomiary sytuacyjnowysokościowe. Tachimetria, czyli pomiary

Geodezja Inżynieryjno-Przemysłowa

Instrument wzorcowy do pomiarów odległości i kątów TYP A - szt. 1

GEODEZJA WYKŁAD Niwelacja Katedra Geodezji im. K. Weigla ul. Poznańska 2/34

14th Czech Polish Workshop ON RECENT GEODYNAMICS OF THE SUDETY MTS. AND ADJACENT AREAS Jarnołtówek, October 21-23, 2013

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH INŻYNIERSKICH STUDIA STACJONARNE PIERWSZEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2012/2013

BUDOWA NIWELATORÓW SAMOPOZIOMUJĄCYCH. ODCZYTY Z ŁAT NIWELACYJNYCH. SPRAWDZENIE I REKTYFIKACJA NIWELATORÓW SAMOPOZIOMUJĄCYCH METODĄ POLOWĄ.

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH INŻYNIERSKICH STUDIA NIESTACJONARNE PIERWSZEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2012/2013

ZMIANA TREŚCI SPECYFIKACJI ISTOTNYCH WARUNKÓW ZAMÓWIENIA, NUMER POSTĘPOWANIA: D/144/2017

WYZNACZANIE WYSOKOŚCI Z WYKORZYSTANIEM NIWELACJI SATELITARNEJ

NIWELATORY TECHNICZNE

GEODEZJA WYKŁAD Pomiary kątów

Podstawy opracowania wyników pomiarów z elementami analizy niepewności statystycznych

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE

DOKUMENTACJA INWENTARYZACYJNA. Inwentaryzacja architektoniczna metodą skaningu laserowego 3D w byłych dąbrowskich zakładach DEFUM

Pomiarowa baza badawcza na terenie PWSTE Measurement research base at the Higher School of Technology and Economics in Jarosław (PWSTE)

Roboty pomiarowe (odtworzenie punktów trasy) M

MIESIĄC NR TEMAT LEKCJI UWAGI 1 Lekcja organizacyjna, BHP na lekcji. 4 Powtórzenie i utrwalenie wiadomości z klasy I sem. I

Leica Sprinter 50 / 150 / 150M / 250M Wciśnij przycisk

D ODTWORZENIE TRASY I PUNKTÓW WYSOKOŚCIOWYCH

Teoria błędów. Wszystkie wartości wielkości fizycznych obarczone są pewnym błędem.

Testowanie hipotez statystycznych. Wnioskowanie statystyczne

Pomiar rezystancji metodą techniczną

Badanie widma fali akustycznej

WYKONANIE APLIKACJI WERYFIKUJĄCEJ PIONOWOŚĆ OBIEKTÓW WYSMUKŁYCH Z WYKORZYSTANIEM JĘZYKA C++ 1. Wstęp

PODSTAWY OPRACOWANIA WYNIKÓW POMIARÓW Z ELEMENTAMI ANALIZY NIEPEWNOŚCI POMIAROWYCH

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE D ODTWORZENIE TRASY I PUNKTÓW WYSOKOŚCIOWYCH

NIWELACJA Pomiary wysokościowe wyznaczenia wysokości punktów poziomów porównawczych. pomiary niwelacyjne.

D ODTWORZENIE TRASY I PUNKTÓW WYSOKOŚCIOWYCH

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE

Specjalistyczne Instrumenty W Pomiarach Inżynieryjnych S I W P I

SZCZEGÓŁOWA SPECYFIKACJA TECHNICZNA

D SPECYFIKACJE TECHNICZNE WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT WYZNACZENIE TRASY I PUNKTÓW WYSOKOŚCIOWYCH

D ODTWORZENIE TRASY I PUNKTÓW WYSOKOŚCIOWYCH

WZORU UŻYTKOWEGO PL Y1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 18/15

ST-01 Roboty pomiarowe

I PUNKTÓW WYSOKOŚCIOWYCH

NIEPEWNOŚĆ POMIARÓW POZIOMU MOCY AKUSTYCZNEJ WEDŁUG ZNOWELIZOWANEJ SERII NORM PN-EN ISO 3740

Realizacja projektu modernizacji podstawowej osnowy grawimetrycznej kraju

Wykład 9. Terminologia i jej znaczenie. Cenzurowanie wyników pomiarów.

Pomiar kątów poziomych

Specjalistyczne Instrumenty W Pomiarach Inżynieryjnych S I W P I

OLS 26. Instrukcja obsługi

Wyrównanie ciągu poligonowego dwustronnie nawiązanego metodą przybliżoną.

