Come utilizzare gli strumenti della topografia

tramite: O2O
Difficoltà: difficile
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Introduzione

La topografia è quella scienza che, avvalendosi di teorie matematiche, geometriche e fisiche, si occupa di studiare gli strumenti e i metodi operativi necessari per poter ottenere una rappresentazione grafica di una parte della superficie terrestre. Comprendere la topografia è importante per molte professioni, ma anche per lo sport o per esplorare località poco conosciute. Per riuscire a comprendere questa scienza è importante conoscere nel dettaglio quelli che sono gli strumenti della topografia stessa, la loro funzione e il loro utilizzo: per questo motivo, attraverso i passi seguenti ci occuperemo di spiegarvi come utilizzarli nel modo migliore.

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Occorrente

  • Goniometri
  • Stazioni
  • GPF
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I principali strumenti topografici utilizzati dagli scienziati moderni sono: i goniometri, le stazioni totali, i GPS. In topografia, i goniometri usati sono: azimutali, cioè strumenti utilizzati per misurare gli angoli orizzontali; ecclimetri, che vengono utilizzati per misurare gli angoli verticali; clisimetri, ovvero gli strumenti utilizzati per le pendenze; tacheometri e teodoliti, che sono strumenti utilizzati per misurare gli angoli sia orizzontali sia verticali. Il teodolite è il più utilizzato per misurare gli angoli, essendo molto più preciso. Il tacheometro, invece, spesso si utilizza per le misure indirette delle distanze; livelli, cioè strumenti utilizzati per misurare i dislivelli.

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Il goniometro misura 360° (cioè quanto un angolo giro) o 180° (cioè quanto un angolo piatto) a seconda dei casi. Ha al suo centro una sorta di puntino nero, che viene definito il "punto zero" del goniometro. Per misurare l'ampiezza di un angolo, occorre far coincidere il vertice dell'angolo con il centro del goniometro. Dopodiché, occorre far coincidere il lato dell'angolo, di cui si vuol conoscere l'ampiezza, con la linea che passa per il punto zero del goniometro. A questo punto è possibile leggere sulla scala graduata del goniometro il numero dei gradi scritti in corrispondenza dell'altro lato dell'angolo.

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La stazione totale è un particolare tipo di strumento topografico che, oltre a svolgere la classica funzione dei teodoliti (cioè misurare gli angoli orizzontali e verticali), unisce un elettrodistanziometro (EDM), cioè un trasmettitore di raggi infrarossi. Attraverso un EDM è possibile sia valutare la distanza tra due punti, misurando la differenza di fase tra un'onda sinusoidale emessa e ricevuta (EDM a differenza di fase), sia andare a valutare il tempo impiegato dall'onda emessa dallo strumento per eseguire il percorso (EDM ad impulsi). Il segnale modulato dall'EDM viene riflesso verso l'unità di base da particolari prismi ottici a 45°, che devono essere posizionati su appositi sostegni, proprio nei punti da rilevare. L'unità di base calcola indirettamente, attraverso un fasometro, la distanza inclinata. In genere al fasometro è accoppiato un computer, che ha il compito di fornire la distanza in piano previo inserimento dell'angolo verticale.

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Il GPS è uno strumento molto utile e viene utilizzato anche per scopi topografici. La tecnica più diffusa è quella della misura in differenziale. Il rapporto tra il valore delle reali coordinate del punto e quelle rilevate dal GPS varia nel tempo, ma è costante a livello locale. Pertanto, sarà possibile operare contemporaneamente con due strumenti: il master e il rover. Il master verrà localizzato su un punto noto, proprio nei pressi del punto da rilevare. Il rilievo sarà effettuato dal rover. Attraverso il master, la registrazione dell'errore locale avverrà istante per istante. Grazie a questo, le letture del rover saranno corrette e si riuscirà a ottenere delle precisioni fino a 2 ppm, vale a dire 1 millimetro su chilometro.

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