LA STAZIONE TOTALE

Scopriamo che cos'è la Stazione Totale, a cosa serve, che cosa misura e come funziona secondo lo Studio Tecnico Ing. Loreti. Contattaci per avere informazioni o preventivi gratuiti.

stazione totale rilievo topografia 

Cos'è la topografia e i rilievi topografici

Facciamo prima una breve panoramica sul significato di topografia e rilievo topografico. La topografia è la scienza che si occupa di determinare, attraverso la rappresentazione metrica e disegno in una mappa con segni convenzionali, della superficie terrestre di estensione limitata. Perciò la materia della topografia ha come scopo quella di disegnare lo stato dei luoghi (sia naturali che antropici) per come essi sono posizionati realmente sullo spazio di rilevamento.

Per la vita dei geometri, ingegneri e topografi i rilievi topografici sono fondamentali per la rappresentazione del territorio: per rilevare e posizionare correttamente sulla mappa dei fabbricati oppure dei confini. Il rilievo topografico è necessario in svariati casi: dalla tracciatura di un nuovo tratto stradale alla progettazione di una fognatura fino all'accatastamento di un terreno. Fondamentalmente il rilievo topografico viene sfruttato in due scenari diversi:

  • misurare qualcosa di esistente per poterne registrare la posizione e tracciare una piantina o una rappresentazione cartografica o catastale (legato agli immobili);
  • fissare dei punti di riferimento e tracciare i confini per effettuare studi di progettazione e costruzione.

 

Cos'è la stazione totale, a cosa serve questo strumento topografico

La stazione totale è uno strumento topografico che viene utilizzato per il rilievo topografico indiretto. Il rilievo indiretto è così denominato in quanto le misurazioni non vengono prese direttamente dall'oggetto in questione, ma vengono acquisite dal risultato di calcoli ed elaborazioni complesse.

Prima della stazione totale veniva utilizzato il teodolite ottico per la misurazione degli angoli, ma quest'ultimo non permetteva la misurazione delle distanze, creando difficoltà se c'era da coprire dei tratti lunghi chilometri. Poi venne inventato il distanziometro elettronico che sopperiva alla possibilità di misurare distanze automaticamente di oggetti che bastava avere sulla propria visuale.

Infine nacque la Stazione Totale, risultato che si ottenne unendo le due tecnologie per una misurazione completa. In un unico strumento è quindi possibile misurare angoli (sia orizzontali che verticali), distanze oblique e dislivelli, con la relativa loro gestione grazie ad un display e software correlato.

 

Come è fatta la stazione totale

Ogni modello di stazione totale ha le proprie caratteristiche, ma tutte hanno delle parti e peculiarità in comune a tutte le marche. La stazione totale è composta da:

  1.  basamento con le tre viti calanti: le viti servono per rendere orizzontale il piano di rotazione della stazione;
  2. livella sferica e torica: utilizzate per approssimare l'orizzontalità del piano;
  3. cannocchiale con distanziometro: il cannocchiale con mirino permette di puntare gli oggetti mente il distanziometro elettronico si occupa di misurare la distanza tra lo strumento ed il punto inquadrato;
  4. goniometro elettronico: la stazione totale legge gli angoli orizzontali e verticali attraverso un cerchio graduato. Misura l'angolo azimutale e l'angolo zenitale;
  5. computer di bordo: si tratta di un pannello di controllo che permette di inserire dati del rilievo e vedere immediatamente le risultanze;
  6. treppiede: accessorio opzionale da esterno, importante per stabilizzare lo strumento. Si avvita alla stazione;
  7. prisma: accessorio opzionale da esterno, si tratta di uno specchio riflettente particolare che permette di misurare la distanza tra esso e la stazione totale.

prisma stazione totale rilievo topografico

 

Come funziona la stazione totale

Per iniziare correttamente un rilievo con la stazione totale è fondamentale eseguire correttamente la fase di stazionamento. Lo stazionamento (o messa in stazione) determina la corretta misurazione dei punti e consiste nel posizionare la stazione sulla verticale di un punto materializzato, di solito un chiodo, per poi agganciarla al treppiede con l'apposita vite. Nel frattempo le gambe del treppiede vengono fissate al meglio nel terreno per iniziare la fase di rilievo. La stazione totale insieme al piombo laser vengono accesi e si verifica se lo strumento è a piombo: per un corretto stazionamento questo laser rosso deve centrare il chiodo di stazione mentre lo strumento è livellato. Dopo questa verifica è possibile effettuare l'operazione di azzeramento: ovvero configurare l'angolo zero su un riferimento (un altro chiodo).

