ISO 17123-3:2001
(Main)Optics and optical instruments — Field procedures for testing geodetic and surveying instruments — Part 3: Theodolites
Optics and optical instruments — Field procedures for testing geodetic and surveying instruments — Part 3: Theodolites
This part of ISO 17123 specifies field procedures to be adopted when determining and evaluating the precision (repeatability) of theodolites and their ancillary equipment when used in building and surveying measurements. Primarily, these tests are intended to be field verifications of the suitability of a particular instrument for the immediate task at hand and to satisfy the requirements of other standards. They are not proposed as tests for acceptance or performance evaluations that are more comprehensive in nature. This part of ISO 17123 can be thought of as one of the first steps in the process of evaluating the uncertainty of a measurement (more specifically a measurand). The uncertainty of a result of a measurement is dependent on a number of factors. These include among others: repeatability (precision), reproducibility (between day repeatability), traceability (an unbroken chain to national standards) and a thorough assessment of all possible error sources, as prescribed by the ISO Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM). These field procedures have been developed specifically for in situ applications without the need for special ancillary equipment and are purposefully designed to minimize atmospheric influences.
Optique et instruments d'optique — Méthodes d'essai sur site des instruments géodésiques et d'observation — Partie 3: Théodolites
La présente partie de l'ISO 17123 spécifie les méthodes sur site à suivre lors de la détermination et de l'évaluation de la précision (répétabilité) des théodolites et de l'équipement auxiliaire utilisé pour les mesurages de construction et d'observation. En premier lieu, ces essais sont destinés à être des vérifications de terrain de l'adéquation d'un instrument particulier et pour satisfaire aux exigences des autres normes. Ils ne sont pas proposés comme des essais d'évaluations de l'acceptation et de la performance, plus compréhensibles par nature. La présente partie de l'ISO 17123 peut être appréhendée comme l'une des premières étapes dans le processus d'évaluation de l'incertitude d'un mesurage (plus précis d'un mesurande). L'incertitude d'un résultat de mesurage dépend d'un certain nombre de facteurs. Ces facteurs incluent, entre autres: répétabilité (précision), reproductibilité, traçabilité, et une évaluation de toutes les sources d'erreurs possibles telles que prescrites dans le Guide ISO de l'expression de l'incertitude de mesurage. Ces méthodes sur site peuvent s'appliquer n'importe où sans équipement auxiliaire spécial, et sont conçues de manière à réduire les influences atmosphériques.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 17123-3
First edition
2001-12-01
Optics and optical instruments — Field
procedures for testing geodetic and
surveying instruments —
Part 3:
Theodolites
Optique et instruments d'optique — Méthodes d'essai sur site des
instruments géodésiques et d'observation —
Partie 3: Théodolites
Reference number
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ii ISO 2001 – All rights reserved
Contents Page
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 General . 2
5 Measurement of horizontal directions . 3
6 Measurement of vertical angles . 8
Annexes
A Example of the simplified test procedure (horizontal directions). 12
A.1 Measurements . 12
A.2 Calculation . 12
B Example of the full test procedure (horizontal directions). 14
B.1 Measurements . 14
B.2 Calculation . 15
B.3 Statistical tests . 16
C Example of both test procedures (vertical angles). 18
C.1 Measurements . 18
C.2 Calculation . 19
C.3 Statistical tests . 20
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ISO 2001 – All rights reserved iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical com-
mittees. 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 liai-
son with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
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.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO 17123 may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 17123-3 was prepared by Technical Committee ISO/TC 172, Optics and optical instru-
ments, Subcommittee SC 6, Geodetic and surveying instruments.
This first edition of ISO 17123-3 cancels and replaces ISO 8322-4:1991 and ISO 12857-2:1997, which have been
technically revised.
ISO 17123 consists of the following parts, under the general title Optics and optical instruments — Field procedures
for testing geodetic and surveying instruments:
— Part 1: Theory
— Part 2: Levels
— Part 3: Theodolites
— Part 4: Electro-optical distance meters (EDM instruments)
— Part 5: Electronic tacheometers
— Part 6: Rotating lasers
— Part 7: Optical plumbing instruments
Annexes A, B and C of this part of ISO 17123 are for information only.
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iv ISO 2001 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 17123-3:2001(E)
Optics and optical instruments — Field procedures for testing
geodetic and surveying instruments —
Part 3:
Theodolites
1 Scope
This part of ISO 17123 specifies field procedures to be adopted when determining and evaluating the precision (re-
peatability) of theodolites and their ancillary equipment when used in building and surveying measurements. Prima-
rily, these tests are intended to be field verifications of the suitability of a particular instrument for the immediate task
at hand and to satisfy the requirements of other standards. They are not proposed as tests for acceptance or per-
formance evaluations that are more comprehensive in nature.
