Rilievo in tre dimensioni con distanziometro portatile a raggio laser.
La posizione di un punto nello spazio in un sistema di riferimento cartesiano ortogonale è sempre possibile ottenerla dalla conoscenza delle tre coordinate (XYZ).
Le misure in sito ed i calcoli sono quindi finalizzati alla determinazione di questi tre elementi.
Utilizzando gli strumenti tradizionali o le stazioni integrali si misurano generalmente i classici due angoli (zenitale ed azimutale) e la distanza.
Ma la posizione di un punto può essere anche ottenuto, seppure con difficoltà; con tre distanze e quindi con sole misure lineari.
È evidente che la precisione del rilievo, in un caso dipende dalla qualità delle misure angolari e della distanza, viceversa con le tre distanze dipende dalla precisione nelle misure lineari e dalla forma del triangolo (quello equilatero garantisce la precisione massima).
La procedura non è sicuramente proponibile con distanziometri portatili ad onde sonore.
Invece i distanziometri portatili a raggio laser di ultima generazione consentono misure lineari, entro qualche decina di metri ( 50-100 ) con una ottima precisione e quindi oltre agli scopi indicati dalle case costruttrici possono essere utilizzati anche per un rilievo completo.
Si omette di elencare i pregi e le differenze con altri strumenti per misure lineari ma si segnala alcuni assolutamente singolari:
Misura eseguibile da un solo operatore;
il punto potrebbe essere inaccessibile;
qualità della misura superiore ai rilevi di tipo speditivo o con rotella metrica.
Cenni dei metodo più usati per la determinazione della posizione di un punto nello spazio.
Con gli strumenti classici (goniometro e distanziometro) la posizione di un punto nello spazio si misurano tre elementi, ad esempio: angolo zenitale, azimut, distanza fisica.
Figura 1
Oppure se il punto non è accessibile il problema si risolve con una intersezione (in avanti).
Figura 2
Ma con sole misure lineari si può ottenere una restituzione in 3D ?
La risposta è affermativa se si sviluppa una adeguata procedura di calcolo.
In modo del tutto intuitivo si comprende che se concretizziamo un triangolo (noto), un punto nello spazio può essere collegato univocamente ai sui vertici con le tre distanze fisiche.
Figura 3
Il programma in *.lsp restituisce le coordinate X,Y,Z di un punto nello spazio utilizzando solo il distanziometro portatile a raggio laser (preferibilmente su treppiedi di tipo fotografico).
In campagna si scelgono i tre punti principali A,B,C e si misurano i lati del triangolo.
Se i punti da restituire sono accessibili si fa stazione su di essi e si misurano le tre distanze da A,B,C, viceversa se i punti sono inaccessibili si fanno le stazioni prima in A, misurando tutte le d1 a seguire da B (d2) e C (d3).
Schema del libretto di campagna.
Volendo riferire il rilievo al piano topografico, i punti ABC (principali) possono essere scelti alla stessa quota. Oppure appartenenti ad una parete verticale ( es. fabbricato).
Il programma è scritto in linguaggio LISP di ACAD e può essere utilizzato con estrema semplicità perché, aperto un file di disegno, si danno le distanze AB, BC, CA fondamentali (il triangolo verrà disegnato) e per ogni punto appena digitate le tre distanze viene disegnato il punto nella posizione corrispondente alle tre coordinate (X,Y,Z).
Il programma è compatibile dalla versione R 14 (Italiano) e successive e con tutti i programmi compatibili e derivati da ACAD che hanno la possibilità di operare in LISP.
Procedura di installazione.
Richiedere la password di sbocco (vedi readme e registra_pass.htm);
creare la directory inversa3d sotto C:\programmi ( C:\Programmi\inversa3d\);
copiare e/o compattare (se file ZIP) i file di DOWLOAD sulla directory menzionata.
Procedura d'uso
Apri un file di CAD
Vai a strumenti
Carica applicazione LISP
Cerca e carica : inversa3d.lsp (dalla directory C:\Programmi\inversa3d)
NUOVI COMANDI
INIZIO: attende l’input del triangolo base (disegna il triangolo base).
PUNTI: attende l’input delle tre distanze e restituisce (disegna) il punto in XYZ
Per valori incoerenti (misure di segmenti che non definiscono un triangolo chiuso) ripetere l’input, pertanto si sconsiglia di eseguire prove con valori incoerenti (non misurati).
NOTA: valori d3 negativi collocano il punto con Z negativi (al di sotto del piano ABC).
Ing. Giuseppe d'Annibale