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Mit dem Tachymeter
auf der Position S1 (oben rechts) können Punkte auf der Ost-
und auf der Nordseite gemessen werden.
Dazu wird
das Instrument sorgfältig "horizontiert" und dann
eine Bezugsrichtung so gewählt, dass alle anzuzielenden Punkte
"weiter rechts" liegen. Im Bild ist diese frei gewählte
Richtung durch einen grünen Pfeil nach unten angedeutet.
Für die anschließenden Messungen ist dieses nun die
y-Achse. Die grüne Linie nach links steht senkrecht auf dieser
y-Achse und bildet die x-Achse für die nachfolgend gemessenen
Punktkoordinaten.
Zur Messung
eines ausgesuchten Punktes wird dieser durch geeignete Drehungen
um die Vertikal- und die Horizontalachse ins Fadenkreuz des Tachymeterfernrohrs
gebracht und dann die Messung ausgelöst. Dabei wird intern
- der Drehwinkel
Hz bestimmt, um den von der Bezugsrichtung nach rechts gedreht
wurde
- der Winkel
V1 registriert, um den man das Zielfernrohr aus der Zenitrichtung
(senkrecht nach oben) nach unten zum angemessenen Punkt "gekippt"
hat.
- über
die Laufzeit eines Infrarotlicht-Impulses zwischen dem Tachymeter
und dem angezielten Punkt hin und zurück die Schrägdistanz
D bestimmt. Bemerkenswert ist dabei, dass das vom Zielpunkt
zurückkommende Streulicht für die Messung ausreicht!
Die Koordinaten
des Tachymeters selbst werden auch jetzt wieder festgesetzt
zu:
x
= 0.00 Meter, y = 0.00 Meter und z=0.00 Meter.
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Aus den registrierten
Werten D, Hz und V berechnet das Tachymeter gleich noch die Koordinaten
(x,y,z) des gemessenen Punktes und registriert sie ebenfalls.
Die Messwerte lassen sich zur weiteren Auswertung anschließend
in einen Rechner übertragen.
Der Zusammenhang
zwischen den Kugelkoordinaten (D, Hz und V) und den kartesischen
Koordinaten (x,y,z) kann so angegeben werden:
x = D·sin(V)·sin(Hz)
y
= D·sin(V)·cos(Hz)
z
= D·cos(V)
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Es wird
allerdings klar, dass die Koordinaten der Punkte, die aus der
Tachymeterposition S1 gemessen werden sicherlich nicht zu dem
System passen, das zur Festlegung der von S0 aus bestimmten
Punkteschar diente. Es ist ja auf der Skizze deutlich zu sehen,
dass S0 und S1 nicht an der gleichen Stelle liegen, obwohl für
beide Positionen jeweils die gleichen Werte (x=0, y=0 und z=0)
festgelegt werden.
Die aus
dieser Situation resultierende Problematik ist das, was mich
in erster Linie interessiert hat und weswegen ich dieses Vorhaben
überhaupt in Angriff genommen habe.
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Die nebenstehende
Aufnahme wurde von einer Stelle ganz in der Nähe der Tachymeterposition
(S1) gemacht. Nicht alle auf dem Foto gekennzeichneten Punkte
wurden auch tatsächlich von S1 aus angemessen.
Unten anschließend
finden Sie als Messprotokoll die von S1 aus ermittelten kartesischen
Koordinaten einiger Punkte.
Manche
Punktkoordinaten wurden mehrfach bstimmt. So wird andeutungsweise
ein Eindruck von der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse vermittelt.
Die
Werte der x,y und z-Koordinaten sind in Metern gegeben.
Der
Punkt Nr. 252 liegt an der Basis der Kugel auf der Helmstange
in einer Höhe von 24.85 m über dem Tachymeter auf Position
S1.
Der
Vergleich mit dem Wert, der an Position S0 bestimmt wurde (25.90m),
lässt mich schon mal abschätzen, dass S1 etwa um 1.05
Meter höher liegen muss als S0.
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