ISO 12857-3:1997
(Main)Optics and optical instruments — Geodetic instruments — Field procedures for determining accuracy — Part 3: Electro-optical distance meters (EDM instruments)
Optics and optical instruments — Geodetic instruments — Field procedures for determining accuracy — Part 3: Electro-optical distance meters (EDM instruments)
Optique et instruments d'optique — Instruments géodésiques — Méthodes de détermination sur site de la précision — Partie 3: Télémètres électro-optiques (instruments MED)
General Information
Relations
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IS0
INTERNATIONAL
12857-3
STANDARD
First edition
1997-08-I 5
Optics and optical instruments - Geodetic
- Field procedures for
instruments
determining accuracy -
Part 3:
Electra-optical distance meters (EDM
instruments)
Optique et instruments d’optique - Instruments g&od&iques - M&hodes
de d&termination sur site de la prkcision -
Pattie 3: T&m&tres Blectro-optiques (instruments MED)
Reference number
IS0 12857-3: 1997(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
IS0 12857=3:1997(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national
standards bodies (IS0 member bodies). The work of preparing International Standards is normally
carried out through IS0 technical committees. Each member body interested in a subject for which
a technical committee has been established has the right to be represented on that committee.
International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part
in the work. IS0 collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all
matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member
bodies for voting. Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the
member bodies casting a vote.
International Standard IS0 12857-3 was prepared by Technical Committee ISOmC 172, Optics and
optical instruments, Subcommittee SC 6, Geodetic and surveying instruments.
IS0 12857 consists of the following parts, under the general title Optics and optical instruments -
Field procedures for determing accuracy :
- Part 1 : Levels
- Pat? 2 : Theodolites
- Part 3 : Electra-optical distance meters (EDM instruments)
Annexes A and B of this part of IS0 12857 are for information only.
0 IS0 1997
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Internet
central @ iso.ch
x.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Printed in Switzerland
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
IS0 12857-3: 1997(E)
INTERNATIONAL STANDARD @ IS0
Optics and optical instruments - Geodetic instruments -
Field procedures for determining accuracy -
Part 3:
Electra-optical distance meters (EDM instruments)
1 Scope
determining and
This part of IS0 12857 specifies field procedures to be adopted when
assessing the accuracy of electro-optical distance meters (EDM instruments) used in surveying
for distances up to approx. 2 km.
These tests are intended to be operational and not tests for acceptance or performance.
The procedures are applicable to the determination of the accuracy of different instruments at
one time or of one instrument at different times.
The field procedures can be applied everywhere without the need of special ancillary
equipment and are designed to minimize atmospheric influences.
Other International Standards for testing measuring instruments for building construction
NOTE -
are available.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute
provisions of this part of IS0 12857. At the time of publication, the editions indicated were
valid. All standards are subject to revision, and parties to agreements based on this part of
IS0 12857 are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent editions of
the standards indicated below. Members of IS0 and EC maintain registers of currently valid
International Standards.
- Part 1: Probability and general
IS0 3534-l : 1993, Statistics - Vocabulary and symbols
statistical terms
IS0 9849: 199 1, Optics and optical instruments - Geodetic instruments - Vocabulary
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0 IS0
IS0 12857=3:1997(E)
3 Definitions
For the purposes of this part of IS0 12857, the terms and definitions given in IS0 3534-1 and
IS0 9849 apply.
4 General
The EDM instrument and its ancillary equipment shall be in known and acceptable states of
adjustment by the user according to methods specified in the manufacturers’ handbooks and
used with reflector equipment recommended by the manufacturer.
The accuracy of EDM instruments is expressed in terms of the standard deviation of a single
distance measurement taken on a given test line.
The test procedures given in this part of IS0 12857 are intended for determining the standard
deviation sISOsEDM
.
They further serve to determine the zero-point correction o.
Statistical tests should be applied to determine whether the standard deviation s obtained
belongs to the population of the instrumentation’s standard deviation, whether two tested
samples belong to the same population or whether the zero-point correction o is zero.
5 Procedures
5.1 General
The following field procedures shall be adopted for determining the accuracy of EDM
instruments, by a single survey team with a single instrument and its ancillary equipment.
The field procedures described in this part of IS0 12857 are based on distance measurements
in all combinations on a test line with unknown nominal distances (see figure 1).
