Mät- och utsättningsinstrument

Idag finns i princip 7 olika sorters mätinstrument för en geodetisk mätning. Dessa mätinstrument är:

  • GPS
  • Totalstation
  • Laser
  • Digitalt avvägningsinstrument
  • Manuellt avvägningsinstrument
  • Laserskanner
  • Ekolod

GPS

GPS betyder globalt positionssystem och finns i två varianter, den amerikanska NAVSTAR-GPS och den ryska GLONASS. EU utvecklar för närvarande ett eget GPS-system; GALILEO. GALILEO-systemet är ett civilt EU-projekt.

(Om inget annat anges i texten, avses det amerikanska NAVSTAR-GPS när beteckningen GPS används nedan.)

En fördel med GPS-mottagare är att det enbart behövs en person för att arbeta med dem. Däremot kan precisionen och mätnoggrannheten vara låg. Beroende på mätnoggrannhet och de signaler som nyttjas, delas GPS-mottagare in i olika klasser:

  • Hobby-GPS
  • DGPS
  • RTK-GPS
  • Nätverks-RTK

En hobby-GPS duger inte för professionell inmätning och utsättning. Vid professionella GPS-mätningar med krav på centimeternoggrannhet används egna basstationer. Atmosfäriska störningar undviks då eftersom luftmassorna är relativt homogena inom ett begränsat mätområde. Den relativa mätnoggrannheten inom mätområdet blir då godtagbar – men den absoluta mätnoggrannheten blir sällan bättre än 10 – 15 meters noggrannhet!
RTK (Real Time Kinematic) är exempel på en GPS-mäteknik med en egen fast basstation och en rörlig s k rover och med avståndet mellan basstationen och rovern (baslinje) på max 10 km kan ge en mätnoggrannhet på mindre än 1,5 cm i sidled och 2 cm i höjdled.

GPS-mottagare utgår vid höjdmätning ifrån att havsytan är perfekt ellipsoidformad. Små densitetsskillnader i jordklotet gör dock att havsytan buktar utåt på vissa ställen och buktar inåt på andra ställen. Därför är det svårt att mäta exakt höjd över havet!

Totalstation

En totalstation är både en vinkelmätaren (teodolit) och en elektronisk avståndsmätaren. Totalstationen finns som enmans och tvåmansinstrument. Prisskillnaden är stor men det kan löna sig att bara behöva använda en person – istället för två – vid mätningar. En totalstation mäter alltså vinklar och avstånd även på ett lite större mätavstånd.

Rådatan från mätningarna består alltid av en horisontalvinkel, en vertikalvinkel och en lutande längd. Måtten läses av manuellt eller sparas digitalt.

Mätning med totalstation utgår ifrån ett befintligt koordinatsystem och fasta referenspunkter, s k fixpunkt. En totalstation ger bra mätnoggrannhet i tre dimensioner, dvs även i höjd.

Det är ganska tidskrävande att flytta runt en totalstation så om den kan placeras med så fri sikt som möjligt är det en stor fördel! Ett alternativ är att justera prismahöjden, för att sedan kunna mäta över eller under ett sikthinder.

Laser

Laser är ett vanligPlanlasern, även kallad rotationslaser, kompletterad med lasermottagare möjliggör enmansutsättning. På en avancerad lasermottagare kan t.o.m. den önskade mätnoggrannheten ställas in.

Planlasern, även kallad rotationslaser, kompletterad med lasermottagare möjliggör enmansutsättning. På en avancerad lasermottagare kan t.o.m. den önskade mätnoggrannheten ställas in.

Nackdelen med en planlaser är att höjdmätningarna är krångliga och omständliga, jämfört med en enmans totalstation. Det måste vara en absolut fri sikt mellan planlasern och lasermottagaren. En planlaser tar inte hänsyn till jordkrökningen. Därför måste det maximala mätavståndet mellan planlasern och lasermottagaren hållas kort, vilket innebär många instrumentflytt. Det största möjliga mätavståndet mellan planlasern och lasermottagaren är ca 130 – 450 meter, beroende på modell.

