टोटल स्टेशन में सर्वेक्षण(Surveying) क्या है?
आज सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला सर्वेक्षण उपकरण टोटल स्टेशन है (चित्र संख्या 1 के अनुसार)। एक संपूर्ण स्टेशन एक डिजिटल थियोडोलाइट, एक इलेक्ट्रॉनिक दूरी मापने वाला उपकरण (ईडीएम) और एक मेमोरी यूनिट के साथ एक माइक्रोप्रोसेसर का एक संयोजन है।
डिजिटल थियोडोलाइट, जिसे शुरुआत में 1960 के दशक के अंत में कार्ल जीस इंक द्वारा पेश किया गया था, जिसने मॉडेम क्षेत्र डेटा संग्रह (modem field data collection) और प्रसंस्करण (processing ) के लिए मंच को स्थापित करने में मदद की।
जब डिजिटल थियोडोलाइट का उपयोग बिल्ट-इन इलेक्ट्रॉनिक दूरी मापने वाली इकाई ( built-in electronic distance-measuring unit) के साथ किया गया , तब इस नई अवधारणा का जन्म पूरी तरह से स्वचालित सर्वेक्षण में शुरू हुआ।
इस प्रकार के एक उपकरण का नाम इलेक्ट्रॉनिक टैकोमीटर था, लेकिन हेवलेट-पैकर्ड ने 30 साल से अधिक समय पहले इसे टोटल स्टेशन के नाम से पेश किया, साथ ही इस नाम को तुरंत पेशे (profession) के साथ अपनाया गया (जैसा कि नीचे दिए गए आंकड़े नंबर 2 और 3 के अनुसार)।
पहला टोटल स्टेशन चित्र संख्या 2
पुराना टोटल स्टेशन चित्र संख्या 3
सर्वेक्षण में टोटल स्टेशन का उपयोग क्यों किया जाता है?
यह चर्चा स्थलाकृतिक (टोपोग्राफिक) सर्वेक्षणों पर टोटल स्टेशन के उपयोग सामान्य मार्गदर्शन प्रदान करती है। इसमें रिफ्लेक्टरलेस / रोबोटिक सिस्टम और प्रिज़्म-ओनली सिस्टम की जानकारी शामिल है। टोटल स्टेशन का उपयोग करके बाहरी और आंतरिक डेटा कलेक्टरों का उपयोग और संचालन कवर किया जाता है।
टोटल स्टेशन का संचालन
- टोटल स्टेशन के एक दर्जन से कम उत्पादक हैं जिसे आमतौर पर संयुक्त राज्य अमेरिका में बेचते हैं।
- प्रत्येक निर्माता के पास वैकल्पिक सुविधाओं के साथ विभिन्न मॉडल हो सकते हैं , जो स्थानीय कामकाजी परिस्थितियों के अनुरूप हो सकते हैं, जैसे सटीकता की आवश्यकताएं (accuracy requirements), परियोजना का आकार (ईडीएम की दूरी), और सुलभ चालक दल का आकार भी हो सकते हैं।
- एक विशेष मॉडल का चयन संबंधित डेटा कलेक्टर के साथ और CADD सॉफ्टवेयर,के लिए कुछ अध्ययन की आवश्यकता है।
- व्यापार प्रकाशनों द्वारा आवधिक सर्वेक्षणों को देखने के लिए एक अच्छी जगह है।
- अन्य इंजीनियरों और सर्वेक्षणकर्ताओं, स्थानीय सर्वेक्षण आपूर्तिकर्ता, और एई सर्वेक्षण बिल्डरों पर उपयोगकर्ताओं के साथ चर्चा के लिए भी सिफारिश की जाएगी।
- राज्य सर्वेक्षण सोसायटी की बैठकों में प्रदर्शक प्रदर्शन (Exhibitor demonstrations) के नए उपकरणों का निरीक्षण और परीक्षण करने के लिए एक और अच्छी जगह है।
- कभी-कभी,विक्रेताओं जिले में आने की पेशकश करेगा और अपने उपकरणों को आपके स्थानीय ऑपरेटिंग एनवायरनमेंट ( local operating environment) पर प्रदर्शित करेगा।
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जनरल ऑफ़ टोटल स्टेशन