With these procedures scale errors of the EDM instrument cannot be detected. But scale errors
have no influence on the standard deviation s, and on the zero-point correction o. In order to
determine the stability of the scale, the measuring frequency of the EDM instrument should be
checked by means of a frequency meter.
The zero-point correction obtained by these procedures is considered to be constant, i.e. it will
be an average value which refers only to the range of the distances of the test line.
The results of these tests are influenced by meteorological conditions. These conditions will
include different air temperatures and pressures. They shall be eliminated by the atmospheric
correction of the raw distances. An overcast sky guarantees the most favourable weather
conditions. Tests performed in laboratories would provide results which are almost unaffected
by atmospheric influences, but the costs for such tests are very high and therefore they are not
practicable for most users.
---------------------- Page: 4 ----------------------
IS0 12857-3: 1997(E)
0 IS0
5.2 Test configuration
A straight line approx. 600 m long with seven points shall be established in a horizontal area
or in an area with a constant slope. The points should be stable during the test measurements.
In order to obtain representative values for the standard deviation and the zero-point
correction, the points should be selected in such a way that the parts of the measured distances
determined by phase measurement with the fine frequency are evenly distributed over the unit
length (measuring scale) of the EDM instrument.
Figure 1 - Test configuration
A good configuration will be achieved if the six distances dl, .-, d6 between the seven points
of the test line are derived by the following procedure: do = 600 m is the approximate length
of the projected test line, h is the wavelength, W2 is the unit length (measuring scale) of the
EDM instrument. From these two values
do - 6,5A
B
0=
15
is derived. B, is rounded to the nearest value
where n is an integer number.
With
h
--
-
c
72
the six distances of the test line and the whole length d are calculated:
d h + B + 3c
1 =
d h + 3B + 7C
2 =
d h + 5B + 11C
3 =
d k + 4B + 9C
4 =
d h + 2B + 5C
5 =
+
d h C
6 =
= 6X * 15B + 36C
d
3
---------------------- Page: 5 ----------------------
IS0 12857-3: 1997(E)
0 IS0
5.3 Observations
All possible twenty-one distances between the seven points shall be measured on the same
day. Forced centring interchange should be used to eliminate centring errors. A sufficient
number of prisms should ensure that all distances are measured with a good return signal. The
observation of the distances should only be started when the visibility is good and a low
insulation is to be expected. The air temperature and pressure should be measured frequently
to insure that reliable atmospheric corre
...
NORME
ISO
INTERNATIONALE
12857-3
Premibre édition
1997-08-I 5
Optique et instruments d’optique -
Instruments géodésiques - Méthodes de
détermination sur site de la précision -
Partie 3:
Télémètres électro-optiques (instruments
MED)
Optics and optical instruments - Geodetic instruments - Field
procedures for determining accuracy -
Part 3: Electre-optical distance meters (EDM instruments)
Numéro de référence
ISO 12857-3: 1997(F)
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ISO 12857-3: 1997(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration des Normes internationales
est en général confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations
internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent
également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités
membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 %
au moins des comités mambres votants.
La Norme internationale ISO 12857-3 a été élaborée par le comité technique ISORC 172, Optique
et instruments d’optique, sous-comité SC 6, Instruments géodésiques et d’observation.
L’ISO 12857 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Optique et
instruments d’optique - Instruments géodésiques - Méthode de détermination sur site de la
précision :
- Partie 1 : Niveaux
- Partie 2 : Théodolites
- Parfie 3 : Télémètres électro-optiques (instruments MED)
Les annexes A et B de la présente partie de I’ISO 12857 sont données uniquement à titre
d’information.
0 ISO 1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun
procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l‘éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Internet central @ iso.ch
x.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Imprimé en Suisse
ii
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NORME INTERNATIONALE @ ISO ISO 12857-3: 1997(F)
Optique et instruments d’optique - Instruments géodésiques -
Méthodes de détermination sur site de la précision -
Partie 3:
Télémètres électro-optiques (instruments MED)
1 Domaine d’application
La présente partie de NS0 12857 spécifie les techniques sur site à adopter pour déterminer et évaluer la
précision des télémètres électro-optiques (instruments MED) utilisés pour la surveillance et pour des
distances jusqu’à 2 km environ.
Ces essais sont destinés à avoir un caractère opérationnel. Ce ne sont ni des essais d’acceptation, ni
des essais de performance.
