Виды и принцип действия
В электронных тахеометрах расстояния измеряются по разности фаз испускаемого и отраженного луча (фазовый метод), а иногда (в некоторых современных моделях) — по времени прохождения луча лазера до отражателя и обратно (импульсный метод). Точность измерения зависит от технических возможностей модели тахеометра, а также от многих внешних параметров: температуры, давления, влажности и т. п.
Диапазон измерения расстояний зависит также от режима работы тахеометра: отражательный или безотражательный. Дальность измерений при безотражательном режиме напрямую зависит от отражающих свойств поверхности, на которую производится измерение. Дальность измерений на светлую гладкую поверхность (штукатурка, кафельная плитка и пр.) в несколько раз превышает максимально возможное расстояние, измеренное на темную поверхность. Максимальная дальность линейных измерений для режима с отражателем (призмой) — до пяти километров (при нескольких призмах — ещё дальше); для безотражательного режима — до одного километра. Модели тахеометров, которые имеют безотражательный режим, могут измерять расстояния практически до любой поверхности, однако следует с осторожностью относиться к результатам измерений, проводимых сквозь ветки, листья и подобные преграды, поскольку неизвестно, от чего именно отразится луч, и, соответственно, расстояние до чего он измерит.
Существуют модели тахеометров, обладающие дальномером, совмещенным с системой фокусировки зрительной трубы. Преимущества таких приборов заключается в том, что измерение расстояний производится именно на тот объект, по которому в данный момент выставлена зрительная труба прибора.
Точность угловых измерений современным тахеометром достигает половины угловой секунды (0°00’00,5"), расстояний — до 0.5 мм + 1 мм на км (например, в тахеометрах серии NET05 от фирмы SOKKIA).
Точность линейных измерений в безотражательном режиме — до 1 мм + 1 мм на км[источник не указан 766 дней].
Большинство современных тахеометров оборудованы вычислительным и запоминающим устройствами, позволяющими сохранять измеренные или проектные данные, вычислять координаты точек, недоступных для прямых измерений, по косвенным наблюдениям, и т. д. Некоторые современные модели дополнительно оснащены системой GPS (например, Leica Smart Station).
Тахеометры, собираемые из отдельных модулей, позволяют выбрать компоненты именно под конкретные прикладные задачи, полностью исключив лишнюю функциональность.
Тахеометрическая съёмка
Тахеометрическая съёмка, способ определения положения точки местности как в плане, так и по высоте одним визированием трубой тахеометра на рейку с нанесённой на неё шкалой. Раздел геодезии, рассматривающий способы и организацию измерений при проложении тахеометрических ходов и Т. с. как одного из видов топографической съёмки местности называется тахеометрией . При Т. с., визируя зрительной трубой тахеометра на рейку, находящуюся в определяемой точке (пикете), получают автоматически три её координаты — направление, расстояние х (полярные координаты) и превышение h относительно точки стояния прибора или данные для их вычисления по формулам
,
,
где К — коэффициент нитяного дальномера, l — отсчёт (расстояние между дальномерными нитями) по вертикальной дальномерной рейке, v — угол наклона визирного луча, С — постоянное слагаемое дальномера, i — высота тахеометра, f — поправка на рефракцию и кривизну Земли, u — высота точки визирования на рейке над земной поверхностью. Вычисление s и h упрощается применением тахеометрических таблиц. Планово-высотной основой Т. с. служат пункты опорной геодезической сети, теодолитно-высотных и теодолитно-нивелирных ходов, а также прокладываемых между ними тахеометрических ходов. При Т. с. подробностей местности с точек стояния ("станций"), предварительно определённых в плане и по высоте, числовые результаты измерения направлений (дирекционные углы, измеряемые по ориентированному лимбу тахеометра) на пикеты, расстояния до них s и их превышения h относительно станций записываются в пикетный журнал. Кроме того, на каждой станции ведутся примерно в масштабе съёмки условными знаками (с пояснительными надписями) схематические зарисовки с показом на них пикетов, контуров угодий, местных предметов и направлений ориентирования лимба прибора. При выборе пикетов главное внимание обращают на съёмку рельефа местности, причём на каждой станции выбирают их столько и располагают так, чтобы их высотные отметки позволили правильно изобразить рельеф и ситуацию снимаемой местности, а также вычислить отметку любой её точки, на которой рейка не ставилась. По данным, определённым на станциях, составляется в крупном масштабе 1: 5000 — 1: 500 топографический план снимаемой местности с изображением рельефа горизонталями.
Т. с. применяется при изысканиях для строительства дорог, трубопроводов, каналов и т. п. или мелиоративных, промышленных, гражданских и других сооружений.
Преимущества тахеометрической съемки по сравнению с другими видами топографических съемок заключаются в том, что она может выполняться при неблагоприятных погодных условиях, а камеральные работы могут выполняться другим исполнителем вслед за производством полевых измерений, что позволяет сократить сроки составления плана снимаемой местности. Кроме того, сам процесс съемки может быть автоматизирован путем использования электронных тахеометров, а составление плана или ЦММ – производить на базе ЭВМ и графопостроителей. Основным недостатком тахеометрической съемки является то, что составление плана местности выполняется в камеральных условиях на основании только результатов полевых измерений и зарисовок. При этом нельзя своевременно выявить допущенные промахи путем сличения плана с местностью.