- टोटल स्टेशन सर्वेक्षणों को स्टैडिया (stadia) या प्लेन टेबल एलिडेड सर्वेक्षणों को पार करने के लिए आयोजित किया जाता है।
- टोटल स्टेशन को पारंपरिक तरीके से पार करने के लिए , थियोडोलाइट्स या ईडीएम को उसी प्रकार से नियंत्रण बिंदुओं पर स्थापित किए जाते हैं।
- अधिकांश तीन-स्क्रू,मजबूर-केंद्रित जंगली प्रकार के जनजातीय ब्रैकेट को जकड़ने के लिए,और तिपाई के साथ टोटल स्टेशन को संरेखित करने के लिए उपयोग करते हैं।
- भारी फाइबर ग्लास या लकड़ी के तिपाई टोटल स्टेशनों का समर्थन करने के लिए आदर्श स्वरूप ( ideal) हैं। एक बिंदु से ऊपर लेवलिंग करने के लिए पारंपरिक उपकरण प्रक्रियाओं से अधिक नहीं किया जाता है।
- ट्राइब्राक (tribrach) मानक तिपाई पैर संशोधन तकनीक का उपयोग करने वाले बिंदु के चारों ओर केंद्रित है।
- टोटल स्टेशन को फिर से तीन-पिन ट्रिब्रैच पर लगाया जाता है और आंतरिक रूप से या तो स्तर की शीशियों या डिजिटल ड्यूल-एक्सिस विधियों के साथ लगाया जाता है, जो उपकरण के प्रकार पर निर्भर करता है।
- एक बिंदु के अंतर्गत अंतिम केंद्र के लिए या तो लेजर या एनालॉग प्लमेट्स का उपयोग किया जाता है।
- कुछ टोटल स्टेशन ऑपरेटर से स्तर की चेतावनी को मुहैया करते हैं।
- सभी प्लूममेट्स, ऑप्टिकल या इलेक्ट्रॉनिक को कभी-कभार जांचना , समायोजित और कैलिब्रेटेड करना चाहिए।
- अगर आदर्श स्थितियों में उपयोग किया जाये तो एक पारंपरिक सीधा पट्टी (traditional plumb bob) को इस प्रकार से जांच प्रदान करता है।
टोटल स्टेशन का प्रिज्म पोल
- लक्ष्य ध्रुवों का वर्गीकरण रिमोट रॉड के लिए उपयोग किया जाता है जिससे स्थलाकृतिक (topographic ) अवलोकन बनाए जाते हैं।
- नीचे दी गई फिगर संख्या 4 के अनुसार दोनों लचीली और निश्चित ऊँचाई के खंभे मामूली हैं। विशेष रूप से समुद्र तट प्रोफाइलिंग सर्वेक्षणों और तंबूवाले क्षेत्रों में विस्तार योग्य छड़ (20 फीट और अधिक) का उपयोग किया जा सकता है।
- अधिकांश कार्यक्रमों के लिए, रेट्रो-रिफ्लेक्टर प्रिज्म( retro-reflector prism) प्रिज्म पोल के शीर्ष से जुड़ा होता है जैसे कि कोई भी केंद्रभ्रष्ट सुधार की मांग को पूरा की जाती है।
- अन्यथा, फिर रेट्रो-रिफ्लेक्टर ऑफसेट सुधार को निर्धारित स्थानों के लिए निर्धारित और कार्यान्वित (implemented ) किया जाता है।
- एक निश्चित ऊंचाई के पोल का उपयोग एचआर ब्लंडर्स ( HR blunders) को कम करने में मदद करता है।
- मुलायम मैदान में पोल प्वाइंट के लिए एक जूता की आवश्यकता हो सकती है। एक बिंदु के ऊपर प्रिज्म पोल को जांचने ( interrogate ) के लिए एक सामान्य रॉड स्तर का उपयोग किया जाता है।
- प्रिज़्म को कम करने के लिए कई पोल (खंभा) में बनाया गया रॉड स्तर (rod level ) हैं।
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ईडीएम रेंज और टोटल स्टेशन की सटीकता
- मानक प्रिज्म (standard prisms) और रिफ्लेक्टरलेस संस्करण (reflectorless version) वाले रेंज निर्माताओं के बीच व्यापक रूप से भिन्न होते हैं।