Zakres wiadomości i umiejętności z przedmiotu GEODEZJA OGÓLNA dla klasy 1ge Rok szkolny 2014/2015r.

ROZKŁAD NORMALNY. 2. Opis układu pomiarowego

Automatyka i pomiary wielkości fizykochemicznych. Instrukcja do ćwiczenia III. Pomiar natężenia przepływu za pomocą sondy poboru ciśnienia

MICRON3D skaner do zastosowań specjalnych. MICRON3D scanner for special applications

SPECYFIKACJA TECHNICZNA ST WYTYCZENIE TRAS I PUNKTÓW WYSOKOŚCIOWYCH CPV

W OPARCIU JEDNOWIĄZKOWY SONDAŻ HYDROAKUSTYCZNY

Specjalistycznej geodezyjnej obsługi inwestycji

RÓWNOWAŻNOŚĆ METOD BADAWCZYCH

Wymagania edukacyjne z przedmiotu: Budownictwo ogólne - klasa II Podstawa opracowania: program nauczania dla zawodu TECHNIK BUDOWNICTWA

Podstawy opracowania wyników pomiarów z elementami analizy niepewności pomiarowych. Wykład tutora na bazie wykładu prof. Marka Stankiewicza

D ODTWORZENIE TRASY PUNKTÓW WYSOKOŚCIOWYCH I INWENTARYZACJA POWYKONAWCZA

Koncepcja pomiaru i wyrównania przestrzennych ciągów tachimetrycznych w zastosowaniach geodezji zintegrowanej

POMIARY PRZEMIESZCZEŃ PIONOWYCH I POZIOMYCH BUDYNKU STAROSTWA POWIATOWEGO W OPATOWIE. Agnieszka Nowakowska, Anna Rosa

CIĄG NIWELACYJNY NIWELACJA TERENOWA WYKŁAD 6


EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2013 CZĘŚĆ PISEMNA

D Roboty Pomiarowe Przy Liniowych Robotach Ziemnych

Ćwiczenie 3 Temat: Oznaczenia mierników, sposób podłączania i obliczanie błędów Cel ćwiczenia

Geodezja i Kartografia I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny) stacjonarne (stacjonarne / niestacjonarne)

LIBELE EGZAMINATOR LIBEL I KOMPENSATORÓW KOLIMATOR GEODEZYJNY

Przetwarzanie AC i CA

SPECYFIKACJE TECHNICZNE ST-1.1. ODTWORZENIE OBIEKTÓW I PUNKTÓW WYSOKOŚCIOWYCH

Przykłady wybranych fragmentów prac egzaminacyjnych z komentarzami Technik geodeta311[10] Treść zadania

POWTÓRZENIE - GEODEZJA OGÓLNA dział 9 ELEMENTY RACHUNKU WYRÓWNAWCZEGO

BUDOWA DRÓG - LABORATORIA

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE D ODTWORZENIE TRASY I PUNKTÓW WYSOKOŚCIOWYCH

SPECYFIKACJA TECHNICZNA ST ROBOTY POMIAROWE I PRACE GEODEZYJNE

Podstawy opracowania wyników pomiarów z elementami analizy niepewności pomiarowych

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE D ODTWORZENIE TRASY I PUNKTÓW WYSOKOŚCIOWYCH

WYTYCZENIE TRASY I PUNKTÓW WYSOKOŚCIOWYCH

SPECYFIKACJA TECHNICZNA WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH D

4 Spis treści. Przykład ćwiczenia Trygonometryczne wyznaczanie wysokości obiektów pionowych 165

ciężkości. Długości celowych d są wtedy jednakowe. Do wstępnych i przybliżonych analiz dokładności można wykorzystywać wzór: m P [cm] = ± 0,14 m α

WSKAZÓWKI DO WYKONANIA SPRAWOZDANIA Z WYRÓWNAWCZYCH ZAJĘĆ LABORATORYJNYCH

Zastosowanie pomiarów GPS do wyznaczania deformacji terenu na obszarze Głównego i Starego Miasta Gdańska

LABORATORIUM Z FIZYKI

WYBÓR PUNKTÓW POMIAROWYCH

LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI POMIAR PRZESUNIĘCIA FAZOWEGO

D ROBOTY PRZYGOTOWAWCZE

Weryfikacja hipotez statystycznych, parametryczne testy istotności w populacji

POMIARY GEODEZYJNE W BUDOWNICTWIE WEDŁUG STANDARDÓW ISO PRZYJĘTYCH DO STOSOWANIA JAKO NORMY KRAJOWE

Transkrypt:

KRZYSZTOF MĄKOLSKI, JANUSZ KUCHMISTER BARTOSZ KARCZEWSKI, RADOSŁAW OBLICKI ** ZASTOSOWANIE NIWELATORA KODOWEGO DNA03 DO WYZNACZANIA PRZEMIESZCZEŃ PIONOWYCH OBIEKTÓW BUDOWLANYCH THE USE OF DNA03 CODE LEVEL TO DETERMINE VERTICAL DISPLACEMENTS OF BUILDING OBJECTS Streszczenie Abstract W artykule zaprezentowano wyniki pomiarów testujących niwelator kodowy DNA03 firmy Leica, które zrealizowano na bazach laboratoryjnej i terenowej na podstawie zaleceń Polskich Norm ISO i opracowanego własnego programu badań oraz wyniki pomiarów niwelacyjnych osnowy kontrolno-pomiarowej, założonej do kontrolowania przemieszczeń wybranych budynków Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Słowa kluczowe: niwelatory kodowe, przemieszczenia pionowe budynków In this article there were presented the results of the code leveler DNA03 (produced by Leica company) test surveys that were carried out on the laboratory and site bases in accordance with a recommendation of the Polish ISO Standards and the own program survey. Apart from that, the article contains also the results of leveling surveys that were conducted on the measurement and control base line established to control dislocations of the selected buildings of the Wroclaw University of Environmental and Life Sciences. Keywords: code leveler, vertical dislocation of buildings Dr inż. Krzysztof Mąkolski, dr inż. Janusz Kuchmister, Instytut Geodezji i Geoinformatyki, Wydział Inżynierii Kształtowania Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu. ** Mgr inż. Bartosz Karczewski, mgr inż. Radosław Oblicki, Wydział Inżynierii Kształtowania Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu.

206 1. Wstęp Zastosowanie niwelatorów kodowych przyśpiesza prace pomiarowe, eliminuje błędy osobowe oraz upraszcza opracowanie danych terenowych. Nieumiejętne posługiwanie się tymi instrumentami może powodować występowanie błędów przypadkowych mających swoje źródło w niekorzystnych warunkach pomiaru występujących w terenach silnie zurbanizowanych. Dlatego też przed przystąpieniem do realizacji zadań niwelacyjnych należy gruntownie zapoznać się z poprawną obsługą instrumentu. Należy też wykonać wiele pomiarów testowych pozwalających na określenie realnych, w danych warunkach pomiarowych, dokładności pomiarów. Testy te powinny dotyczyć zarówno badania niwelatorów, jak i sprzętu pomocniczego. Badania niwelatorów i łat należy przeprowadzić w zgodzie z zasadami przedstawionymi w normach PN-ISO 17123-2 i PN-ISO 12858-1. Należy też uwzględniać sugestie innych autorów, którzy realizowali podobne prace badawcze [6, 2]. 2. Charakterystyka niwelatora cyfrowego DNA03 Niwelator kodowy firmy Leica DNA03 jest jednym z najnowszych i najdokładniejszych precyzyjnych niwelatorów cyfrowych dostępnych na rynku. Wyposażony jest w najnowocześniejszą elektronikę, znakomitą optykę i układy mechaniczne [8]. Oferuje procedury poprawiające dokładność, pewność oraz ekonomikę pomiarów. Otrzymany wynik pomiaru jest automatycznie korygowany o błąd kolimacji zarejestrowany w instrumencie i poprawkę za kulistość Ziemi. Podczas realizacji pomiarów w trudnych warunkach można kontrolować wyniki, ustalając tolerancję dla przewyższenia wyznaczonego przy dwóch wysokościach osi celowej. Możemy również ustalić maksymalne długości celowych oraz ich dopuszczalną różnicę. Po zakończeniu pomiaru oczka niwelacyjnego można dokonać sprawdzenia jego zamknięcia, a zarejestrowane wyniki pomiarów przesłać do wybranego programu. 3. Testowanie sprzętu pomiarowego 3.1. Wyznaczanie błędu niwelacji odcinka o długości 1 km oraz błędu zera kompletu łat Badania niwelatora kodowego DNA03 nr 723289 rozpoczęto od wyznaczenia wartości błędu pomiaru 1 km podwójnej niwelacji oraz błędu zera kompletu łat. Zadanie wykonano wg procedury pełnej (PN-ISO 17123-2). Pomiary przeprowadzono na bazie przy bezwietrznej pogodzie, w temperaturze ok. 25ºC. W badaniach testowych wykorzystano dwie łaty inwarowe (o dł. 3 m) oraz dwie składane z trzech części łaty fiberglassowe (o dł. 4,05 m). Uzyskano następujące rezultaty pomiarów badawczych: a) precyzyjne łaty inwarowe o numerach 31136 i 31139: wartość estymatora odchylenia standardowego s = 0,09 mm, wartość estymatora odchylenia standardowego dla 1 km podwójnej niwelacji S ISO-LEV = = 0,26 mm. Realizując zadanie bez zmiany kolejności ustawiania łat, otrzymano: wartość estymatora odchylenia standardowego s = 0,07 mm,

