Leveling adalah sejenis pengukuran geodetik. Ini digunakan untuk menemukan ketinggian relatif dari berbagai titik di permukaan bumi. Objek alam seperti sungai, laut, samudera, ladang atau titik awal lainnya dapat diambil sebagai tingkat bersyarat dalam pengukuran tersebut. Bahkan, leveling adalah penentuan nilai kelebihan permukaan setiap objek atas suatu yang diberikan (referensi). Pengukuran tersebut diperlukan untuk menyusun relief yang akurat dari area yang diteliti. Di masa depan, data ini digunakan dalam penyusunan rencana medan, peta, atau untuk memecahkan masalah tertentu yang diterapkan.
Tipe leveling apa saja?
Pengukuran tersebut dapat dilakukan dengan berbagai metode, berbeda dalam peralatan atau teknologi yang digunakan. Pertimbangkan apa jenis leveling utama. Yang paling umum adalah lima metode: pengukuran permukaan geometris, trigonometri, barometrik, mekanik dan hidrostatik. Mari kita mengenal masing-masing lebih detail.
Perataan geometris
Dengan metode pengukuran medan ini, yang spesialrel geometris dan tingkat perangkat. Prinsip pemotretan adalah memasang rel dengan goresan dan pembagian pada titik yang diperlukan di dekat permukaan yang diteliti. Setelah itu, dengan menggunakan sinar penglihatan horizontal, perbedaan ketinggian dihitung. Perataan geometris dilakukan sesuai dengan prinsip "dari tengah" atau "maju". Saat mengukur dengan metode pertama, rel dipasang di dua titik di permukaan, perangkat terletak di antara mereka pada jarak yang sama. Hasil survei adalah data kelebihan salah satu batang di atas batang lainnya. Metode kedua adalah klasik - satu perangkat dan satu rel. Metode leveling ini adalah yang paling umum. Mereka telah menemukan aplikasi dalam konstruksi baik benda kecil (rumah) dan yang besar (jembatan).
Perataan trigonometri
Dengan jenis pekerjaan pengukuran ini, biasanya menggunakan perangkat goniometrik khusus, yang disebut theodolites. Dengan bantuan mereka, informasi diambil tentang sudut kemiringan sinar penglihatan, yang melewati sepasang titik tertentu di permukaan. Perataan trigonometri banyak digunakan dalam pengukuran topografi untuk menentukan perbedaan ketinggian antara dua objek yang berada pada jarak yang cukup jauh satu sama lain, tetapi dalam zona visibilitas optik perangkat.
Pengukuran permukaan barometrik
Perataan barometrik adalah metode pengukuran berdasarkan ketergantungan tekanan udara atmosfer pada ketinggian suatu titik di permukaan yang ditentukan. Proses membaca dilakukan dengan menggunakanbarometer. Sistem leveling ini harus memperhitungkan sejumlah koreksi untuk suhu udara aktual dan kelembabannya. Metode ini telah menemukan aplikasi di daerah yang sulit dijangkau (misalnya, dalam kondisi pegunungan) selama berbagai ekspedisi geografis dan geologis.
Pengukuran permukaan mekanis (teknis)
Perataan teknis melibatkan penggunaan perangkat khusus - perataan otomatis. Dengan itu, profil daerah yang diteliti digambar dalam mode otomatis menggunakan piringan gesekan yang mencatat jarak yang ditempuh, dan garis tegak lurus yang mengatur vertikal. Perangkat semacam itu biasanya dipasang pada kendaraan dan digerakkan dari satu titik yang ditentukan ke titik yang lain. Perataan teknis memungkinkan Anda untuk menentukan perbedaan ketinggian antara objek yang dipelajari, jarak antara mereka dan profil medan, yang direkam pada pita foto khusus.
Pengukuran permukaan hidrostatik
Perataan hidrostatik adalah metode yang didasarkan pada prinsip komunikasi pembuluh. Pemotretan dengan cara ini dilakukan menggunakan perangkat hidrostatik, yang bekerja dengan kesalahan hingga dua milimeter. Level seperti itu dirakit dari sepasang tabung kaca yang dihubungkan oleh selang, sistem ini diisi dengan air. Proses pengukuran dilakukan sebagai berikut - tabung dipasang pada rel tempat skala diterapkan. Setelah itu, palang dipasang di dekat objek yang diteliti, pembagian menandai nilai numerikperbedaan antara dua tingkat. Desain ini memiliki kelemahan yang signifikan, yaitu batas pengukuran yang terbatas, yang ditentukan oleh panjang selang.