- लेजर और इंफ्रारेड ईडीएम दोनों का उपयोग किया जाता है। दूरी रिज़ॉल्यूशन या तो स्पंदित (कम परिशुद्धता) या चरण तुलना (औसत – t 2 से t 5 मिलीमीटर (मिमी) सटीकता) है।
- एक और तीन सरणी वाले प्रिज्म रेंज एक मील से लेकर 5 मील तक भिन्न हो सकती हैं।
- रिफ्लेक्टरलेस टोटल स्टेशनों की सीमाओं को 90% और 18% कोडक ग्रे कार्ड के सापेक्ष दिया जाता है और यह 300 फीट से 3000 फीट से अधिक हो सकता है।
- रिफ्लेक्टरलेस में शुद्धता (accurecies) उतने अच्छे नहीं होते हैं जितना प्रिज़्म में शुद्धता (accurecies) को प्रतिबिंबित करने वाले इलाके की इस परिवर्तनशीलता को दिया है, और इसलिए, एफईएमए ( FEMA) प्रथम तल के उन्नयन प्रमाणपत्र जैसे अधिक सटीक सर्वेक्षणों के लिए उपयुक्त नहीं हो सकता है।
- बाहरी रेंज की सीमाओं में, रीट्रोरफ्लेक्टर (retroreflector) के साथ साइकिल रिफ्लेक्टर टेप (चेन) या प्रिज्म रॉड की आवश्यकता हो सकती है।
टोटल स्टेशन के साधन नियंत्रण
- फोकस और प्लेट प्रबंधन स्पर्शरेखा (plate management tangent) और लॉकिंग स्क्रेव्स (locking screws) टोटल स्टेशन ब्रांडों के बीच व्यापक रूप से भिन्न होते हैं।
- टोटल स्टेशनों पर 30X ऑप्टिकल ज़ूम असामान्य नहीं है।
- ये नियंत्रण निर्माता के निर्देशों के इजाज़त से संचालित होने चाहिए।
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टोटल स्टेशन की कोणीय सटीकता
कोण प्ररूपी त्रुटिया रेंज एक प्रत्यक्ष और रिवर्स सेट के अनुसार t 1 से t 5 तक होती हैं। अधिक सटीक संस्करण निर्माण डिजाइन अनुप्रयोग के लिए पेश किए जाते हैं, जैसे, 1-मिनट के उपकरण
टोटल स्टेशन की अन्य विशेषताएं
- किसी विशेष टोटल स्टेशन की सीमा में विचार की जाने वाली अतिरिक्त चीजों में रोबोट खोज नियंत्रक, मेज़रमेंट टाइम , एकीकृत लेजर स्कैनर, एकीकृत जीपीएस, आंतरिक डिजिटल कैमरा, आंतरिक डेटा भंडारण क्षमता, आंतरिक सीओजीओ और स्टेकआउट क्षमता शामिल हैं। वर्तमान डेटा कलेक्टरों के साथ अनुरूपता (यदि टोटल स्टेशन के साथ नहीं खरीदी गई है), जैसे (बैटरी और बैटरी जीवन सहित), प्रदर्शन की सरलता, और प्रशिक्षण आवश्यकता शामिल हैं।
टोटल स्टेशन का फायदा और नुकसान
टोटल स्टेशन का लाभ
- लेजर प्लमेट (laser plummet) के साथ तिपाई (tripod) पर इस उपकरण की त्वरित सेटिंग
- मैदान के क्षेत्रफल की गणना करने के लिए ऑन-बोर्ड क्षेत्र संगणना कार्यक्रम चलाये जाते है
- क्षेत्रफल की गणना में वृत्त-चाप (Arc) लेने की संभावना के कारण क्षेत्रफल की गणना में अधिक सटीकता होती है
- भूमि और प्लाट (Plot ) का आलेखीय ( graphical ) अवलोकन करना और त्वरित प्रत्योक्षकरण के लिए आलेखीय अवलोकन करना
- स्वचालित मानचित्रण करने के लिए कोडिंग करना। जब भी फील्ड जॉब समाप्त होती हैं, तो आयामों के साथ इस क्षेत्र के नक्शा को जानकारी दे देने के बाद तैयार होता है
- किसी भी उपयोगकर्ता आवश्यक पैमाने में अधिक आलेखन (Tremendous plotting) और क्षेत्रफल की गणना करता है
- डेटाबेस का एकीकरण (जीआईएस पैकेजों में मानचित्र निर्यात करना)