207 wartość estymatora odchylenia standardowego dla 1 km podwójnej niwelacji S ISO-LEV = = 0,20 mm. Wyznaczony błąd średni podwójnej niwelacji 1 km jest mniejszy od błędu założonego przez producenta, który wynosi 0,3 mm. Czy istnieje błąd zera łat, sprawdzono za pomocą rozkładu t-studenta wg zależności podanych w PN-ISO 17123-2. Zbadano hipotezę wystąpienia błędu i stwierdzono, że błąd miejsca zera łat występuje, ponieważ nierówność (0,14 mm 0,05 mm) nie jest spełniona, b) łaty fiberglassowe: wartość estymatora odchylenia średniego s = 0,31 mm, wartość estymatora odchylenia standardowego dla 1 km podwójnej niwelacji S ISO-LEV = = 0,89 mm. Tak więc błąd średni podwójnej niwelacji 1 km otrzymano mniejszy niż według założeń producenta, który wynosi 1,0 mm. W wyniku sprawdzenia, czy istnieje błąd zera łat fiberglasowych, otrzymano 0,10 mm 0,20 mm, a więc błąd dla badanego kompletu łat nie występuje. 3.2. Wyznaczanie błędu stopek łat Potrzeba badania stopek łat precyzyjnych i fiberglassowych wynika z faktu, że o ile w przypadku punktów pośrednich poprawne ustawienie zależy głównie od rzetelności pomiarowych, to w przypadku reperów ściennych poprawne ustawienie łaty jest często niemożliwe. Pomiary przeprowadzono w ten sposób, że stopki na punkcie pomiarowym ustawiano w pierwszej kolejności centralnie, a następnie w połowie bocznych krawędzi łat najpierw z przodu łaty, a potem kolejno z lewej strony, z tyłu, z prawej strony i na zakończenie powtórnie centralnie. W ramach kontroli wykonano dwa cykle pomiarowe dla każdej z czterech łat. Pomiary przeprowadzono w poprawnych, bezwietrznych warunkach atmosferycznych. Wyniki z dwóch serii pomiarów testowych stopek łat przedstawiono w tab. 1. Miejsce ustawienia stopki łaty Wyniki badań testowych stopek niwelacyjnych łat kodowych łata inwarowa 31136 różnice średnie łata inwarowa 31139 różnice średnie Oznaczenia łat łata fiberglassowa 1 różnice średnie Tabela 1 łata fiberglassowa 2 różnice średnie Przód 0,02 0,02 0,08 0,02 Lewa 0,03 0,02 0,02 0,02 Tył 0,00 0,09 0,06 0,04 Prawa 0,05 0,01 0,02 0,05 Z otrzymanych pomiarów wynika, że różnice odczytów dla badanych punktów stopki łaty w odniesieniu do punktu środkowego wynoszą dla łat inwarowych: łata nr 31136 max 0,05 mm, łata 31139 max 0,09 mm. Otrzymane różnice są większe niż przewiduje norma PN-ISO 12858-1 (0,02 mm). Dla łat fiberglassowych otrzymano, odpowiednio: łata nr 1 0,08 mm, łata nr 2 0,05 mm.

