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WORKFLOW MESSA IN STAZIONE
1) individuazione vertice a terra
2) posizionamento del treppiede
3) Resa verticale dell’asse a1 tramite la livella sferica
4) Resa verticale dell’asse a1 tramite la livella torica
5) Verifica del passaggio dell’asse principale per il vertice di stazione
Quando lo strumento è accuratamente livellato e centrato sul vertice, allora è stato
impostato correttamente per le condizioni di misura. Il processo di messa in stazione non è
immediato, può richiedere vari minuti e diversi tentativi. 6
Misura di angoli e distanze
Come è definito l'angolo zenitale? E l'angolo orizzontale? E la direzione orizzontale?
Angolo zenitale Angolo appartenente ad un piano verticale, formato dall’asse di
collimazione a3 e dalla verticale passante per il punto di stazione(vertice di stazione) (asse
a1).
Angolo azimutale Formato da due piani verticali, aventi per costola la verticale passante
per il punto di stazione (asse a1) e contenenti rispettivamente i punti fra i quali si vuole
misurare l’angolo azimutale stesso.
Direzione azimutale È la lettura eseguita sul cerchio azimutale del goniometro ed indica la
giacitura di un piano verticale, contenente l’asse di collimazione a3.
Quali sono le condizioni di rettifica per una stazione totale? Quando la stazione totale può
essere considerata rettificata?
• a2 ortogonale ad a1
• a2 ortogonale al piano generato dalla rotazione dell’asse di collimazione a3.
Cosa sono le misure coniugate?
L’utilizzo delle misure coniugate è una tecnica che permette di eliminare gli errori sistematici
di inclinazione e di collimazione. Consiste nell'effettuare la media tra due direzioni misurate
nelle due direzioni coniugate dello strumento (differiranno di +-200 gon).
Qual è la regola per calcolare il valore risultante delle misure coniugate per la direzione
orizzontale? Qual è il suo effetto sugli errori sistematici?
Se LA’ è la direzione azimutale nella 1° posizione della stazione totale e LA’’ la direzione
azimutale nella 2° posizione della stazione totale, la direzione azimutale LA libera da errori
sistematici di collimazione e inclinazione è pari a:
Effettuare una media aritmetica corretta del fattore 200 gon tra due direzioni coniugate
permette di compensare gli errori sistematici di inclinazione (a2 non perfettamente normale
e tg
ad A1) e collimazione (a3 non perfettamente normale ad a2). Questo perché le quantità i
e sec α
α e assumono segni opposti nelle due posizioni e quindi si elidono.
c
Quali sono gli effetti dell'errore di verticalità sulla direzione orizzontale? Come si elimina
l'errore di verticalità residuo?
L’errore residuo di verticalità e influisce fortemente sulla misura. L'errore di verticalità è
v
legato ad un problema di livellamento e l'uso di posizioni coniugate non può far nulla per
compensarlo.
Per contrastarlo oggi gli strumenti sono dotati di un sistema di compensazione automatico. 7
Come gli errori residui influenzano l’angolo zenitale?
gli errori di collimazione e inclinazione hanno un'ampiezza non significativa per angolo
zenitale, quindi possono essere trascurati. l’angolo zenitale è però influenzato dall’errore
residuo del cerchio verticale. Questo fa sì che la direzione verticale dell’asse di collimazione
non corrisponderà mai precisamente allo 0, ma il cerchio verticale presenterà un errore
residuo Zo.
Anche per quanto riguarda l’angolo zenitale sarà necessario applicare la media aritmetica
delle due misure coniugate.
Come si può calcolare la distanza orizzontale tra due punti?
I distanziometri laser permettono di misurare la distanza inclinata Di dalla stazione totale al
prisma. Spesso nei rilievi è necessario anche conoscere la distanza orizzontale Do e la
componente verticale D della distanza inclinata.
La distanza orizzontale corrisponde a di sin z
Grandezze invarianti
ovvero che non devono variate se misurate in andata e in ritorno.
Distanza orizzontale - Dislivelli (strumentale e del vertice)
Dislivello
Il dislivello tra due punti A e B indica la differenza algebrica delle rispettive quote dei punti A
e B. La quota di un punto è la distanza tra la superficie di riferimento e il punto valutata lungo
la normale della superficie stessa passante per il punto.
Il dislivello è quindi un segmento orientato, e dipende dalla direzione di lettura tra due punti
A e B, cioè è sempre vera la seguente relazione:
il dislivello tra il centro del teodolite ed il centro del prisma, detto quindi dislivello strumentale,
si ottiene con la semplice formula 8
Per ottenere il VALORE DEL DISLIVELLO FRA I DUE VERTICI A TERRA, occorre
aggiungere l’altezza strumentale hs e sottrarre l’altezza del prisma h0, cioè:
Come viene specificata l'accuratezza nella misura delle distanze
Tutte le stazioni totali hanno un'accuratezza lineare espressa nella forma ± (a mm + b ppm)
a=costante di errore indipendente dalla lunghezza da misura
b=errore proporzionale alla lunghezza da misurare 1ppm= 1 mm di errore ogni km misurato.
Metodi topografici: reti topografiche e rilievo di dettaglio
Perché l'organizzazione del rilievo metrico architettonico si basa sulla misurazione e
definizione della posizione di un certo numero di vertici?