- पुराने नक्शे का स्वचालन(Automation)
- जीआईएस निर्माण (Mapinfo सॉफ्टवेयर का उपयोग करके) को पूरा करना है
- स्थानीय भाषा समर्थन
टोटल स्टेशन का नुकसान
- उनका उपयोग फ़ील्ड नोटों की हार्ड कॉपी प्रदान नहीं करता है। इसलिए, सर्वेक्षण करने वाले के लिए सर्वेक्षण के दौरान कार्य को देखना और उसका आकलन करना कठिन हो सकता है।
- इस सर्वेक्षण की एक सामान्य जांच के लिए, कार्यालय (office) में वापस आने की जरुरत पड़ती है और उपयुक्त सॉफ़्टवेयर का उपयोग करने वाले चित्र तैयार करना आवश्यक है।
- जब तक कि विशेष फिल्टर, ट्रेलोफ के प्रिज्म की तरह उपयोग नहीं किए जाते हैं, तब तक उन्हें सूर्य के अवलोकन के लिए उपयोग नहीं किया जाना चाहिए। अन्यथा, इस उपकरण का ईडीएम हिस्सा क्षतिग्रस्त हो जाएगा।
- साधन महंगा है, और टोटल स्टेशन के साथ सर्वेक्षण करने के लिए भी, कुशल कर्मियों की जरुरत है।
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टोटल स्टेशन के प्रकार
- मैनुअल टोटल स्टेशन
- सेमीऑटोमैटिक (Semiautomatic ) टोटल स्टेशन
- स्वचालित टोटल स्टेशन
- सर्वो प्रेरित और रोबोटिक टोटल स्टेशन
- सर्वो प्रेरित टोटल स्टेशन
# 1 मैनुअल टोटल स्टेशन-
मैनुअल टोटल स्टेशन इस प्रकार के उपकरण में क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर कोणों को मैन्युअल रूप से पढ़ना जरुरी था। एकल मान जिसे झुकाने (slop distance ) तक डिजिटल रूप से पढ़ा जा सकता है ।
# २ अर्ध-स्वचालित टोटल स्टेशन-
सेमियाटोमैटिक (Semiautomatic ) टोटल स्टेशन इन सभी उपकरणों के लिए क्षैतिज सर्कल को मैन्युअल रूप से पढ़ने के लिए आवश्यक उपयोगकर्ता (user ) की जरुरत हैं, लेकिन ऊर्ध्वाधर रिंग रीडिंग ( vertical ring readings) को प्रदर्शित की गई हैं।
ढलान की दूरी को इलेक्ट्रॉनिक रूप से मापा गया था, और यह भी कि उपकरणों को, आमतौर पर, ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज घटकों के मूल्यों को कम करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
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# 3 स्वचालित टोटल स्टेशन-
यह प्रकार आज इस्तेमाल किया जाने वाला सबसे व्यावहारिक टोटल स्टेशन है। वे ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज दोनों कोणों को इलेक्ट्रॉनिक रूप से और ढलान की दूरी को मापकर मालूम करते हैं, इन स्थानों के ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज घटकों की गणना करते हैं, और फिर अवलोकन किया गया बिंदुओं के निर्देशांक का निर्धारण करते हैं।
अवलोकन किए गए बिंदुओं के निर्देशांक की गणना करने के लिए, कुछ ज्ञात दिशाओं जैसे कि ट्रू नॉर्थ, मैग्नेटिक नार्थ या कुछ ज्ञात असर के लिए उपकरण को ठीक से दिशानिर्दिष्ट करना आवश्यक है। प्राप्त समन्वित जानकारी को या तो टोटल स्टेशन की मेमोरी में संग्रहीत किया जा सकता है या बाहरी डेटा कलेक्टर का उपयोग करके संग्रहीत किया जा सकता है।