208 3.3. Wyznaczanie błędu podziału łat fiberglassowych Celem badania podziału łat fiberglassowych złożonych z trzech odcinków było ustalenie możliwości stosowania tych łat w pomiarach niwelacji technicznej o podwyższonej dokładności. Dla ustalonej wysokości osi celowej niwelatora porównano odczyty uzyskane z podziałów poszczególnych łat fiberglassowych z odczytami uzyskanymi z podziału łaty inwarowej (nr 31136), przyjętej jako łata odniesienia. Odczyt z podziału łaty inwarowej wykonywano na początku oraz na końcu cykli pomiarowych. Pomiary przeprowadzono dla siedmiu wysokości osi celowej niwelatora: przy stopce łaty (poziom 1), pod, na i nad każdym z dwóch łączeń trzech odcinków łat (poziomy 2 7). Dla każdego ustawienia osi celowej wykonano cztery niezależne wycelowania lunety na podział łaty. Uzyskane rezultaty pomiarów (przedstawione w tab. 2) potwierdzają niezgodność pomiędzy wartościami miejsca zera dla łat inwarowych i technicznych (średnio o 0,30 mm). Świadczą o tym różnice odczytów wykonanych na poziomie 1 (podstawa łaty). Nie ma to istotnego znaczenia dla różnych zestawów łat. Jednak różnica ta dla kompletu łat inwarowych jest dość istotna i wynosi 0,10 mm, podczas gdy ta sama różnica dla kompletu łat fiberglassowych wynosi 0,06 mm. Wyniki badań testowych podziału składanych niwelacyjnych łat fiberglassowych Poziom pomiaru Tabela 2 Badania podziału łat kodowych oznaczenia łat łata inwarowa 31139 łata fiberglassowa 1 łata fiberglassowa 2 łata inwarowa 31136 odczyt średni odczyt średni odczyt średni odczyt średni [mm] [mm] [mm] [mm] Poz. 1 podst. łaty 234,01 234,33 234,39 234,11 różnice odczytów 0,32 0,28 0,10 Poz. 2 pod 1 łączeniem 1236,22 1236,68 1236,66 1236,37 różnice odczytów 0,46 0,44 0,15 Poz. 3 na 1 łączeniu 1358,09 1358,33 1358,35 1358,15 różnice odczytów 0,24 0,26 0,06 Poz. 4 nad 1 łączeniem 1487,43 1487,63 1487,68 1487,56 różnice odczytów 0,20 0,25 0,13 Poz. 5 pod 2 łączeniem 2551,01 2551,29 2551,30 2551,14 różnice odczytów 0,28 0,29 0,13 Poz. 6 na 2 łączeniu 2742,54 2242,79 2742,85 2742,66 różnice odczytów 0,24 0,31 0,11 Poz. 7 nad 2 łączeniem 2878,98 2879,20 2879,29 28,79,12 różnice odczytów 0,22 0,31 0,14 Średnie różnice dla 0,28 0,31 0,13 wszystkich poziomów

209 Analizując wyniki pomiarów uzyskane dla łat fiberglassowych na wyższych poziomach, można stwierdzić, że różnice w odczytach zmieniają się i zawierają się w granicach od 0,20 mm do 0,46 mm. Wynika z tego, że w najbardziej niekorzystnym układzie odczytów wykonanych na dwóch łatach fiberglassowch wpływ podziału łat może wynosić 0,26 mm. Otrzymane wyniki badań potwierdzają poprawność montażu łat składanych, jednak intensywna eksploatacja może mieć wpływ na występowanie błędu podziału łat. 3.4. Badanie dokładności pomiaru przewyższeń przy nierównych celowych W toku dalszych prac sprawdzono poprawność pomiaru przewyższeń przy dowolnym ustawieniu niwelatora wzglądem łat, czyli przy nierównych celowych. Na terenie przyległym do nowego Centrum Dydaktycznego Uniwersytetu Przyrodniczego zastablilizowano bazę składającą się z 6 punktów, w odległościach co 12,5 m, usytuowanych na prostej o kierunku W Z. Usytuowanie bazy pomiarowej ograniczyło w znacznym stopniu wpływ oddziaływania promieni słonecznych na jakość pomiarów. Pomiary wykonano dwukrotnie, raz w warunkach poprawnych (bezwietrznie, temperatura ok. 12ºC), a następnie w warunkach niekorzystnych (lekki wiatr, temperatura ok. 3ºC). Łaty ustawiono na końcach bazy, na punktach 1 oraz 6. W pierwszym pomiarze niwelator ustawiano na środku, na pozostałych punktach oraz pomiędzy punktami, a w drugim na środku oraz na pozostałych Pomiar różnicy wysokości przy nierównych celowych przy poprawnych warunkach atmosferycznych T a b e l a 3 Stanowisko Długości celowych Pomierzone różnice wysokości Średnie różnice wysokości Różnice w odniesieniu do niwelacji ze środka [m] [mm] [mm] [mm] A 6,10 25,18 25,31 25,22 56,35 25,23 25,24 25,13 25,22-0,09 2 12,78 25,18 25,32 25,22 50,11 25,32 25,22 25,18 25,24-0,07 B 18,96 25,27 25,28 25,27 43,55 25,24 25,21 25,20 25,24-0,07 3 24,84 25,34 25,35 25,26 37,69 25,26 25,30 25,28 25,31 0 C 31,11 25,32 25,27 25,29 31,39 25,32 25,36 25,30 25,31 4 37,37 25,38 25,35 25,39 25,16 25,37 25,36 25,38 25,37 0,06 D 41,99 25,39 25,39 25,35 20,54 25,42 25,39 25,41 25,39 0,08 5 50,12 25,49 25,34 25,38 12,37 25,47 25,49 25,31 25,41 0,10 E 55,07 25,40 25,50 25,33 7,41 25,41 25,32 25,37 25,38 0,07

