Кратко — сравнение и что влияет на выбор/точность.
Основные отличия
- Тахеометр (тотал-станция): измеряет углы и расстояния по видимой прямой; высокая точность локально, чувствителен к линии видимости и множественным постановкам прибора.
- GNSS: измеряет координаты по спутникам; не требует взаимной видимости точек, зависит от «неба» над точкой (видимость спутников, мультипуть, PDOP) и способа корректировки (RTK, статич. пост-обработка, PPP).
Типичные точности (ориентировочно, при благоприятных условиях)
- GNSS RTK: горизонтально $\pm 1$–$\pm 3\text{см}$, по высоте $\pm 2$–$\pm 5\text{см}$. Статический обработанный базовый измерение: миллиметры–сантиметры (длительная съёмка).
- Тахеометр (высокого класса, угловая точность $1^{\prime \prime }$, EDM $\pm (2\text{mm}+2\text{ppm})$): на сотни метров — сантиметры; пример для $s=1000\text{m}$: дистанционная погр. ~$\pm 4\text{mm}$, погр. по углу $\approx s\cdot 1^{\prime \prime }\approx 1000\cdot 4.848\times 10^{-6}\text{m}=4.85\text{mm}$. Итого полная погр. порядка сантиметра при правильной съёмке.
Факторы, влияющие на выбор метода и на точность
1) Видимость неба и горизонта
- GNSS требует «открытого неба». В горах спутники закрываются гребнями — растёт PDOP и мультипуть → падение точности или потеря фикс‑решения.
- Тахеометр требует прямой видимости между прибором и призмою/точкой; в пересечённом рельефе много постановок, обходов и привязок.
2) Мультипуть и отражения
- Скальные стенки и близкая растительность усиливают GNSS‑мультипуть, ухудшают качество измерений.
- На тахеометре отражения несущественны, но отражённый луч (при безпризменной съёмке) снижает дальность/точность.
3) Длина баз и геометрия сетки
- Для RTK/фазовой обработки точность падает с увеличением базиса; практическая граница RTK ≈ $10$–$20\text{km}$ без сетевых сервисов.
- Тахеометрическая сеть требует многократных связей между пунктами для сходимости и контроля погр.
4) Тип требуемой точности (гор./верт.)
- GNSS обычно даёт лучше горизонтальную точность относительно абсолютной геодезической системы; вертикали требуют корректной геоида/виртуальной нивелировки и часто имеют большую погрешность.
- Тахеометр даёт точные относительные высоты в локальной сети; для привязки к эллипсоиду/геоиду нужен GNSS‑контроль.
5) Скорость, логистика и безопасность
- GNSS быстрее при прокладке большого числа точек без препятствий; требует меньше постановок и людей.
- Тахеометр медленнее (много постановок), но применим для детальной съёмки крутых склонов, обрывов и участков с «закрытым небом». В горах часто сложнее переносить штатив/призму, опасность.
6) Доступность инфраструктуры и связи
- RTK требует базовой станции или сети (NTRIP); в удалённых районах возможна автономная статическая съёмка (но дольше).
- Тахеометр автономен, не зависит от связи.
7) Природно‑климатические условия
- Плохая погода (сильный снег/дождь/облака) ухудшает GNSS (антенна влажная) и EDM (видимость).
- Температурная рефракция влияет на дальномер и углы — требуется температурная/барометрическая коррекция.
Формулы для оценки погрешностей (упрощённо)
- Угловая составляющая в линейной ошибке (малый угол): ${\delta }_{\text{ang}}\approx s\cdot \theta$, где $s$ — расстояние, $\theta$ — угл. погр. в радианах ($1^{\prime \prime }=4.848\times 10^{-6}\text{rad}$).
- EDM: типичная относительная погр. ${\sigma }_d=\pm (a+b\cdot s)$, например $a=2\text{mm},b=2\text{ppm}$.
- GNSS: позиционная погр. приближенно ${\sigma }_{\text{pos}}\approx \text{PDOP}\cdot \text{UERE}$ (UERE — базовая спутниковая ошибка).
Практические рекомендации для малонаселённой горной местности
- Если есть достаточно открытого неба и задача — разбивка большого района/основной топографии: GNSS (RTK или статический) как основной метод. Перед началом проверить PDOP/видимость спутников, использовать длительное статическое наблюдение для контрольных пунктов.
- Если требуется детализация локально (скалы, террасы, уступы) или много закрытых участков: комбинировать — GNSS для опорной сети и тахеометрию (роботизированную/рефлекторную или безпризменную) для детальной съёмки и точных высот.
- Для экстремально труднодоступных участков рассмотреть БПЛА (фотограмметрия) как дополнение; но требует хорошего вдоха и орто/геопозиционирования (GNSS контроль).
- План работ: сначала установить GNSS‑опорные пункты (статически, если нужно привязать к геодезической системе), затем выполнять тахеометрию по деталям; контролировать результаты взаимной проверкой.
Вывод коротко: выбор зависит от видимости неба и прямой видимости между точками, требуемой точности по горизонту/высоте, размеров участка и логистики. В горах чаще оптимально комбинированное решение: GNSS для опор, тахеометр для деталей.