बाजार में लगभग सभी टोटल स्टेशन दूरी की माप के लिए वाहक के रूप में अवरक्त (infrared) का उपयोग करते हैं। एकल प्रिज़्म परावर्तक वाली कम महंगी इकाई 1000 मीटर तक की दूरी को माप सकती है।
उच्च मूल्य श्रेणी में वे एकल प्रिज्म (single prisam ) का उपयोग करने पर 2000 मीटर तक की दूरी को मापने में सक्षम हैं। कम महंगे साधनों के साथ माप की सटीकता शायद 6 (5 मिमी 1 5 पीपीएम) तक चलती है, और महंगे टोटल स्टेशन लगभग 6 (1 मिमी 1 1 पीपीएम) चल सकते हैं।
# 4 सर्वो प्रेरित ( Servo Driven) और रोबोटिक कुल स्टेशन-
मौजूदा तकनीक के लिए परिशोधन (Refinement) सर्वो-चालित और रोबोट ऑप्टिकल टोटल स्टेशनों की कक्षाएं हैं। पिछले कुछ वर्षों में उनके महत्व में लगातार वृद्धि देखी जा रही है।
उनकी अतिरिक्त कार्यक्षमता उन्हें तीव्र मानचित्रण (intense mapping) के लिए उपयुक्त बनाती है। सर्वेक्षण संचालन में काफी सुधार करने की उनकी क्षमता के कारण, उन्हें एक अलग समूह में वर्गीकृत किया जा सकता है।
# 5 सर्वो चालित टोटल स्टेशन-
सर्वो-चालित उपकरण विशेष रूप से आकर्षक हैं जहां स्वचालित इंगित वांछित है। यह साधन का उद्देश्य और स्थिति के लिए मोटर्स का उपयोग करके किया जाता है।
बाहर स्थापित करने के मामले में, यह दूरबीन के माध्यम से बहुत कम देखने के साथ सर्वेक्षण के लिए नियंत्रण बिंदु निर्धारित करने के लिए संभव बनाता है।
जब डेटा संग्रह सॉफ़्टवेयर के साथ उपयोग किया जाता है, तो बिंदु के पूर्व-निर्धारित निर्देशांक, जो साधन की स्थापना के बाद चुने गए हैं और बैकसाइट बिंदु का अवलोकन करते हैं, स्वचालित रूप से उपकरण के क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर कोण को सेट करने के लिए उपयोग किया जाता है।
ट्रैवर्सिंग (traversing) या अन्य नियंत्रण सर्वेक्षण कार्यों के मामले में, सर्वो ड्राइव का उपयोग अवलोकन कार्यक्रम के अगले लक्ष्य की दिशा में साधन को इंगित करने के लिए किया जा सकता है,हाथ से समायोजन करने के लिए केवल ठीक संकेत की आवश्यकता है।
जब इन उपकरणों को मैन्युअल रूप से उपयोग किया जाता है, क्योंकि वे सर्वो-चालित होते हैं, तो उनके पास घर्षण क्लच होते हैं जो किसी पॉइंट में अच्छी गति देते है ,क्योंकि समायोजित करने के लिए बंद नहीं करते है ।
इसके अलावा, मैन्युअल रूप से असीमित यात्रा करने से ठीक संकेत मिलता है, क्योंकि वे सर्वो-चालित हैं, उनके पास घर्षण क्लच होते हैं जो किसी पॉइंट में अच्छी गति का जोखिम उठाते हैं, क्योंकि समायोजित करने के लिए बंद नहीं करते है।
इसके अलावा, ठीक संकेत स्पर्शरेखा शिकंजा में असीमित यात्रा होने से सहायता प्राप्त है। फिर,सर्वो-चालित डिजाइन के कारण, ठीक गति के शिकंजे की सीमा नहीं रह सकती है।
सर्वो-चालित साधन में साधन पर घटित होने से डेटा संग्रह और कोडिंग का नुकसान होता है। यह भी अनिवार्य है कि चालक दल ( crew ) में कम से कम दो लोग हों। फिर भी, जबरदस्त उत्पादकता लाभ ( tremendous productivity gains) सूचित किया गया।
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