Ces techniques sont appliquées pour déterminer la précision de différents instruments en une seule fois,
ou celle d’un seul instrument en plusieurs fois.
Les techniques sur site peuvent être appliquées n’importe où, sans nécessiter d’équipement particulier ;
elles sont conçues pour limiter les influences atmosphériques.
NOTE D’autres Normes internationales sur les essais des instruments de mesure sont disponibles, dans le
domaine de la construction.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente norme internationale. Au moment de la
publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties
prenantes des accords fondés sur la présente norme internationale sont invitées à rechercher la
possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les membres de la
CEI et de NS0 possèdent le registre des normes internationales en vigueur à un moment donné.
ISO 3534-l :1993, Statistique - Vocabulaire et symboles - Partie 1 : Probabilité et termes statistiques
généraux.
ISO 9849:1991, Optique et instruments d’optique - Instruments géodésiques - Vocabulaire.
3 Définitions
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 12857, les définitions données dans NS0 3534-l et
I’ISO 9849 et s’appliquent.
---------------------- Page: 3 ----------------------
0 ISO
ISO 12857-3: 1997(F)
4 Généralités
L’état de réglage par l’utilisateur de l’instrument MED et de son équipement auxiliaire associé doit être
connu et acceptable, correspondre aux méthodes spécifiées dans les manuels utilisateur et utilisé avec
l’équipement réflecteur recommandé par le fabricant.
La précision des instruments MED est exprimée en termes d’écart-type d’une direction horizontale (HZ),
observée dans les deux positions faciales du télescope, ou d’angle vertical (V) observé en une fois dans
les deux positions faciales du télescope.
Les méthodes d’essai indiquées dans la présente partie de I’ISO 12857 ont pour but de déterminer
l’écart-type SISO-EDM.
Il convient d’appliquer les essais statistiques afin de déterminer si l’écart-type s obtenu appartient à la
population de l’écart-type d’instrumentation, si deux échantillons essayés appartiennent à la même
population ou si l’indice de correction o du cercle vertical est égal à zéro.
Techniques
5
5.1 Généralités
Les techniques sur site suivantes doivent être adoptées afin de déterminer la précision des instruments
MED, par une seule équipe de surveillance avec un seul instrument et son équipement annexe.
Les techniques sur site décrites dans la présente partie de I’ISO 12857 s’appuient sur le mesurage des
distances sur une ligne d’essai, dans toutes les combinaisons possible, les distances nominales étant
inconnues (voir figure 1).
Par ces techniques, les erreurs d’échelle de l’instrument MED ne peuvent être détectées ; toutefois, elles
n’ont aucune influence sur l’écart-type s. et la correction du point zéro, O. Pour déterminer la stabilité de
l’échelle, il convient de vérifier la fréquence de mesurage de l’instrument MED au moyen d’un
fréquencemètre.
La correction du point zéro obtenue par ces méthodes est considérée comme étant constante, c’est-à-
dire qu’il s’agira d’une valeur moyenne renvoyant uniquement à la plage de distances de la ligne d’essai.
Les résultats d’essai sont influencés par les conditions météorologiques : différences au niveau de la
température de l’air et de la pression. II faut les éliminer par correction atmosphérique des distances
brutes. Un ciel couvert garantit les conditions atmosphériques les plus favorables. Les résultats obtenus
à partir d’essais en laboratoire ne seraient pratiquement pas affectés par une influence atmosphérique ;
cependant, ils présentent un coût élevé et ne sont pas pratiques pour la plupart des utilisateurs.
5.2 Configuration d’essai
II faut déterminer une ligne droite d’environ 600 m de long et comportant sept points, de surface
horizontale ou présentant une déclivité constante. II convient que les points soient stables pendant les
mesurages d’essai. Pour obtenir des valeurs représentatives de l’écart-type et de la correction du point
zéro, il convient de sélectionner les points de sorte que les parties des distances mesurées déterminées
par un mesurage de phase, avec une grande fréquence, soient réparties équitablement sur toute la
longueur unitaire (échelle de mesure) de l’instrument MED.
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 12857=3:1997(F)
0 ISO
Figure 1 - Configuration d’essai
La configuration sera correcte si les six distances entre les sept points de la ligne d’essai, d,.,,., de
sont déterminées à partir de la méthode suivante : do = 600 m correspond à la longueur approxrmative
de la ligne d’essai projetée, X est la longueur d’onde, A/2 est la longueur unitaire (échelle de mesure)
de l’instrument MED. De ces deux valeurs est déduit BO:
_ do -6,5A
BO-
15
BO est arrondi à la valeur la plus proche
yt étant un nombre entier.