This part of ISO 17123 can be thought of as one of the first steps in the process of evaluating the uncertainty of a
measurement (more specifically a measurand). The uncertainty of a result of a measurement is dependent on a
number of factors. These include among others: repeatability (precision), reproducibility (between day repeatability),
traceability (an unbroken chain to national standards) and a thorough assessment of all possible error sources, as
prescribed by the ISO Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM).
These field procedures have been developed specifically for in situ applications without the need for special ancillary
equipment and are purposefully designed to minimize atmospheric influences.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 17123. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications
do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 17123 are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated references,
the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain registers of cur-
rently valid International Standards.
ISO 3534-1, Statistics — Vocabulary and symbols — Part 1: Probability and general statistical terms
ISO 4463-1, Measurement methods for building — Setting-out and measurement — Part 1: Planning and organiza-
tion, measuring procedures, acceptance criteria
ISO 7077, Measuring methods for building — General principles and procedures for the verification of dimensional
compliance
ISO 7078, Building construction — Procedures for setting out, measurement and surveying — Vocabulary and guid-
ance notes
ISO 9849, Optics and optical instruments — Geodetic and surveying instruments — Vocabulary
ISO 17123-1, Optics and optical instruments — Field procedures for testing geodetic and surveying instruments —
Part 1: Theory
GUM, Guide to the expression of uncertainty in measurement
VIM, International vocabulary of basic and general terms in metrology
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ISO 2001 – All rights reserved 1
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 17123, the terms and definitions given in ISO 3534-1, ISO 4463-1, ISO 7077,
ISO 7078, ISO 9849, ISO 17123-1, GUM and VIM apply.
4 General
4.1 Requirements
Before commencing surveying, it is important that the operator investigates that the precision in use of the measuring
equipment is appropriate to the intended measuring task.
The theodolite and its ancillary equipment shall be in known and acceptable states of permanent adjustment
according to the methods specified in the manufacturer's handbook, and used with tripods as recommended by the
manufacturer.
The results of these tests are influenced by meteorological conditions, especially by the gradient of temperature. An
overcast sky and low wind speed guarantee the most favourable weather conditions. The particular conditions to be
taken into account may vary depending on where the tasks are to be undertaken. Note should also be taken of the
actual weather conditions at the time of measurement and the type of surface above which the measurements are
made. The conditions chosen for the tests should match those expected when the intended measuring task is actu-
ally carried out (see ISO 7077 and ISO 7078).
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. In addition, laboratory tests
yield precisions much higher than those that can be obtained under field conditions.
The measure of precision of theodolites is expressed in terms of the experimental standard deviation (root mean
square error) of a horizontal direction (HZ), observed once in both face positions of the telescope or of a vertical
angle (V) observed once in both face positions of the telescope.
This part of ISO 17123 describes two different field procedures both for the measurement of horizontal directions and
vertical angles as given in clauses 5 and 6. The operator shall choose the procedure which is most relevant to the
project's particular requirements.
4.2 Procedure 1: Simplified test procedure
The simplified test procedure provides an estimate as to whether the precision of a given theodolite is within the
specified permitted deviation, according to ISO 4463-1.
This test procedure is normally intended for checking whether the measure of precision in use of the measuring
equipment in conjunction with its operator is appropriate to carry out the measurement to the specified measure of
precision requirement.
This simplified test procedure is based on a limited number of measurements and, therefore, the experimental
standard deviation calculated can only be indicative of the order of the measure of precision achievable in common
use. If a more precise assessment of the measuring instrument and its ancillary equipment under field conditions is
required, it is recommended to adopt the more rigorous full test procedure. Statistical tests based on the simplified
test procedure are not proposed.
4.3 Procedure 2: Full test procedure
The full test procedure shall be adopted to determine the best achievable measure of precision of a particular
theodolite and its ancillary equipment under field conditions.
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2 ISO 2001 – All rights reserved
The full test procedure is intended for determining the experimental standard deviation of a horizontal direction or a
vertical angle observed once in both face positions of the telescope:
s ands
ISO-THEO-HZ ISO-THEO-V
Further, this procedure may be used to determine:
— the measure of precision in use of theodolites by a single survey team with a single instrument and its ancillary
equipment at a given time;
— the measure of precision in use of a single instrument over time;
— the measure of precision in use of each of several theodolites in order to enable a comparison of their respective
achievable precisions to be obtained under similar field conditions.
Statistical tests should be applied to determine whether the experimental standard deviation,s, obtained belongs to
the population of the instrumentation's theoretical standard deviation,, whether two tested samples belong to the
same population and whether the vertical index error,, is equal to zero or has not changed (see 5.4 and 6.4).
