Automatisering van de
registratie bij het
waterpassen
door R. H. Masee en ing. H. A. Schok, beiden werk
zaam bij de vakgroep Landmeetkunde van de Land
bouwhogeschool Wageningen.
SUMMARY
Automatic registration for levelling
Automatic registration for levelling has been investigated. Two
designs were constructed, based on registration of a vertical paral
lel shift of the line of sight by means of a pentaprism. The first
design was used in combination with a Wild-ZL. The second design
was adapted Jo be fitted to every current levelling instrument. A
programmable electronic notebook stores the registered values.
The first experiences look promising.
Inleiding
De ontwikkeling van het waterpasinstrumentarium heeft
zich in enige millennia voltrokken. De gangbare praktijk
bij het bepalen van een hoogteverschil is steeds, dat op
twee plaatsen verticale afstanden tot een horizontale lijn
of een horizontaal vlak worden gemeten. Het verschil
tussen de waargenomen afstanden levert het hoogtever
schil.
In alle oude culturen was het gebruik van het schietlood
en het stilstaand water als referentielijn of -vlak bekend.
Ongeveer 100 v. Chr. beschrijft Heron van Alexandrië in
een publikatie „Over het dioptra" een universeel meet
instrument. Met een deel van dit instrument konden
richtingen worden bepaald en met een ander deel hoog
teverschillen.
Omstreeks 1700 begint de ontwikkeling van het water
pasinstrument zoals we dat nu kennen: een instrument
dat bestaat uit een kijker, een draaiingsas, een kruis-
dradendiafragma en een buisniveau. Een paar hoogte
punten uit de verdere ontwikkeling zijn de introductie
van het doosniveau, het reversieniveau, het coïnciden
tieniveau, de planparallelle plaat, de centrale instellens
en de automatische instelling van de vizierlijn. Een uitge
breid en interessant overzicht van de ontwikkelingsge
schiedenis van geodetische instrumenten geeft onder
andere [Kiely, 1947].
Automatische registratie is een technische ontwikkeling
die momenteel grote opgang maakt op allerlei gebied
(zie bijvoorbeeld [Speksnijder, 1982]). Toepassingen van
deze technologie bij het waterpassen zijn tot op heden
nauwelijks van de grond gekomen.
Enige ideeën uit de literatuur
Als we het gangbare waterpasinstrument vervangen
door een roterende laser, die een horizontaal vlak be
schrijft, en de baak voorzien van een groot aantal licht
gevoelige dioden, dan blijkt het mogelijk, met behulp
van enige elektronika, bij de baak waarnemingen in digi
tale vorm te verkrijgen [Wedding, 1979].
Voor toepassingen van lasers bij hoogtebepaling met be
hulp van een elektronische baak is in Nederland door de
Technisch Physische Dienst TNO-TH een bijdrage ge
leverd [Van Noortwijk, 1974].
Een ander idee om de betrouwbaarheid van de resulta
ten te verhogen, is al eens gelanceerd door Klamer. Als
we in staat zijn de vizierlijnhoogte in NAP in te stellen en
af te lezen op de baak, dan kunnen we zonder rekenwerk
de NAP-hoogte van andere punten aflezen. Dit blijkt met
enige aanpassingen aan het instrument en de baak
mogelijk te zijn. De hoogte van de vizierlijn moet daarbij
over één decimeter kunnen worden gewijzigd en de baak
moet zijn voorzien van een instelbare decimeterbecij
fering [Klamer, 1961]. In de Duitse literatuur wordt ook
een dergelijke oplossing besproken [Meckenstock,
1971],
Mogelijkheden om gegevens in te voeren met de hand in
een geprogrammeerd elektronisch veldboek, bestaan
reeds. Over een dergelijk registratiesysteem voor nauw
keurigheidswaterpassingen is al uitgebreid verslag ge
daan [Beckers e.a., 1979],
Het blijkt mogelijk in een waterpasinstrument een baak
verdeling op schaal 1 100 op een verplaatsbare drager
aan te brengen. Als de verkleinde baakverdeling samen
valt met het beeld van de baak uit de voorwerpsruimte,
kan men de stand van de drager registreren [Zetsche,
1966],
Een oplossing
De oplossing die wij hebben gekozen, is analoog aan het
principe van een waterpasinstrument met een planplaat-
micrometeraflezing. Hierbij wordt de vizierlijn ingesteld
op een merkteken van de baak en daarna kan de vizier
lijnverschuiving worden afgelezen op de micrometerver
deling. In plaats van een interval van een hele of halve
centimeter tussen de merktekens, kiezen wij een interval
van 30 centimeter. Om de verticale verschuiving van de
vizierlijn over deze grote afstand mogelijk te maken,
plaatsen we twee pentagoonprisma's voor het instru
ment (zie fig. 1). Eén prisma wordt direct voor het objec
tief geplaatst en het andere komt daar verticaal boven.
De verplaatsing van dit laatste prisma levert direct een
maat voor de verticale verschuiving van de vizierlijn. De
ze verplaatsing zou op een maatlat kunnen worden afge
lezen. Samen met de aflezing van het volgnummer van
het merkteken op de baak zijn we dan in staat om de
hoogte van de vizierlijn boven het nulpunt van de baak
verdeling te bepalen.
Wanneer in plaats van een waterpasinstrument gebruik
wordt gemaakt van een zenitlood, kan worden volstaan
met één pentagoonprisma. Voor de aflezing op de maat
lat maken we gebruik van een meetsysteem met een
digitale uitvoer; dit resultaat wordt, samen met het inge
toetste volgnummer van het merkteken op de baak, op
geslagen in een geprogrammeerd elektronisch veldboek.
374
NGT GEODESIA 83
