Как геодезисты измеряют ограждения и горы

Каждую вторую пятницу в программе Morning Edition команда Outside/In отвечает на вопрос слушателя о мире природы.

На этой неделе Даниэль из Топшама, штат Мэн, спросила: «Как работает геодезия с помощью «просматривающего предмета» и высокой палки?»

Задайте свой вопрос о мире природы команде Outside/In. Вы можете записать его в виде голосовой заметки на свой смартфон и отправить по адресу [email protected] или оставить голосовое сообщение на нашей горячей линии 1-844-GO-OTTER. Мы также принимаем вопросы, отправленные в Twitter или Instagram. Мы @OutsideInRadio в обоих местах.

Если вы планируете построить забор или продаете свой дом, вам может потребоваться выяснить точное расположение границы вашего участка. В подобных случаях вы, скорее всего, позвоните геодезисту, чтобы он помог определить, как линии на бумажном документе на самом деле соответствуют реальному миру.

Землемеры обычно используют несколько стандартных инструментов, в том числе «смотрящую штуку» и «высокую палку», о которой говорила Даниэль.

Эрик Салович, геодезист и президент Ассоциации геодезистов Нью-Гэмпшира, сказал, что «смотрящая штука» — это «электронный дальномер, также известный как тахеометр».

«Высокая палка» называется стержнем. На вершине стержня находится кусок стекла, называемый призмой, кусок стекла, предназначенный для отражения света определенным образом.

«На это очень интересно смотреть, потому что независимо от того, под каким углом вы смотрите, ваш глаз остается в центре», — сказал Салович.

Когда геодезисты проводят измерения, они используют свой электронный дальномер, или «EDM», чтобы направить лазерный луч на стержень. Призма отражает лазер обратно в EDM, который записывает время, необходимое лазеру для перемещения туда и обратно.

Эти данные можно использовать для расчета расстояния между двумя точками. При каждом чтении геодезисты могут собрать много информации.

«Каждое измерение — это две или три строки данных: горизонтальное расстояние, горизонтальный угол, вертикальное расстояние, вертикальный угол, наклонное расстояние», — сказал Салович.

Все это оборудование довольно чувствительно. Геодезистам необходимо правильно определить высоту и угол призмы.

«Нужно измерить температуру. . . и убедитесь, что ваш EDM откалиброван для той погоды, в которой он находится», — сказал Салович.

Сравнивая эти показания с известными точками (и выполняя множество математических вычислений), геодезисты могут получить точные показания об изменении высоты и реальном местоположении объектов на карте, например, о правильном размещении вашего забора.

«Мы измеряем не только по горизонтали, чтобы знать, где находится дом и границы участка, но мы также измеряем по вертикали, чтобы инженер знал: куда течет вода? Где может быть объединение? Какая высота подоконника дома, чтобы септик работал?» - сказал Салович.

Иногда обследование выходит за рамки заборов и септиков. Фактически, недавно в новостях появилась группа землеустроителей, выполняющих такого рода работы в другом масштабе.

В середине 1800-х годов геодезист по имени Элиху Т. Куимби использовал ручные инструменты и триангуляцию для расчета высоты многих из 48 гор Нью-Гэмпшира, высота которых превышает 4000 футов. Среди них он причислял гору Текумсе, высота которой составляла 4003 фута.

Но в 2019 году, когда Геологическая служба США пролетела над горами на небольшом самолете, оснащенном LiDAR, новым типом технологии дистанционного зондирования, они измерили высоту вершины на высоте 3995 футов.

Это измерение вызвало резонанс в туристическом сообществе Новой Англии. Гора Текумсе входит в список знаменитых «4000-футовых гор» Нью-Гэмпшира, настоящий список желаний для многих туристов.

Позже в том же году группа землемеров, в том числе Салович, вызвалась подняться на вершину со своим оборудованием, чтобы сделать собственную оценку.

«Мы запустили сеть GPS-контроля вокруг базы. . . убедился, что все наше оборудование работает четко и точно. А затем мы все поднялись на вершину горы, чтобы определить, где находится вершина, и это было самостоятельным упражнением», — сказал Салович.