5 Measurement of horizontal directions
5.1 Configuration of the test field
Fixed targets (4 targets for the simplified test procedure and 5 targets for the full test procedure) shall be set up
located approximately in the same horizontal plane as the instrument, between 100 m to 250 m away, and situated at
intervals around the horizon as regular as possible. Targets shall be used which can be observed unmistakably,
preferably target plates.
Figure 1 — Test configuration for measurement of horizontal directions
5.2 Measurements
For the simplified test procedure,m = 1 series of measurements shall be taken.
For the full test procedure,m = 4 series of measurements shall be taken under various but not extreme weather
conditio
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 17123-3
Première édition
2001-12-01
Optique et instruments d'optique —
Méthodes d'essai sur site des instruments
géodésiques et d'observation —
Partie 3:
Théodolites
Optics and optical instruments — Field procedures for testing geodetic and
surveying instruments —
Part 3: Theodolites
Numéro de référence
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ii ISO 2001 – Tous droits réservés
Sommaire Page
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Généralités . 2
5 Mesure des directions horizontales . 3
6 Mesure des angles verticaux . 8
Annexes
A Exemple pour la méthode d'essai simplifiée (directions horizontales). 13
A.1 Mesures . 13
A.2 Calcul . 14
B Exemple pour la méthode d'essai complète (directions horizontales) . 16
B.1 Mesures . 16
B.2 Calcul . 17
B.3 Essais statistiques . 18
C Exemple pour les deux méthodes (angles verticaux) . 20
C.1 Mesures . 20
C.2 Calcul . 21
C.3 Essais statistiques . 22
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ISO 2001 – Tous droits réservés iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de norma-
lisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux comités
techniques de l'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
l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique interna-
tionale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
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 membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente partie de l'ISO 17123 peuvent faire l'objet
de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas
avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
La Norme internationale ISO 17123-3 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 172, Optique et instruments
d'optique,sous-comité SC 6, Instruments géodésiques et d'observation.
Cette première édition annule et remplace l’ISO 8322-4:1991 et l’ISO 12857-2:1997, dont elle constitue une révision
technique.
L'ISO 17123 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Optique et instruments d'optique —
Méthodes d'essai sur site des instruments géodésiques et d'observation:
— Partie 1: Théorie
— Partie 2: Niveaux
— Partie 3: Théodolites
— Partie 4: Télémètres électro-optiques (instruments MED)
— Partie 5: Tachéomètres électroniques
— Partie 6: Lasers rotatifs
— Partie 7: Instruments de plombage optique
Les annexes A, B et C de la présente partie de l'ISO 17123 sont données uniquement à titre d'information.
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iv ISO 2001 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 17123-3:2001(F)
Optique et instruments d'optique — Méthodes d'essai sur site des
instruments géodésiques et d'observation —
Partie 3:
Théodolites
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 17123 spécifie les méthodes sur site à suivre lors de la détermination et de l'évaluation
de la précision (répétabilité) des théodolites et de l'équipement auxiliaire utilisé pour les mesurages de construction
et d'observation. En premier lieu, ces essais sont destinés à être des vérifications de terrain de l'adéquation d'un ins-
trument particulier et pour satisfaire aux exigences des autres normes. Ils ne sont pas proposés comme des essais
d'évaluations de l'acceptation et de la performance, plus compréhensibles par nature.
La présente partie de l'ISO 17123 peut être appréhendée comme l'une des premières étapes dans le processus
d'évaluation de l'incertitude d'un mesurage (plus précis d'un mesurande). L'incertitude d'un résultat de mesurage dé-
pend d'un certain nombre de facteurs. Ces facteurs incluent, entre autres: répétabilité (précision), reproductibilité,
traçabilité, et une évaluation de toutes les sources d'erreurs possibles telles que prescrites dans le Guide ISO de
l'expression de l'incertitude de mesurage.
Ces méthodes sur site peuvent s'appliquer n'importe où sans équipement auxiliaire spécial, et sont conçues de
manière à réduire les influences atmosphériques.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite, consti-
tuent des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 17123. Pour les références datées, les amendements
ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords fon-
dés sur la présente partie de l'ISO 17123 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus ré-
centes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière édition du document
normatif en référence s'applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des Normes internationa-
les en vigueur.