Avec
a
c=-
72
on calcule les six distances se trouvant sur la ligne d’essai, de même que la longueur totale d :
d = X+B + 3c
1
d = X +3B + 7c
2
d = X +SB + 11c
3
d X +4B + 9c
4=
= X +2B + 5c
d
5
d x + + c
6=
d = 6x + 15B + 36C
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 12857-3: 1997(F) 0 ISO
5.3 Observations
Les vingt et une distances possible entre les sept points doivent être mesurées le même jour. Il convient
d’utiliser l’échange de centrage forcé afin d’éliminer les erreurs de centrage. Il convient qu’un nombre
suffisant de prismes garantisse que toutes les distances sont mesurées avec un bon signal retour. II est
recommandé de commencer l’observation des distances lorsque la visibilité est bonne et que l’on suppose
que l’isolement sera faible. Il est recommandé de mesurer souvent la température et la pression afin de
s’assurer qu’on peut en déduire des corrections atmosphériques fiables.
0 0
cl “3
...
NORME
ISO
INTERNATIONALE
12857-3
Premibre édition
1997-08-I 5
Optique et instruments d’optique -
Instruments géodésiques - Méthodes de
détermination sur site de la précision -
Partie 3:
Télémètres électro-optiques (instruments
MED)
Optics and optical instruments - Geodetic instruments - Field
procedures for determining accuracy -
Part 3: Electre-optical distance meters (EDM instruments)
Numéro de référence
ISO 12857-3: 1997(F)
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ISO 12857-3: 1997(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration des Normes internationales
est en général confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations
internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent
également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités
membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 %
au moins des comités mambres votants.
La Norme internationale ISO 12857-3 a été élaborée par le comité technique ISORC 172, Optique
et instruments d’optique, sous-comité SC 6, Instruments géodésiques et d’observation.
L’ISO 12857 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Optique et
instruments d’optique - Instruments géodésiques - Méthode de détermination sur site de la
précision :
- Partie 1 : Niveaux
- Partie 2 : Théodolites
- Parfie 3 : Télémètres électro-optiques (instruments MED)
Les annexes A et B de la présente partie de I’ISO 12857 sont données uniquement à titre
d’information.
0 ISO 1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun
procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l‘éditeur.
Organisation internationale de normalisation
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Optique et instruments d’optique - Instruments géodésiques -
Méthodes de détermination sur site de la précision -
Partie 3:
Télémètres électro-optiques (instruments MED)
1 Domaine d’application
La présente partie de NS0 12857 spécifie les techniques sur site à adopter pour déterminer et évaluer la
précision des télémètres électro-optiques (instruments MED) utilisés pour la surveillance et pour des
distances jusqu’à 2 km environ.
Ces essais sont destinés à avoir un caractère opérationnel. Ce ne sont ni des essais d’acceptation, ni
des essais de performance.
Ces techniques sont appliquées pour déterminer la précision de différents instruments en une seule fois,
ou celle d’un seul instrument en plusieurs fois.
Les techniques sur site peuvent être appliquées n’importe où, sans nécessiter d’équipement particulier ;
elles sont conçues pour limiter les influences atmosphériques.
NOTE D’autres Normes internationales sur les essais des instruments de mesure sont disponibles, dans le
domaine de la construction.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente norme internationale. Au moment de la
publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties
prenantes des accords fondés sur la présente norme internationale sont invitées à rechercher la
possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les membres de la
CEI et de NS0 possèdent le registre des normes internationales en vigueur à un moment donné.
ISO 3534-l :1993, Statistique - Vocabulaire et symboles - Partie 1 : Probabilité et termes statistiques
généraux.
ISO 9849:1991, Optique et instruments d’optique - Instruments géodésiques - Vocabulaire.
3 Définitions
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 12857, les définitions données dans NS0 3534-l et
I’ISO 9849 et s’appliquent.
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ISO 12857-3: 1997(F)
4 Généralités
L’état de réglage par l’utilisateur de l’instrument MED et de son équipement auxiliaire associé doit être
connu et acceptable, correspondre aux méthodes spécifiées dans les manuels utilisateur et utilisé avec
l’équipement réflecteur recommandé par le fabricant.