Metode perataan yang dijelaskan (kecuali yang mekanis) sangat sederhana dan tidak memerlukan pengetahuan khusus dari operator, oleh karena itu metode ini banyak digunakan dalam konstruksi dan bidang ekonomi nasional lainnya.
Kelas pengukuran
Selain teknik pengukuran, leveling biasanya dibagi menjadi kelas akurasi. Masing-masing sesuai dengan jenis dan metode pengambilan informasi tertentu. Mari kita pertimbangkan kelas leveling apa yang ada.
- Kelas pertama dianggap sangat akurat. Ini sesuai dengan kesalahan acak rms 0,8 milimeter per kilometer dan kesalahan sistematis 0,08 mm/km.
- Kelas kedua juga dianggap sangat akurat. Namun, kesalahan di sini sedikit lebih tinggi - kesalahan rms adalah 2,0 mm/km, dan kesalahan sistematis adalah 0,2 mm/km.
- Kelas ketiga. Ini sesuai dengan kesalahan standar 5,0 mm/km, dan sistematik tidak diperhitungkan.
- Kelas empat. Ini sesuai dengan kesalahan root-mean-square sama dengan 10,0 mm/km, kesalahan sistem juga tidak diperhitungkan.
Bergantung pada fitur medan dan tujuan survei, berbagai metode survei data dapat digunakan. Misalnya, dengan poligon, dengan garis sejajar, atau dengan meratakan permukaan dengan kotak. Teknik yang terakhir adalah yang paling banyak digunakan, banyak digunakan untuk pengumpulan data dariarea terbuka yang luas dengan tinggi penampang yang relatif rendah. Mari kita pertimbangkan lebih detail.
Mengkuadratkan
Perataan permukaan dengan metode ini dilakukan untuk mendapatkan denah topografi skala besar pada daerah datar. Posisi titik kontrol yang mulus ditentukan dengan meletakkan lintasan. Dan ketinggian - dengan metode pengukuran geometris menggunakan level teknis. Proses akuisisi data dapat dilakukan dengan dua cara berbeda: dengan meletakkan gerakan perataan dengan pemecahan diameter secara bertahap dan dengan kuadrat.
Perataan dengan bujur sangkar dilakukan dengan memecahkan tanah menggunakan pita pengukur dan theodolit (kotak dengan sisi sel dua puluh meter) bila diukur pada skala 1:500 dan 1:1000, empat puluh meter - saat memotret pada skala 1:2000 dan seratus meter pada 1:5000.
Pada saat yang sama, situasi wilayah yang dipelajari diperbaiki dan garis besar dibuat. Prosedur ini dilakukan dengan cara yang sama seperti pada survei theodolite. Selain bagian atas sel, objek relief yang khas dipasang di tanah - poin plus: bagian atas dan dasar bukit, bagian bawah dan tepi lubang, titik pada jalur pelimpah dan garis DAS, dan lain-lain.
Pembenaran survei dibuat dengan meletakkan bagian perataan dan teodolit di sepanjang batas luar kotak kotak, yang kemudian diikat ke titik-titik jaringan keadaan tunggal. Ketinggian poin plus dan simpul sel ditentukan dengan metode perataan geometrik. Jika panjang sisiempat puluh meter persegi atau kurang, kemudian dari satu stasiun mereka mencoba mengukur semua titik yang ditentukan. Jarak dari perangkat ke bar tidak boleh melebihi 100-150 meter. Jika panjang sisi bujur sangkar adalah seratus meter, maka tingkat ditempatkan di tengah setiap sel. Menurut survei lapangan di area tersebut dengan menggunakan metode kuadrat, log levelling dan garis besar pengukuran dikompilasi.
