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Ein Theodolit ist ein Instrument zum Messen von vertikalen und horizontalen Winkeln. Es wird in Triangulationsnetzwerken verwendet. Es sieht aus wie ein kleines Teleskop und wird überall verwendet, von Baustellen bis zu Autobahnpunkten. Laut "Angular Point of View" messen Theodoliten Winkel nach alten Trigonometrie-Prinzipien und unterstützen Vermesser bei der Ermittlung genauer Positionen.
Die Fakten
Aus der Geometrie wissen wir, dass es möglich ist, unbekannte Längen und Winkel eines Dreiecks zu berechnen, wenn bestimmte Informationen zu den anderen Winkeln und den Längen der Seiten des geometrischen Objekts angegeben werden. In Anbetracht der Anfangskoordinaten (x, y) in Ebenenkoordinaten oder als Breiten- und Längengrad ist es dann möglich, neue Koordinaten nur durch Messen von Winkeln und Entfernungen (Längen der Seiten eines Dreiecks) zu berechnen.
Eigenschaften
Um diese Informationen zu kennen, verwenden Vermesser die Triangulation (eine Technik, bei der eine Reihe von verbundenen Dreiecken für bestimmte Winkel- und Abstandsmessungen erstellt wird). Die verbundenen Dreiecke werden dann verwendet, um Längen- und Breitengrade gemäß "Angular Point of View" bei noaa.gov festzulegen. Um genaue Messungen zu erhalten, verwenden Landvermesser Theodolite.
Alte Geschichte
Seit Jahrhunderten haben Menschen Winkelmessungen zu Konstruktionszwecken vorgenommen. Die Ägypter benutzten die "Groma", eine frühe Version des Theodoliten, um die Pyramiden zu bauen. Darüber hinaus gibt es auch Aufzeichnungen darüber, dass die Römer Werkzeuge wie "Dioptra" (kreisförmige Platte mit ausgeprägten Winkeln) für ähnliche Zwecke verwendeten. 1571 entwickelte Leonard Digges ein Gerät, das einem primitiven Theodolit ähnelte, und nannte es "Theodolitus". Es war ein geteilter Kreis und ein Quadrat mit einem Kompass in der Mitte, gemäß dem Artikel "Kurze Geschichte der Drehwinkel", aber es fehlte ein Teleskop (in modernen Versionen zu finden).
Moderne Geschichte
Das auf dem Messgerät montierte Teleskop wurde Mitte des 17. Jahrhunderts gebaut und hatte einen horizontalen Kreis mit einem vertikalen Halbkreis. Die antiken Theodoliten waren Kunstwerke, denn sie wurden aus Bronze von Hand gefertigt und die Winkel wurden auch mit der Hand markiert. Sie stellten jedoch einen erheblichen Fehler dar, da sie nur so genau waren wie die Person, die die Winkel markiert hat. Dies ist wichtig, da ein Fehler in einem Sekundenbogen, der in einen Metrikfehler übersetzt wird, Entfernungen von Hunderten von Metern erzeugt.
Nachfolgende Geschichte
Im Jahr 1773 erfand Jesse Ramsden einen Motor der mechanischen Spaltung, der eine größere Präzision und Produktion von Theodoliten ermöglichte. Dies wiederum führte zu einer erhöhten Verfügbarkeit des Geräts und stellte England an die Spitze der Theodolit-Produktionsindustrie. Diese Objekte kamen 1815 auf Wunsch von Thomas Jefferson in die Vereinigten Staaten. Er wollte, dass Ferdinand Hassler, der ernannte Superintendent der Survey of the Coast, Amerika kartiert. Theodoliten blieben bis 1950 praktisch unverändert, als elektronische Messungen eingeführt wurden.