La précision des instruments MED est exprimée en termes d’écart-type d’une direction horizontale (HZ),
observée dans les deux positions faciales du télescope, ou d’angle vertical (V) observé en une fois dans
les deux positions faciales du télescope.
Les méthodes d’essai indiquées dans la présente partie de I’ISO 12857 ont pour but de déterminer
l’écart-type SISO-EDM.
Il convient d’appliquer les essais statistiques afin de déterminer si l’écart-type s obtenu appartient à la
population de l’écart-type d’instrumentation, si deux échantillons essayés appartiennent à la même
population ou si l’indice de correction o du cercle vertical est égal à zéro.
Techniques
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5.1 Généralités
Les techniques sur site suivantes doivent être adoptées afin de déterminer la précision des instruments
MED, par une seule équipe de surveillance avec un seul instrument et son équipement annexe.
Les techniques sur site décrites dans la présente partie de I’ISO 12857 s’appuient sur le mesurage des
distances sur une ligne d’essai, dans toutes les combinaisons possible, les distances nominales étant
inconnues (voir figure 1).
Par ces techniques, les erreurs d’échelle de l’instrument MED ne peuvent être détectées ; toutefois, elles
n’ont aucune influence sur l’écart-type s. et la correction du point zéro, O. Pour déterminer la stabilité de
l’échelle, il convient de vérifier la fréquence de mesurage de l’instrument MED au moyen d’un
fréquencemètre.
La correction du point zéro obtenue par ces méthodes est considérée comme étant constante, c’est-à-
dire qu’il s’agira d’une valeur moyenne renvoyant uniquement à la plage de distances de la ligne d’essai.
Les résultats d’essai sont influencés par les conditions météorologiques : différences au niveau de la
température de l’air et de la pression. II faut les éliminer par correction atmosphérique des distances
brutes. Un ciel couvert garantit les conditions atmosphériques les plus favorables. Les résultats obtenus
à partir d’essais en laboratoire ne seraient pratiquement pas affectés par une influence atmosphérique ;
cependant, ils présentent un coût élevé et ne sont pas pratiques pour la plupart des utilisateurs.
5.2 Configuration d’essai
II faut déterminer une ligne droite d’environ 600 m de long et comportant sept points, de surface
horizontale ou présentant une déclivité constante. II convient que les points soient stables pendant les
mesurages d’essai. Pour obtenir des valeurs représentatives de l’écart-type et de la correction du point
zéro, il convient de sélectionner les points de sorte que les parties des distances mesurées déterminées
par un mesurage de phase, avec une grande fréquence, soient réparties équitablement sur toute la
longueur unitaire (échelle de mesure) de l’instrument MED.
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ISO 12857=3:1997(F)
0 ISO
Figure 1 - Configuration d’essai
La configuration sera correcte si les six distances entre les sept points de la ligne d’essai, d,.,,., de
sont déterminées à partir de la méthode suivante : do = 600 m correspond à la longueur approxrmative
de la ligne d’essai projetée, X est la longueur d’onde, A/2 est la longueur unitaire (échelle de mesure)
de l’instrument MED. De ces deux valeurs est déduit BO:
_ do -6,5A
BO-
15
BO est arrondi à la valeur la plus proche
yt étant un nombre entier.
Avec
a
c=-
72
on calcule les six distances se trouvant sur la ligne d’essai, de même que la longueur totale d :
d = X+B + 3c
1
d = X +3B + 7c
2
d = X +SB + 11c
3
d X +4B + 9c
4=
= X +2B + 5c
d
5
d x + + c
6=
d = 6x + 15B + 36C
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ISO 12857-3: 1997(F) 0 ISO
5.3 Observations
Les vingt et une distances possible entre les sept points doivent être mesurées le même jour. Il convient
d’utiliser l’échange de centrage forcé afin d’éliminer les erreurs de centrage. Il convient qu’un nombre
suffisant de prismes garantisse que toutes les distances sont mesurées avec un bon signal retour. II est
recommandé de commencer l’observation des distances lorsque la visibilité est bonne et que l’on suppose
que l’isolement sera faible. Il est recommandé de mesurer souvent la température et la pression afin de
s’assurer qu’on peut en déduire des corrections atmosphériques fiables.
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Questions, Comments and Discussion
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