Elemente de topografie - măsurarea unghiurilor

Principii şi metode de măsurare a unghiurilor

În practica topografică precizia măsurării suprafeţelor depinde exclusiv de precizia cu care s-a efectuat măsurarea distanţelor şi a unghiurilor de teren. De aceea este absolut necesar să cunoaştem tehnica măsurării unghiurilor şi a metodelor care ne conduc la rezultatele cele mai bune, mai precise şi cu randament mare.

Unghiul, prin definiţie, este deschiderea între două drepte ce se intersectează într-un punct. Prin urmare, la măsurarea unghiurilor în teren, trebuie să cunoaştem locul sau punctul de intersecţie al dreptelor şi în acelaşi timp şi câte un punct de pe fiecare dreaptă (direcţiune sau aliniament).

Tehnica măsurării unghiurilor în topografie constă, în principiu, în aşezarea instrumentului cu care executăm măsurătoarea în vârful unghiului (locul de intersecţie al direcţiilor sau aliniamentelor) şi în vizarea succesivă a celor două puncte cunoscute de pe laturile unghiului.

Aparatele folosite la măsurarea unghiurilor sunt cunoscute sub numele de goniometre, iar precizia lor va fi în funcţie de:

- precizia gradării limbului orizontal sau vertical,

- -de aşezarea şi calarea instrumentului în staţie,

- -starea atmosferică,

- -dispoziţia şi priceperea operatorului etc.

Aşezarea aparatului de măsurat unghiuri în staţie trebuie făcută cât mai corect pentru a obţine valoarea unghiului dintre aliniamente cât mai real. Operaţiile principale care se fac la aşezarea instrumentului în staţie sunt:

- Aşezarea trepiedului în staţie. Deasupra punctului materializat se instalează trepiedul fixând două din picioarele acestuia în teren iar al treilea picior prin mici deplasări într-o parte şi alta, se fixează astfel încât măsuţa trepiedului să fie cât mai orizontală. În acest timp, firul cu plumb trebuie să se proiecteze pe punctul materializat (bornă, ţăruş etc). Pentru orizontalizarea măsuţei, unele trepiede sunt dotate cu bule sferice.

- Aşezarea şi centrarea aparatului în staţie. Această operaţie se face cu foarte mare grijă, ţinând tot timpul aparatul pe umerii lunetei. Fixarea aparatului pe trepied se face prin intermediul şurubului pompă ce se află la trepied. Pentru ca firul cu plumb să se proiecteze exact pe punctul materializat, se poate deplasa aparatul pe măsuţa trepiedului într-o parte sau alta până când se realizează această coincidenţă, după care se strânge bine şurubul pompă.

- Orizontalizarea aparatului. Această operaţie se execută cu ajutorul şuruburilor de calare şi a nivelelor cu bulă de aer.

În acest scop, se dirijează nivela cu bulă de aer pe o direcţie paralelă cu două şuruburi de calare. Rotind cele două şuruburi de calare în sens invers unul faţă de celălalt, se aduce bula între reperele nivelei. Se roteşte apoi aparatul astfel încât nivela să fie perpendiculară pe prima direcţie de calare şi rotind cel de-al treilea şurub se aduce bula între repere.

Operaţia se repetă până când se realizează calarea perfectă a aparatului.

Măsurarea unghiurilor orizontale

Unghiurile orizontale se pot măsura cu ajutorul goniometrelor. Măsurarea unghiului cu ajutorul goniometrului se execută astfel:

- se aşează aparatul în staţie şi se calează acţionând din şuruburile de calare;

- se vizează un punct de pe prima latură, considerând sensul de rotaţie a aparatului, sensul acelor de ceasornic, şi se face prima citire C1 pe limbul gradat;

- se vizează punctul de pe latura a doua şi se citeşte din nou pe limb valoarea C2. Diferenţa dintre aceste citiri ne va indica valoarea unghiului

în care:

C1 – prima citire 20g20c28cc;

C2 – a doua citire 60g60c28cc;

U – valoarea unghiului.

Metode de măsurarea unghiurilor

Măsurarea unghiurilor în lucrările topografice se face potrivit scopurilor şi precizărilor pe care le urmăresc aceste lucrări: de mare precizie, în oraşe, mine etc.; de precizie obişnuită în extravilane sau numai cu scop informativ, documentar.

În funcţie de precizia ce ni se cere în efectuarea măsurării unghiurilor, putem folosi una din următoarele metode:

- metoda simplă sau directă;

- metoda repetiţiei;

- metoda reiteraţiei;

- metoda orientărilor directe;

- metoda orientărilor cu busola.

Metode de măsurarea unghiurilor orizontale. Metoda simplă sau directă de măsurare a unghiurilor orizontale constă în a măsura unghiul o singură dată. Ca procedee de măsurare a unghiurilor prin această metodă putem utiliza fie procedeul cu zero coincidenţă (zero de pe limbul gradat să fie în coincidenţă cu zero de pe vernier sau microscop), fie procedeul prin diferenţa citirilor pornindu-se pe prima direcţie cu un unghi oarecare.

Operaţiile de măsurare a unghiurilor prin această metodă se execută conform cu principiile enunţate.

Măsurarea unghiurilor prin metoda repetiţiilor. S-a numit metoda repetiţiei pentru că unghiul se măsoară de mai multe ori, având de fiecare dată drept origine de citire, valoarea unghiulară obţinută prin operaţia anterioară de măsurare.

În funcţie de precizia ce se cere, vom alege numărul repetiţiilor. În lucrările topografice sunt suficiente 3 – 4 repetiţii.