Lägesosäkerhet i plan och höjd vid reflektorlös totalstationsmätning med olika infallsvinklar, avstånd och ytegenskaper
2025 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesis
Abstract [sv]
Vid totalstationsmätning är det inte alltid möjligt att använda konventionella prismor eller andra typer av reflekterande måltavlor. Av den anledningen kan reflektorlös mätning vara ett alternativ. Reflektorlös mätning är en metod där totalstationens laserstråle reflekteras direkt mot den yta som mäts in, i stället för att ett prisma eller reflextejp placeras över punkten. Denna studie syftar till att undersöka olika faktorers påverkan på lägesosäkerheten vid reflektorlös mätning med totalstationen Trimble S5 1” Robotic DR Plus Active Tracking.
Genom att variera färg, struktur och infallsvinkel har det undersökts hur lägesosäkerheten förändras på tre olika avstånd: 15, 30 och 45 m. För att variera infallsvinkeln tillverkades en speciell hållare för måltavlorna, som kunde justeras inom intervallet 0–90 gon. Måltavlorna bestod av 16 plåtbitar målade i färgerna svart eller vitt med olika glans samt en måltavla med reflextejp. För att variera strukturen användes sandpapper med olika kornstorlekar som limmades på plåtarna. Ett referensvärde bestämdes genom mätning av ett prisma och detta värde användes sedan för beräkning av RMS-värden i plan och höjd. Samtliga mätningar utfördes genom helsatsmätning och totalstationen etablerades som fri station i SWEREF 99 16 30 och RH 2000.
Resultatet visade att vid mätning rakt framifrån hade ytegenskaperna liten inverkan på lägesosäkerheten för samtliga måltavlor oavsett avstånd. RMS i plan varierade mellan 1–3 mm. När infallsvinkeln ökades sågs större variation mellan måltavlornas resultat där färg och struktur hade en större påverkan. Framför allt svarta måltavlor med slät struktur påvisade höga RMS-värden i plan när infallsvinkeln ökade, upp till centimeternivå, medan vita måltavlor inte påverkades i samma utsträckning. Resultaten varierade omkring 1 mm mellan de olika avstånden men det fanns ingen tydlig linjäritet i att lägesosäkerheten ökade eller minskade med avståndet för alla måltavlor.
Som slutsats drogs att vita färger generellt är bättre att mäta mot, den vita färgen mäts bra oberoende av glans och struktur vid ett stort spann av infallsvinklar. Svarta ytor, speciellt utan struktur, är känslig för infallsvinkelns påverkan och skillnaderna i glans påverkar RMS-värdet i plan i stor utsträckning.
Abstract [en]
In total station surveying it’s not always possible to use conventional prisms or other types of reflective targets. For that reason, reflectorless measurement can be an alternative. Reflectorless measurement is a method in which the laser beam reflects directly off the surface that is being measured, instead of having a prism or reflective tape placed on the point. The aim of this study is to investigate how different factors influence the positional uncertainty when using reflectorless measurements with the total station Trimble S5 1” Robotic DR Plus Active Tracking.
By varying the color, surface structure and angle of incidence, the positional uncertainty has been investigated at three different distances: 15, 30 and 45 m. To vary the angle of incidence a special target holder was manufactured, which could be adjusted between 0-90 gon. The targets consisted of 16 metal plates painted in black or white with different levels of gloss and one target with reflective tape. To vary the surface structure sandpapers with different grain sizes were glued onto the targets. A reference value was determined by measuring a prism and this value was then used in the calculation of RMS-values in horizontal and vertical components. All measurements were carried out using complete round of measurements and the total station was established as a free station in SWEREF 99 16 30 and RH 2000.
The results showed that when measuring with zero angle of incidence surface properties had a minor impact on the positional uncertainty for all targets at any distance. The horizontal RMS-values varied between 1-3 mm. When the angle of incidence changed, an increase in variation between the targets emerged where their color and surface texture had a larger impact on the results. In particular, smooth black targets showed high horizontal RMS-values when the angle of incidence increased, up to centimeter level, while white targets weren’t affected to the same extent. The results varied around 1 mm between the different distances but there was no clear linearity in the increase or decrease in the positional uncertainty based on the distance.
The conclusion was that white colors are generally better to measure against, white color performs well regardless of gloss and surface texture in a wide interval of incidence angles. Black surfaces, especially those without texture, are sensitive to the influence of the incidence angle and the difference in gloss has a large impact on the horizontal RMS-value.
Place, publisher, year, edition, pages
2025. , p. viii + 42 + bilagor
Keywords [en]
Reflectorless measurement, total station, positional uncertainty, angle of incidence, surface properties
Keywords [sv]
Reflektorlös mätning, totalstation, lägesosäkerhet, infallsvinkel, ytegenskaper
National Category
Civil Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hig:diva-47063OAI: oai:DiVA.org:hig-47063DiVA, id: diva2:1964579
Subject / course
Lantmäteriteknik
Educational program
Surveying
Supervisors
Examiners
2025-06-072025-06-052025-10-02Bibliographically approved