A questo punto la stazione totale è pronta ed il topografo tramite il cannocchiale può misurare le posizioni e registrare la misura: per una corretta misurazione è necessario centrare ciascun punto con il cannocchiale sull'incrocio delle linee che corrispondono al centro ottico dell'obiettivo. La misurazione tiene conto degli angoli verticali, orizzontali e della distanza inclinata ed essa può essere esportata dalla stazione in coordinate Polari oppure coordinate Cartesiane.

La misurazione con la Stazione Totale può avvenire in due differenti modalità:

  • raggio laser
  • raggio infrarosso

Il rilievo tramite raggio laser è un metodo che viene adottato per rilevare quei punti che risultano difficili da accedere da parte dell'operatore. In questo caso non è necessario adottare nessun sistema riflettente esterno. Questo sistema rileva il tempo che impiega il raggio laser ad andare e tornare dal punto colpito al cannocchiale.

Il rilievo tramite raggio infrarosso ha bisogno di  un sistema riflettente, difatti in questo caso viene utilizzato un prisma riflettente. Bisogna dire però che oltre al topografo che effettua le misurazioni allo strumento c'è bisogno di un partner, detto canneggiatore, che porta con sè il prisma su un bastone graduato per piazzarlo sui punti da rilevare. Usare il prisma permette misure più precise e garantisce il raggiungimento di distanze maggiori.

I rilievi con la stazione totale vengono definiti rilievi celerimetrici, vengono applicati ai terreni e consentono di superare le difficoltà del rilievo topografico nella sua versione classica. Difatti tramite il rilievo celerimetrico è possibile ottenere le informazioni plano-altimetriche tramite la celerimensura: una tecnica topografica che, grazie agli strumenti ottici e modelli matematici permettono di ridurre le operazioni manuali sul terreno.

Una volta terminato il rilievo topografico e determinate le coordinate esatte di tutti i punti rispetto ad un asse di riferimento cartesiano (X,Y,Z), è possibile trasferire queste informazioni al proprio PC per elaborare i dati registrati. Il trasferimento, in base al modello di stazione totale utilizzato, può avvenire in maniera cablata (cavo, scheda di memoria, chiavetta USB) oppure in modalità senza cavo (wireless).

Vantaggi e svantaggi della stazione totale

Tra i vantaggi della stazione totale troviamo:

  • Alta precisione: le misurazioni sono estremamente affidabili. La precisione sugli angoli si aggira intorno ai 2" - 3" (secondi di grado), mentre sulle distanze c'è da fare distinzione se si usa o meno il prisma. Le distanze misurate con il prisma hanno una precisione di 1-2 mm (millimetri), mentre quelle prive di prisma di 4-5 mm;
  • Lungo range di misura: anche qui è necessario fare la distinzione. Il range di misurazione con l'uso del prisma riflettente è intorno ai 3 km di distanza, mentre quello privo di prisma è di massimo 600 m;
  • Interni: tramite la stazione totale è possibile effettuare anche misurazione da interno ovvero in luoghi chiusi come immobili, edifici, gallerie, miniere e cave.

Tra gli svantaggi della stazione totale troviamo:

  • Accessibilità: c'è bisogno di far stazionare lo strumento su un punto raggiungibile e comodo. Lo stesso discorso vale per il canneggiatore (il partner che si sposta con il prisma riflettente) che deve poter accedere con agilità ai punti da battere;
  • Aiuto nella misurazione: come già detto, per lavorare con il prisma c'è bisogno di un'ulteriore persona che tenga il bastone e segua determinati spostamenti;
  • Tempo: per effettuare un rilievo di grandi superfici è necessario battere tanti punti, a volte anche con diverse stazioni di misura, perciò i tempi di misurazione sono piuttosto elevati tanto da protrarsi anche per più di un giorno per un rilievo celerimetrico.

Per ovviare ai primi due svantaggi è nata un'evoluzione tecnologica: la stazione totale motorizzata o robotica. In questo caso non è necessario avere un compagno che effettui gli spostamenti del prisma riflettente (mentre il topografo è sulla stazione) dato che lo strumento si occupa di mirare autonomamente il prisma in movimento.

Con queste argomentazioni abbiamo trattato a fondo cos'è la stazione totale, cosa misura e come funziona. Lo Studio Tecnico Ing. Loreti è dotato dei migliori strumenti professionali ed è a vostra disposizione per effettuare rilievi topografici.

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