Enfallslaser och tvåfallslaser är avancerade varianter av en planlaser, där den önskade lutningen (fallet) kan ställas in med en hög noggrannhet. Enfallslasrar och tvåfallslasrar är vanliga inom bygg och anläggningssidan, vägbyggen, täckdikningar samt för maskinstyrning och maskinguidning.

En totalstationsliknande laser mäter vinklar och avstånd, men mätnoggrannheten blir dock betydligt sämre, men den totala mättiden kan sänkas avsevärt, jämfört med mätning med totalstation. Metoden kan därför passa viss utsättning t ex på landsbyggd om kraven på mätnoggrannhet inte är absolut, eftersom mättnoggrannheten endast är 10 – 15 centimeters.

En laserlängdmätare kan hållas i handen och mäter snabbt längder med hög mätnoggrannhet, utan att det krävs något prisma. En laserlängdmätare kan snabbt mäta in avståndet till t ex varje hushörn från två punkter och genom kontrollenheten beräkna koordinaterna för hushörnen med ca 5 – 10 centimeter.

Nackdelarna med denna mätmetod är bl a att det är svårt att mäta ut pålitliga höjder samt att det kan vara svårt att se laserpunkten mot solbelysta ytor.

Avvägningsinstrument

Ett digitalt avvägningsinstrument mäter (den relativa) höjden med en mätnoggrannhet på 0,1 millimeter mot en avvägningsstång på 2-5 meter.

Det digitala avvägningsinstrumentet ingen hänsyn till jordkrökningen och instrumentflytten bör därför ske med täta intervall så att det maximala mätavståndet inte överstiga ca 30 meter.

Fördelen med digitalt avvägnings intsrument är att all mätdata lagras digitalt och att det även finns en längdmätningsfunktion med en mätnoggrannhet i millimeter.

Det maximala mätavståndet mellan avvägningsinstrumentet och avvägningsstången på ca 100 meter, innebär ca 10 centimeters längdmätningsonoggrannhet på detta mätavstånd. Sedan måste avvägningsinstrumentet flyttas. Då minskas också risken för en refraktion.

Det krävs alltid två personer för att kunna mäta med ett digitalt avvägningsinstrument, en mätare vid det digitala avvägningsinstrumentet och en som håller avvägningsstången i lod. För mätning med ett digital avvägningsinstrument, krävs en absolut fri sikt mellan avvägningsinstrumentet och avvägningsstången.

Manuella avvägningsinstrument mäter den relativa höjden, dvs höjdskillnaden mellan på punkter på byggarbetsplasten, mot en graderad avvägningsstång på 2 – 5 meter. Resultatet blir dock inte riktigt lika noggrant, som med ett digitalt avvägningsinstrument!

Ett klassiskt avvägningsinstrument består av ett vattenpass, ett sikte och en graderad stång. Genom siktet kan man avläsa en höjd på stången och genom att gå vidare från en punkt till en ny punkt i terrängen, läsa av igen och sedan räkna ut höjdskillnaden, dvs skillnaden mellan de båda avläsningarna.

Manuell avläsning och instansning skapar dock många potentiella felkällor. Idag använder man allt oftare så kallade digitala avvägningsinstrument med en bildsensor som läser av en streckkodsförsedd avvägningsstång..

Laserskanning är en nyare optisk mätmetod som används främst för att mäta in komplexa ytor och föremål, t.ex. fabriker invändigt, skulpturer, utsmyckade katedraler, heterogena markområden, terrängmodeller m.m. Laserskanners finns som markbaserad laserskannern och som flygbaserad laserskannern.

En markbaserad laserskanner mäter in komplexa ytor punkt för punkt, med en mycket högre hastighet än vad en robotiserad totalstation kan göra. En flygbaserad laserskanner är användbar för snabba inmätningar av stora områden på flera kvadratkilometer.

.

Annons


Kunskapsport för byggare

Don`t copy text!