210 punktach. Na każdym ze stanowisk wykonano sześć niezależnych obserwacji przewyższeń, programując jednocześnie instrument na wykonywanie dwóch powtórzeń odczytów. Wyniki pomiarów zawarto w tab. 3 i 4. Stanowisko Tabela 4 Pomiar różnicy wysokości przy nierównych celowych w niekorzystnych warunkach atmosferycznych Długości celowych Pomierzone różnice wysokości Średnie różnice wysokości Różnice w odniesieniu do niwelacji ze środka [m] [mm] [mm] [mm] 2 12,45 25,13 25,16 25,26 50,05 25,10 25,22 25,30 25,20 0,10 3 24,95 25,29 25,25 25,16 37,57 25,21 25,20 25,25 25,23 0,07 C 31,21 25,32 25,25 25,27 31,29 25,30 25,35 25,32 25,30 4 37,63 25,52 25,43 25,31 24,89 25,37 25,35 25,48 25,41 0,11 5 49,82 25,56 25,46 25,50 12,72 25,40 25,28 25,42 25,44 0,14 Podsumowując wyniki pomiarów przedstawionych w tab. 3 i 4, należy stwierdzić, że w obu przypadkach uzyskano bardzo zbliżone wyniki pomiaru przewyższenia wykonane ze środka, czyli z punktu C. Przewyższenia wyznaczone w korzystniejszych warunkach różnią się w mniejszym stopniu od wartości pomierzonej ze środka (max 0,10 mm) niż wyznaczone w warunkach gorszych (max 0,14 mm). W obu przypadkach można stwierdzić, że wraz ze zwiększaniem się różnic długości obu celowych rosną różnice przewyższeń pomierzonych na kolejnych stanowiskach odniesione do przewyższeń pomierzonych ze środka. Bardzo interesujący jest fakt, że różnice przewyższeń pomierzone dla stanowisk zlokalizowanych po tej samej stronie punktu środkowego mają ten sam znak, przeciwny do znaku różnic przewyższeń pomierzonych na punktach usytuowanych po stronie przeciwnej. Wynikałaby z tego możliwość uzyskiwania poprawnych wyników pomiarów przewyższeń przy nierównych długościach celowych, wykonując obserwacje z dwóch stanowisk zlokalizowanych symetrycznie. Wyznaczone różnice przewyższeń pomierzone z dowolnie usytuowanych stanowisk nie różnią się znacząco od różnicy wysokości pomierzonej ze środka. W związku z tym w uzasadnionych przypadkach można zrezygnować z wykonywania niwelacji ze środka. 3.5. Wpływ oświetlenia łat na dokładności wyznaczenia różnic wysokości Jednym z zasadniczych problemów występujących w pomiarach niwelatorami kodowymi jest zapewnienie odpowiedniego oświetlania podziału łat kodowych. Dla sprawdzenia, czy zmieniające się oświetlenie łat ma istotny wpływ na uzyskiwane różnice wysokości, przeprowadzono doświadczenie polegające na pomiarze tego samego przewyż-

