Měřením, které je potřeba pro evidenci pozemků, výstavbu domů, mostů a tunelů nebo vytváření map, se zabývají zeměměřiči (geodeti). Jejich základní disciplínou je měření délek. Tady si vystačí s pásmem dlouhým 30 až 50 metrů, ale daleko raději mají elektrooptické dálkoměry.
Doba návratu
Když měříme pásmem tak, že jej přikládáme přímo k měřenému objektu, je to metoda přímého měření délek. Elektrooptický dálkoměr měří nepřímo, pomocí odrazu laserového paprsku. Paprsek vyjde z přístroje, dopadne na bod, jehož vzdálenost chceme změřit, a vrátí se zpět. To, co se v tu chvíli naměřilo, ještě není délka. Pulzní dálkoměry měří čas, který uplyne od vyslání světelného paprsku k jeho návratu do dálkoměru. Z něj se na základě známé rychlosti šíření světla vypočte měřená vzdálenost.
Měření ve vlnách
Jiné dálkoměry se nazývají fázové a měří počet celých vln, které dálkoměr vyšle do doby, než se světelný paprsek po odrazu vrátí. Protože víme, jak je jedna vlna dlouhá a dálkoměr spočítal, kolik jich celkem bylo, stačí připočíst takzvaný doměrek (délku jedné zbývající necelé vlny) a celkovou vzdálenost máme změřenou. Nepřímo změřená vzdálenost je ale vlastně dvojnásobná, protože se měří celá dráha, kterou světlo urazilo od jeho vyslání dálkoměrem, k místu odrazu a pak zase zpět k dálkoměru. Takže se na závěr ještě musí vydělit dvojkou.
Výpočet výšky
Vyšší level zeměměřičského přístroje představuje takzvaná totální stanice. "Totální", protože měří délky, úhly i výšky. Má v sobě zabudovaný dálkoměr a úhly měří pomocí dvou kruhů se stupnicemi jako na úhloměru. Jeden kruh se otáčí ve vodorovné rovině (kolem svislé osy celého přístroje), druhý se otáčí ve svislé. Měřič zacílí dalekohledem na měřený bod a změří a uloží do paměti oba úhly i vzdálenost. Z měřeného svislého úhlu a vzdálenosti pak totální stanice určí výšku: V pravoúhlém trojúhelníku je měřená jedna strana a jeden úhel, druhá strana - a to je právě výška, která nás zajímá - se spočítá pomocí goniometrické funkce.
Jen pro jednoho
Nejnovější totální stanice se nazývají "one-man" a obsluhuje je jen jeden člověk. Chodí se speciálním typem hranolu, který je všesměrový – odráží světelné paprsky přicházející z jakékoli strany. Hranol uchycený na konci tyčky měřič umisťuje na měřené body. Stanice si sama vyhledává hranol a pomocí servomotorů se za ním natáčí, kdykoli člověk přejde na jiné místo. Pak už je třeba jen posadit ke stativu hlídacího psa, aby se přístroj neztratil, kdyby se snad zalíbil někomu z kolemjdoucích :)
Autor článku je ředitelem Střední průmyslové školy zeměměřické v Praze.
Vysoko nad mořem
- Nadmořská výška se počítá od střední klidové hladiny moře. V naší republice je to od roku 1957 Baltské moře s nulovou hladinou určenou v Kronštadtu poblíž Petrohradu. Až odtud museli geodeti přenést nadmořskou výšku na naše území. U takové vzdálenosti si s totální stanicí nevystačíme, potřebujeme na stativ upevněný nivelační přístroj, který pracuje s přesností na 1 mm nebo i vyšší.
- Dalekohled nivelačního přístroje má uvnitř volně zavěšený optický hranol, který neustále udržuje záměrnou přímku ve vodorovné poloze. Takže když se měřič skrz dalekohled podívá, cílí ve vodorovném směru.
- Ke stroji ještě patří jedna nebo dvě latě, které vypadají jako 4 až 5 metrů dlouhá pravítka. Pomocník měřiče je drží svisle tak, aby na nich bylo možné přečíst hodnotu od země, kde má lať svůj počátek, až po čtení, které vidí měřič v dalekohledu právě pod vodorovnou záměrou.
- Když se budou nivelační přístroj a lať střídat, vznikne takzvaný nivelační pořad. Nadmořské výšky se díky němu mohou přenášet i na velmi dlouhé vzdálenosti.