ISO 3534-1, Statistique — Vocabulaire et symboles — Partie 1: Probabilité et termes statistiques
ISO 4463-1, Méthodes de mesurage pour la construction — Piquetage et mesurage — Partie 1: Planification et or-
ganisation, procédures de mesurage et critères d'acceptation
ISO 7077, Méthodes de mesurage pour la construction — Principes généraux pour la vérification de la conformité di-
mensionnelle
ISO 7078, Construction immobilière — Procédés pour l'implantation, le mesurage et la topométrie — Vocabulaire et
notes explicatives
ISO 9849, Optique et intruments d'optique — Instruments géodésiques et d'observation — Vocabulaire
ISO 17123-1, Optique et instruments d'optique — Méthodes d'essai sur site pour les instruments géodésiques et
d'observation — Partie 1: Théorie
GUM, Guide pour l'expression de l'incertitude de mesurage
©
ISO 2001 – Tous droits réservés 1
VIM, Vocabulaire international des termes fondamentaux et généraux de métrologie
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 17123, les termes et définitions données dans l'ISO 3534-1,
l’ISO 4463-1, l’ISO 7077, l’ISO 7078, l’ISO 9849, l’ISO 17123-1, le GUM et le VIM s'appliquent.
4 Généralités
4.1 Exigences
Avant de procéder à l'observation, il est important que l'opérateur recherche si la précision du matériel de mesure est
appropriée à la tâche de mesure prévue.
Le théodolite ainsi que le matériel auxiliaire doivent se trouver dans un état de réglage permanent connu et
acceptable, conformément aux méthodes indiquées dans le manuel du fabricant et être utilisés avec des trépieds,
comme recommandé par le fabricant.
Les résultats de ces essais sont influencés par les conditions météorologiques, notamment par la température. Un
ciel couvert et un vent faible sont les conditions les plus favorables. Les conditions particulières à prendre en compte
peuvent varier selon l'endroit où les tâches doivent être effectuées. Il convient également de noter les conditions mé-
téorologiques réelles au moment de la mesure et le type de surface sur laquelle les mesures sont pratiquées. Les
conditions choisies pour les essais doivent correspondre à celles prévues lorsque la tâche de mesure est effective-
ment exécutée (voir l'ISO 7077 et l'ISO 7078).
Les essais pratiqués en laboratoires donneraient des résultats qui ne seraient presque pas soumis aux influences
atmosphériques, mais leur coût est très élevé et, par conséquent, la plupart des utilisateurs n'y ont pas recours. Par
ailleurs, les essais en laboratoire exigent des précisions nettement supérieures à celles pouvant être obtenues sur le
terrain.
La mesure de précision des théodolites est exprimée en fonction de l'écart-type expérimental (erreur quadratique
moyenne) d'une direction horizontale (HZ), observée une fois dans les deux positions de la lunette, ou d'un angle
vertical (V) observé une fois dans les deux positions de la lunette.
La présente partie de l'ISO 17123 décrit deux méthodes différentes pour la mesure des directions horizontales et
des angles verticaux, tel que décrit aux articles 5 et 6. L'opérateur doit choisir la méthode qui répond le mieux aux
exigences particulières du projet.
4.2 Méthode 1: Méthode d'essai simplifiée
La méthode d'essai simplifiée fournit une estimation de la précision d'un théodolite donné, et indique si elle se situe
dans un écart autorisé spécifié, conformément à l'ISO 4463-1.
Cette méthode d'essai a généralement pour but de vérifier si la mesure de précision de l'équipement de mesure
utilisé par un opérateur est appropriée pour pratiquer la mesure selon l'exigence spécifiée.
La méthode d'essai simplifiée est basée sur un nombre limité de mesures et, par conséquent, l'écart-type
expérimental calculé ne peut donner que des indications sur l'ordre de la mesure de précision réalisable lors d'une
utilisation courante. Si une évaluation plus précise de l'instrument de mesure et de son équipement auxiliaire dans
des conditions de terrain est requise, il est recommandé d'adopter la méthode d'essai complète qui est plus
rigoureuse. Des essais statistiques basés sur une méthode d'essai simplifiée ne sont pas proposés.
©
2 ISO 2001 – Tous droits réservés
4.3 Méthode 2: Méthode d'essai complète
La méthode d'essai complète doit être adoptée pour déterminer la meilleure mesure de précision d'un théodolite
particulier et de son équipement auxiliaire dans des conditions de terrain.
La méthode d'essai complète a pour but de déterminer l'écart-type expérimental d'une direction horizontale ou d'un
angle vertical observé une fois dans les deux positions de la lunette:
s ets
ISO-THEO-HZ ISO-THEO-V
De plus, cette méthode peut être utilisée pour déterminer:
— la mesure de précision de théodolites effectuée par une équipe d'observation unique avec un instrument unique
et son équipement auxiliaire, à un moment donné;
— la mesure de précision d'un instrument unique dans des conditions temporelles;
— la mesure de précision de chaque théodolite afin d'effectuer une comparaison de leur précision réalisable
respective devant être obtenue dans des conditions de terrain similaires.
s
Il convient d'appliquer des essais statistiques pour déterminer si l'écart-type expérimental obtenu appartient à la
population de l'écart-type,, de l'instrument, si deux échantillons testés appartiennent à la même population et si
l'erreur d'index vertical,, est égale à zé
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.