Etäisyyden mittaus geodesiassa

Etäisyyden mittausta voidaan geodesiassa suorittaa kolmella erilaisella päämenetelmällä, jotka ovat mekaaninen, optinen ja elektroninen etäisyydenmittaus.

Mekaaninen etäisyydenmittaus

Ensimmäinen näistä menetelmistä on mekaaninen etäisyydenmittaus, jossa mekaaninen kappale, mitta, määrittää kohteen etäisyyden. Mekaanisista etäisyydenmittausvälineistä vanhin ja teknisesti yksinkertaisin on mittanauha. Ne kuitenkin erotellaan käyttötarkoituksen mukaan tarkkamittausnauhoihin ja muihin pituudenmittausvälineisiin, joista voisi mainita taskumittanauhat (2–10 m) ja mittalangat, joita pidetään kaikista tarkimpina mittausvälineinä, koska tuuli painaa niitä kaikista vähiten ja ne on tehty niin, että lämpötilamuutokset eivät juuri vaikuta niihin.

Mekaanisessa etäisyydenmittauksessa saatetaan myös tarvita erilaisia apuvälineitä, kuten linjaseipäitä, joiden avulla viitoitetaan mitattava linja. Mittatikkujen avulla sen sijaan mitattu pituus merkitään maastoon, kun puolestaan luotilanka tai hiusristikolla varustettu puupaalu asetetaan mitattavalle linjalle, jolloin lukemat luetaan joko luotilangoilta tai hiusristikoilta. Normaalin 1^o C-jaoituksellisen lämpömittarin avulla puolestaan voidaan huomioida lämpötilakorjauksen tarve. Jännitysmittari tai 10 kg:n punnuksilla toimiva paino ovat nauhan jännittämistä varten, kun puolestaan nauhojen päiden ollessa eri korkeuksilla käytetään kaltevuuskorjausta ja kyseisen kaltevuuden mittaamiseen käytetään kaltevuusmittaria.

Mitattaessa etäisyyttä mekaanisesti tulee seuraavat huomioida mittausta suoritettaessa:

• Nauhakorjaus, joka on vertausmitan ja nauhalla saadun mittaustuloksen erotus
• Lämpötilakorjaus kertoo nauhan lämpötilan johdosta tapahtuvasta laajenemisesta
• Painumiskorjaus riippuu nauhan kaaren ja sitä vastaavan jänteen välisestä painumasta
• Kaltevuuskorjaus on vaaka- ja vinoetäisyyksien välinen ero

Mekaanisessa etäisyydenmittauksessa käytettävät menetelmät jaetaan porras- ja vinomittauksiin. Molemmat mittaustavat jaetaan myös likimääräiseen mittaustapaan sekä porrasmittaus tarkkaan ja vinomittaus trigonometriseen mittaustapaan.

Optinen etäisyydenmittaus

Optinen etäisyydenmittaus on menetelmänä vanhentunut ainakin geodeettisessa käytössä. Menetelmässä mitataan erään kannan näennäinen pituus kulmamitassa, kun sen metrinen pituus on tiedossa (vrt. parallaksi).

Optisen etäisyydenmittauksen kojeita voidaan ryhmitellä mittauksessa käytettävän kannan eli mekaanisen mitan mukaan. Kanta voi olla tähys- tai havaintopisteessä ja se voi olla pysty- tai vaakatasossa ja pituudeltaan joko mitattava suure tai vakiopituinen.

Geodeettisiin tarkoituksiin käytettäessä tarkoissa etäisyydenmittausmenetelmissä ja –laitteissa kanta on tähyspisteessä, kun puolestaan telemetrisissä erikoiskojeissa kanta on havaintopaikalla.

Elektroninen etäisyydenmittaus

Sähköinen mittausvärähtely, joka etenee havaintopisteestä kohdepisteeseen ja takaisin, toimii perustana elektronisessa etäisyydenmittauksessa. Jotta sähköistä mittausvärähtelyä voitaisiin käyttää, tulee se yhdistää eli moduloida jollekin kantoaaltovärähtelylle. Kantoaaltovärähtelynä voivat toimia valo tai radioaallot.

Elektronisessa etäisyydenmittauksessa itse mittaaminen tapahtuu mittausvärähtelyä apuna käyttäen niin, että mitataan havaintopaikalta lähetetyn ja tähtäyspisteestä takaisin heijastuneen jatkuva-aaltoisen sähkövärähtelyn vaihe-ero tai vaihtoehtoisesti edestakaisin kulkeneen pulssin aikaero eli kulkuaika.

Elektronisia etäisyysmittareita voidaan jaotella kahteen pääryhmään kahdella eri perusteella. Ensimmäisen ryhmän mukaan elektroniset etäisyysmittarit jaetaan kantoaaltovärähtelyn mukaan radioteknillisiin ja elektro-optisiin etäisyysmittareihin, kun puolestaan mittausperiaatteen mukaan jaottelu tapahtuu vaihe-ero- ja pulssiaikaeromittauskojeisiin. Jaottelua voidaan tehdä myös käyttötarkoituksen ja käyttöominaisuuksien mukaan.