szenia w różnych warunkach oświetlenia podziału łat: w cieniu, w półcieniu oraz w pełnym słońcu. Otrzymane uśrednione wyniki zestawiono w tab. 5. Pomiar różnicy wysokości w warunkach zmiennego nasłonecznienia celowej T a b e l a 5 Warunki pomiaru Różnica wysokości Błąd różnicy wysokości [mm] [mm] Cień 150,76 0,08 Półcień 150,86 0,11 Pełne słońce 150,75 0,10 211 Analizując przedstawione powyżej wyniki, można zauważyć, że gdy cała celowa znajduje się w tych samych, aczkolwiek różnych warunkach, wyniki pomiarów są zbliżone, natomiast gdy celowa przebiega w półcieniu, wynik jest inny i różni się o ok. 0,1 mm, zwiększa się też wówczas błąd takiej obserwacji. Dla sprawdzenia, czy zmniejszanie się natężenia światła padającego na podział łaty powoduje obniżenie dokładności pomiaru różnicy wysokości, wykonywano (w okresie jesiennym) pomiar tej samej różnicy wysokości w 5-minutowych interwałach czasowych. Pomiary rozpoczęto o godz. 15:35, łącznie wykonano 12 cykli pomiarowych do godz. 16:30, uzyskując różnice przewyższeń na poziomie ±0,01 mm. O godzinie 16:35 na wyświetlaczu instrumentu pojawił się komunikat brak odczytu. Rozwiązanie takie jest bardzo cenne, bowiem w przeciwnym przypadku trudno byłoby określić moment, w którym pomiary należy przerwać. W przypadku niedoświetlenia podziału łat światłem naturalnym lub podczas pomiaru w pomieszczeniach zamkniętych podział łat można oświetlić światłem sztucznym. W celu sprawdzenia wpływu takiego oświetlenia łat na dokładność pomiarów niwelacyjnych wykonano prace testowe, podczas których zmieniano natężenie oświetlenia łaty w zakresie od 155 Lx do 0,9 Lx, otrzymując różnice odczytów w odniesieniu do pierwszego pomiaru w zakresie od 0,01 mm do 0,11 mm. Przy oświetleniu 0,6 Lx pojawił się komunikat brak odczytu. 3.6. Określenie wpływu drgań podłoża na dokładność pomiaru różnic wysokości Wykonując pomiary wzdłuż tras komunikacyjnych oraz w terenach zurbanizowanych, należy się spodziewać wpływu drgań podłoża na jakość uzyskiwanych rezultatów pomiarów. W celu sprawdzenia wpływu drgań przeprowadzono pomiar testowy dla trzech wariantów wykonywania pomiarów: instrument narażony na drgania, a łata nie, łata narażona na drgania, a instrument nie oraz instrument i łata narażone na drgania. Dla każdej sytuacji terenowej wykonano po 15 odczytów z łaty. Wyniki pomiarów przedstawiono w tab. 6. Tabela 6 Ocena wpływu drgań podłoża na dokładność wykonywania odczytów z łat Błąd odczytu Wpływ drgań [mm] Na instrument 0,07 Na łatę 0,02 Na instrument i łatę 0,06

212 Z przedstawionych powyżej rezultatów pomiarów można wyciągnąć wniosek o istotnym wpływie drgań na stabilność kompensatora instrumentu. Wpływ drgań na chwilowe zmiany ustawienia łat jest minimalny. 4. Określenie błędów pomiaru różnic wysokości niwelatorem DNA w sieciach niwelacyjnych Ostatecznej weryfikacji sprzętu pomiarowego dokonano, analizując wyniki pomiarów dwóch sieci badawczych (Biskupin i plac Grunwaldzki) założonych dla wyznaczania przemieszczeń pionowych obiektów budowlanych Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. W tabeli 7 przedstawiono podstawowe parametry opisujące te sieci. W 2006 roku pomiary wykonywano niwelatorem optycznym Ni007, a w latach 2007 i 2008 również kodowym niwelatorem precyzyjnym DNA03. Pomiary precyzyjnym niwelatorem DNA03 przeprowadzono z użyciem łat fiberglassowych. Tabela 7 Parametry charakteryzujące wielkość sieci badawczych Biskupin i plac Grunwaldzki Nazwa sieci Liczba punktów Liczba punktów Liczba Liczba kontrolowanych nawiązania ciągów stanowisk Biskupin 27 6 47 ok. 200 Plac Grunwaldzki 110 23 246 ok. 1000 Ocenę przydatności użytych w pomiarach niwelatorów można przeprowadzić przez porównanie błędów jednostkowych, tzn. błędu pomiaru na jedno stanowisko μ 0 obliczonego na podstawie zamknięć oczek (tab. 8) gdzie: ω odchyłka zamknięcia oczek, n liczba stanowisk w oczku, M liczba oczek. 1 ωω (1) M n μ 0 = ± Tabela 8 Parametry charakteryzujące dokładność pomiarów w sieciach Biskupin i Plac Grunwaldzki Wartości błędu pojedynczego spostrzeżenia μ 0 [mm] Nazwa sieci rok 2006 rok 2007 rok 2008 Ni007 Ni007 DNA03 Ni007 DNA03 Biskupin ±0,18 ±0,20 ±0,25 ±0,25 ±0,28 Plac Grunwaldzki ±0,25 ±0,29 ±0,24 Niewielkie różnice błędów pomiarów realizowanych niwelatorami klasycznymi Ni007 i niwelatorem kodowym DNA03 potwierdzają zasadność stosowania niwelatorów Ni007 w badaniach deformacji. Pomiary w sieciach badawczych zrealizowano z podobnymi dokładnościami z zastosowaniem zarówno instrumentów tradycyjnych, jak i niwe-