Log dan leveling garis besar dengan kotak
Log berisi data tentang ukuran sisi sel, yang mengikat grid koordinat ke lintasan theodolite (pembenaran geodesi). Selain itu, pengikatan ke objek medan diindikasikan - danau, bukit, dan sebagainya. Juga harus diperhatikan dari posisi apa perataan medan dilakukan. Garis besar berisi hasil pemotretan setiap kotak. Di bagian atas dan titik plus setiap sel, pembacaan dari sisi hitam bilah (dalam meter), serta ketinggian yang dihitung, ditunjukkan. Perhitungan ini dilakukan pada horizon instrumen. Ketinggian simpul sel ditentukan sebagai perbedaan antara cakrawala instrumen di stasiun dan pembacaan di rel.
Untuk mengontrol proses pengukuran permukaan untuk dua simpul sel, leveling dilakukan dari dua stasiun yang berbeda. Menyusun rencana berdasarkan bahan yang diperoleh untuk mengambil data permukaan dimulai dengan pemasangan pada tablet sesuai dengan koordinat titik-titik jaringan geodetik keadaan terpadu, objek pembenaran survei (perataan dan gerakan theodolite), poin plus, simpul bujur sangkar dan situasinya.
Metode aplikasi
Saat meratakan wilayah dengan carapenerapan theodolite dan lorong-lorong perataan, dipecah menjadi diameter, lorong-lorong itu diletakkan di sepanjang garis karakteristik alami dari area tertentu, misalnya, di sepanjang bendung atau daerah aliran sungai. Dalam pekerjaan seperti itu, penampang dan piket harus dipasang setiap empat puluh meter ketika survei pada skala 1:2000 dan setiap dua puluh meter ketika survei pada skala 1:1000 dan 1:500. Pada titik belok lereng, objek plus ditandai. Dalam proses menyiapkan piket, situasinya harus diperbaiki dan garis besarnya dibuat. Catatan leveling dibuat dalam jurnal. Ini menandai nomor seri piket, bacaan di sisi merah dan hitam rel, jarak benda positif dari piket terdekat. Berdasarkan hasil perataan, rencana topografi wilayah, profil medan melintang dan membujur disusun.
Adalah bijaksana untuk mengukur permukaan di area situs yang diusulkan untuk lansekap dan perencanaan vertikal wilayah tersebut. Contohnya adalah desain lansekap area di sekitar monumen arsitektur, atau zona berkebun lanskap.
Apa itu level?
Untuk melakukan pengukuran geometris medan, yang banyak digunakan dalam konstruksi, tingkat berbagai desain digunakan. Perangkat ini, menurut prinsip operasinya, biasanya dibagi menjadi: elektronik, laser, hidrostatik, dan optik-mekanis. Semua level dilengkapi dengan teleskop yang berputar pada bidang horizontal. Desain modern dari alat pengukur semacam itu menyediakan kompensasi otomatisuntuk mengatur sumbu visual ke posisi kerja.
Riwayat leveling
Informasi pertama yang sampai ke manusia modern tentang perataan mengacu pada abad pertama SM, yaitu pembangunan saluran irigasi di Yunani kuno dan Roma. Dokumen sejarah menyebutkan alat pengukur air. Penemuan dan penggunaannya dikaitkan dengan nama ilmuwan Yunani kuno Heron dari Alexandria dan arsitek Romawi Mark Vitruvius. Dorongan untuk pengembangan alat ukur dan metode leveling ini adalah pembuatan spotting scope, barometer, level silinder, dan grid kelulusan di spotting scope. Penemuan-penemuan ini berasal dari abad ke-16 dan ke-17, dan mereka memungkinkan untuk mengembangkan sistem untuk survei permukaan bumi secara akurat.
Di Rusia, pada masa Peter the Great, sebuah bengkel optik didirikan, di mana, antara lain, mereka juga memproduksi level, baru kemudian disebut level spirit dengan pipa. I. E. Belyaev terlibat dalam pengembangan level di bengkel. Pada periode yang sama, alat ukur pertama muncul, berdasarkan barometer. Pada awal abad kesembilan belas, level trigonometri pertama muncul, dengan bantuan mereka pekerjaan skala besar dilakukan untuk menentukan perbedaan level Azov dan Laut Hitam, ketinggian Gunung Elbrus diukur. Penggunaan instrumen geometris tercatat pada pertengahan abad kesembilan belas. Jadi, pada tahun 1847 mereka digunakan dalam pembangunan Terusan Suez. Di negara kita, perataan geometrispermukaan digunakan dalam konstruksi jalan air dan darat. Awal penciptaan jaringan negara domestik dianggap tahun 1871. Kemudian pekerjaan mulai memperbaiki dan memasang titik-titik yang menjadi dasar survei topografi.