La rete di vertici consente di assegnare un sistema di riferimento-
Il più delle volte i vertici sono organizzati in una rete topografica d’inquadramento e gli
obiettivi sono:
- la materializzazione di un adeguato sistema di coordinate
- la limitazione della propagazione degli errori
- ottenere che tutti i rilievi di dettaglio successivi siano calcolate in un unico sistema di
riferimento.
Quali sono i metodi topografici disponibili e appropriati nel rilievo metrico
architettonico? (la conoscenza della rete va bene)
Un metodo topografico appropriato nel rilievo metrico architettonico e la realizzazione di una
rete di vertici. Questa è realizzata tramite la tecnica GNSS (Global Navigation Satellite
System, dove non è necessaria l’intervisibilità dei vertici) o la tecnica tradizionale tramite
stazioni totali (è necessaria intervisibilità dei vertici).
Altri metodi di rilievo topografico:
INTERSEZIONI (in avanti e all’indietro)
POLIGONALI (aperte, chiuse)
Cos'è una rete topografica?
La rete topografica d’inquadramento è un insieme di vertici che circondano in modo
omogeneo lo spazio in cui sono posizionati i punti da rilevare per la descrizione geometrica 9
dell'oggetto. La rete fornisce uno schema geometrico, solitamente formato da triangoli che
uniscono i vertici, che consente di definire un sistema di riferimento unico.
I vantaggi principali sono
la limitazione della propagazione degli errori nei passaggi successivi. (ciò significa
omogeneità di accuratezza)
la presenza di una rete di controllo da cui eseguire i rilievi di dettaglio.
Cosa significa compensare le misure di una rete?
compensare una rete topografica, per esempio con la tecnica dei minimi quadrati, significa
calcolare e stimare la migliore posizione dei punti (ovvero le coordinate più probabili).
Questo è possibile perché nella misurazione di una rete topografica di vertici si acquisiscono
misure ridondanti.
Scrivo un sistema di equazioni che mi consentono di ottenere più di un risultato. E quindi,
infine, utilizzando le molteplici soluzioni, è possibile ricavare la soluzione più probabile.
Dopo aver calcolato la posizione più probabile assunta dai vertici, la precisione dei risultati è
espressa in termini di deviazioni standard. Queste sono graficamente rappresentate
dall'ellisse d'errore, che mostra l'incertezza associata a ciascun vertice.
Cosa si intende per metodo di rilievo topografico di dettaglio? Qual è il ruolo
dell'angolo di direzione nel rilievo di dettaglio? Cosa si intende per orientamento di
una stazione di rilievo di dettaglio?
Il rilievo topografico di dettaglio è la seconda fase del rilievo metrico. Avviene dopo aver
definito una rete topografica generale. Permette di effettuare misurazioni per determinare la
posizione dei punti di DETTAGLIO, base, questi ultimi, della restituzione grafica. Molte volte
il rilievo di dettaglio viene eseguito tramite stazione totale, mediante metodo
fotogrammetrico, mediante metodo di scansione laser o anche mediante tecnologia GNSS.
Nel caso del metodo delle stazioni totali i punti di dettaglio sono ricavati mediante
misurazioni angolari e di distanza. Per capire come ottenere delle coordinate riferite al
sistema di riferimento unico a partire dalle misure di angoli e distanze, è necessario
introdurre il concetto di angolo di direzione.
l’angolo di direzione Θ è l’angolo di orientamento della stazione formato tra lo zero del
cerchio graduato della stazione totale e la parallela all’asse Y del sistema di riferimento.
Θ ci permette di
L’angolo ricavare le coordinate planimetriche di un punto partendo dalle
misure polari. 10
L'orientamento di una stazione di rilievo di dettaglio è un passaggio fondamentale per far
riferire le misurazioni della stazione totale al sistema di riferimento unico. Conoscere
l’orientamento della stazione totale rispetto al sistema di riferimento vuol dire
Θ, che essenzialmente crea una
essenzialmente conoscere l’angolo di direzione
relazione tra lo zero del cerchio graduato e la direzione nota del nord (y) del sistema
di riferimento unico.
Come ricavare le coordinate planimetriche di un punto partendo dalle misure
polari?(il ragionamento va bene.. senza formule)
Per ricavare le coordinate planimetriche di un punto partendo dalle misure polari,
ovvero far riferire gli angoli azimutali e le distanze misurate al sistema di riferimento
unico, è necessario tenere in considerazione l’angolo di direzione Θ.
Θ è l’angolo di orientamento della stazione formato tra lo zero del cerchio graduato della
stazione totale e la parallela all’asse Y del sistema di riferimento.
Una volta che conosciamo l’orientamento della stazione totale rispetto al sistema di
riferimento, possiamo calcolare gli angoli di direzione dei punti di interesse (SA, SB, ...)
rispetto al Nord del sistema di riferimento sottraendo o aggiungendo l’angolo di direzione Θ
alla misurazione della direzione orizzontale (LA, LB). A questo punto è possibile calcolare le
coordinate cartesiane dei punti a partire da semplici relazioni trigonometriche.
Quale deve essere l'importante operazione preliminare prima di misurare i punti di
dettaglio t
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