213 latora DNA03. Wynika to prawdopodobnie z faktu, że w przypadku pomiarów niwelacyjnych na obszarach silnie zindustrializowanych decydującą rolę odgrywa nie dokładność wykonywania odczytów z łat, ale znaczny wpływ ogólnie rozumianych warunków pomiarowych (drgania instrumentów i łat, zmienne warunki oświetlenia, refrakcja pionowa, niejednoznaczność ustawiania łat przede wszystkim na reperach odniesienia). Na obniżenie dokładności pomiarów niwelatorem kodowym miał fakt stosowania w pomiarach łat fiberglassowych. 5. Podsumowanie i wnioski końcowe Podsumowując wyniki pomiarów testowych łat kodowych oraz precyzyjnego niwelatora kodowego DNA03, stwierdza się, że: 1. Bardzo pożądanym rozwiązaniem technicznym zastosowanym w badanym typie niwelatora precyzyjnego jest możliwość programowania liczby powtórzeń odczytów z podziałów łat i bieżącej możliwości uzyskania oceny ich dokładności. Pozwala to na wstępną i bieżącą kontrolę dokładności pomiarów, która umożliwia w terenie podjęcie decyzji o zwiększeniu liczby powtórzeń odczytów, a w przypadku otrzymywania niezadowalających dokładności o przerwaniu pomiaru. 2. Przeprowadzone prace testowe potwierdziły wysoką dokładność wyników pomiarów uzyskanych zarówno przy stosowaniu łat inwarowych, jak i fiberglassowych. 3. Zróżnicowanie długości celowych na stanowisku (wstecz i w przód) w ciągu niwelacyjnym nie obniża dokładności pomiarów. 4. Niedostateczna ilość światła nie wpływa ujemnie na otrzymane wyniki różnic wysokości. Bardzo ważne jest to, że w przypadku zbyt małej ilości światła instrument odmawia wykonania pomiarów. 5. Istotny wpływ na dokładność pomiarów ma niestabilność podłoża, szczególnie w otoczeniu stanowiska instrumentu. 6. Przy realizacji prac pomiarowych w trudnych warunkach (w terenach zabudowanych, przy szlakach komunikacyjnych) o dokładności wyników obserwacji decydują nie tylko dokładność zastosowanych instrumentów geodezyjnych, lecz przede wszystkim niekorzystne warunki przeprowadzania pomiarów. W związku z tym, wykonując pomiary wzdłuż linii komunikacyjnych, instrument należy ustawiać w większej odległości od przebiegu trasy. Literatura [1] Karczewski B., Wyznaczenie osiadań obiektów budowlanych metodą niwelacji geometrycznej przy zastosowaniu automatycznego niwelatora kodowego DNA03, praca magisterska, Instytut Geodezji i Geoinformatyki Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, 2007, mps, 46. [2] M a r g a ń s k i S., Pomiary niwelacyjne niwelatorem kodowym Wild NA3000 firmy Leica na poligonie pienińskim, Przegląd Geodezyjny 8/96, 1996. [3] M ą k o l s k i K., K u c h m i s t e r J., Introducing precise levelling for stability researches in buildings situated in the neighbourhood if areas of intensive, Reports on geodesy 1 (82), 2007, 179-186.

214 [4] Polska Norma PN-ISO 17123-2 Optyka i instrumenty optyczne. Terenowe procedury testowania instrumentów geodezyjnych i pomiarowych. Część 1: Niwelatory, PKN, Warszawa 2005. [5] Polska Norma PN-ISO 12858-1 Optyka i instrumenty optyczne. Wyposażenie pomocnicze instrumentów geodezyjnych. Część 1: Inwarowe łaty niwelacyjne, PKN, Warszawa 2005. [6] Praca zbiorowa, Niwelacja precyzyjna. Niwelacja geometryczna, trygonometryczna, satelitarna i hydroniwelacja, wyd. II, PPWK, Warszawa 1993. [7] Oblicki R., Badanie testowe, laboratoryjne i terenowe parametrów technicznych wybranej grupy niwelatorów kodowych, praca magisterska, Instytut Geodezji i Geoinformatyki Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, 2007, mps, 126. [8] Schneider F., Dixon D., The New Leica Digital Levels DNA03 and DNA10, FIG XXII International Congress, April 2002, Washington D.C. USA.