Aplikasi leveling
Hasil perataan adalah pembuatan jaringan geodetik referensi tunggal, yang berfungsi sebagai dasar untuk pengukuran topografi area atau berbagai pengukuran geodetik. Menembak banyak digunakan untuk tujuan penelitian dan ilmiah: saat mempelajari bola dunia, pergerakan kerak bumi, untuk memperbaiki fluktuasi permukaan laut dan samudera.
Leveling juga digunakan dalam memecahkan berbagai masalah terapan yang terkait dengan konstruksi berbagai objek, meletakkan jalur komunikasi, utilitas, dll. Misalnya, pengukuran medan diperlukan untuk mentransfer keputusan desain ketinggian, selain itu, selama pekerjaan instalasi pada instalasi struktur bangunan. Saat memecahkan masalah seperti itu, data yang diperoleh oleh layanan geodesi selalu digunakan. Juga, secara langsung untuk menyelesaikan berbagai tugas yang sangat khusus, sistem pencarian informasi otomatis digunakan. Tugas-tugas tersebut meliputi, misalnya, perbaikan dan pembangunan jalan raya. Sensor yang termasuk dalam perangkat perataan otomatis dipasang pada gerbong, gerbong, menghasilkan profil siap pakai dari area yang diteliti dalam waktu sesingkat mungkin.
Teknologi modern
Sampai saat ini,karena perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang luar biasa pesat, berbagai pengetahuan teknis digunakan untuk meratakan permukaan.
- Laser. Pekerjaan mereka didasarkan pada pembacaan parameter medan menggunakan perangkat pemindaian laser.
- Ultrasonik. Elemen utama dari alat tersebut adalah sensor ultrasonik yang memancarkan gelombang.
- GNSS-technology, yang terkait dengan memperoleh informasi tentang koordinat saat ini menggunakan komunikasi satelit. Peralatan tersebut memberikan akurasi leveling yang sangat tinggi.
Untuk memastikan pemrosesan yang efisien dari sejumlah besar arus informasi yang diperoleh dalam proses penerapan pengetahuan di atas, diperlukan perangkat lunak khusus yang sesuai yang akan melakukan tugas-tugas yang berkaitan dengan penyimpanan, pengelolaan, visualisasi, dan pemrosesan data.
Sistem levelling modern dalam konstruksi jalan
Sistem otomatis banyak digunakan dalam konstruksi jalan modern. Mereka memungkinkan Anda untuk mengelola peralatan konstruksi jalan, mengingat posisinya saat ini. Pada saat yang sama, perataan rute secara otomatis dibedakan oleh akurasi tinggi dari pekerjaan yang dilakukan, yang secara signifikan meningkatkan kualitas jalan yang dihasilkan, serta mengurangi waktu konstruksi. Perangkat semacam itu, yang dipasang pada paver aspal, mesin penggilingan jalan, buldoser, memungkinkan Anda untuk menghilangkan kerusakan dan cacat pada perkerasan lama saat meletakkan lapisan baru. Level-level ini mengontrol kemiringan melintang jalan, melakukannya sesuai dengan proyek yang ditentukan secara tepatparameter. Sistem pengukuran permukaan modern untuk peralatan konstruksi jalan dibagi menjadi beberapa jenis tergantung pada teknologi yang digunakan.
- Perangkat ultrasonik dengan jumlah sensor yang berbeda.
- Sistem pengambilan laser.
- Perangkat berbasis teknologi satelit GPS.
- Sistem 3D berdasarkan prinsip total station.
Jika perlu, tergantung pada kerumitan dan kekhasan pekerjaan yang dilakukan, satu atau beberapa teknologi perataan otomatis dapat digunakan.
