WYKŁAD 5

POMIARY LINIOWE I POMIARY KĄTOWE

Niezależnie od wykorzystywanych instrumentów przy pomiarach w terenie każdy pomiar składa się z dwóch etapów:

-założenie i pomiar osnowy geodezyjnej

-pomiar szczegółów

Osnowy geodezyjne dzielą się na:

-Osnowa pozioma – wzajemne położenie punktów na powierzchni odniesienia zostało okreslone w przyjętym układzie współrzędnych geodezyjnych.

-Osnowa wysokościowa – wysokości punktów zostały określone względem przyjętego poziomu odniesienia.

Osnowy geodezyjne ze względu na dokładność wyznaczania współrzędnych lub punktów osnowy dzielą się na:

-osnowy podstawowe

-osnowy szczegółowe

-osnowy pomiarowe

a) ciąg poligonowy zamknięty

b,c) ciąg poligonowy otwarty obu stronnie wiązany

b) K,M,M,N,L – znana WSP. (x,y)

1,2,3 – punkty wyznaczone

c)N,M – znane WSP(x,y)

1,…,4 – punkty wyznaczone

Sposób założenia i pomiaru osnowy pomiarowej zależy od:

-rodzaju pracy jaką należy wykonać,

-wielkości obszaru,

-szczegółowości pomiaru,

-wymaganej dokładności opracowania,

-posiadanego sprzętu geodezyjnego.

Pomiar szczegółów zależy od dokładności jaką należy uzyskać przy wykonywaniu pomiaru szczegółów instrukcji (O-1 i O-2) szczegóły sytuacyjne zostały podzielone na trzy grypy dokładnościowe.

Grupa I (obiekty łatwe do zidentyfikowania, zachowujące wieloletnią trwałość):

-znaki graniczne: granice państwa, jednostek podziału administracyjnego działek,

-zastabilizowane znakami naziemnymi punktów osnów geodezyjnych,

-budynki, budowle u urządzenia techniczne (mosty, wiadukty, tunele, tory kolejowe itp.)

-elementy naziemne sieci uzbrojenia terenu, studnie i szczegóły uliczne (krawężniki, lampy, słupy, pomniki, ogrodzenia trwałe).

Grupa II (obiekty o mniej wyraźnych i mniej trwałych konturach):

-niestabilizowane punkty załamania granic działek,

-budowle ziemne (nasypy, wykopy, rowy, wały),

-elementy podziemne sieci uzbrojenia terenu,

-zieleń miejska i przyuliczna oraz boiska sportowe i pomniki przyrody.

Grupa III (obiekty o niewyraźnych obrysach):

-użytki gruntowe, kontury klasyfikacyjne, podwodne elementy sieci uzbrojenia terenu,

-cieki i wody stojace,

-odziały leśne w Lasach Państwowych,

-punkty wysokości naturalnej terenu (pikiety),

-inne obiekty, które można zidentyfikować z dokładnością nie mniejszą niż 0,50m.

Dopuszczalny błąd położenie punktów przy pomiarze wg instrukcji G-4:

Obiekty grupy dokładnościowej	I	II	III
Błąd położenie punktu [m]	<0,10	<0,30	<0,50

Pomiary długości

Pomiar odległości w terenie wykonuje się w celu określenia poziomej odległości pomiędzy wybranymi punktami.

// rys. trójkąta

D – odl. poz.

Dp – odl. przestrzenna

Zależność pomiędzy odległością poziomą, a odległością przestrzenną przedstawia się następująco:

D=d_pcos*alfa

Gdzie alfa… i chuj, przerzuciła…

Pomiary długości możemy podzielić na:

-pomiary bezpośrednie – polegające na zastosowaniu dalmierzy lub wielokrotnym odkładaniu przymiaru (taśmy stalowej, ruletki) wzdłuż mierzonego odcinka

-pomiary pośrednie – polegające na mierzeniu niektórych wielkości i na tej podstawie wyznaczeniu, na podstawie zależności geometrycznej, odległości.

Bezpośredni pomiar odległości

Współcześnie do bezpośrednich pomiarów odległości służą dalmierze elektroniczne. Możemy wyróżnić następujące rodzaje dalmierzy:

-dalmierze świetlne, które w zależności od sposobu pomiaru czasu dzielą się na:

-dalmierze fazowe,

-dalmierze impulsowe,

-dalmierze elektromagnetyczne, wykorzystujące znajomość prędkości rozchodzącej się fali.

W geodezji powszechnie stosowane są dalmierze świetlne, wykorzystujące do pomiaru światło widzialne i z zakresu bliskiej podczerwieni.

Dalmierz świetlny składa się z instrumentu (ustawionego nad punktem początkowym mierzonego odcinka) oraz pryzmatu (ustawionego na punkcie końcowym mierzonego odcinka)

Instrument wysyła strumień światła (falę elektromagnetyczną), która odbija się od pryzmatu i kieruje się do instrumentu jako fala retransmitowana.

[e-mail]

Bezpośredni pomiar odległości

Mierzona długość jest obliczana jako pewna liczba połówek fali oraz pewna końcówka (przesunięcie fazowe):

D=n*lambda/2+R*lambda/2

lambda – dł. Fali elektromagnetycznej

n – całkowita liczba połówek fali

R – przesunięcie fazowe (0<R<1)

Czynności odczytów przesunięć fazowych, zmian długości fali i obliczenie poziomej odległości są wykonywane automatycznie, a wynik jest wyświetlany w specjalnym polu ekranu odczytowego.

Dokładność pomiaru dalmierzem elektronicznym wynosi:

-od +/-(1mm+1mm/km) do +/-(5mm+5mm/km)

| \

Stała wartość błędu wartość błędu zależna od mierzonej odległości

Zasięg pomiaru odległości przy jednym lustrze od 0,7 do 7km.

Do pomiaru odległości możemy również wykorzystać:

-taśmę stalową,

-ruletkę geodezyjną,

-drut inwarowy.

Korzystając z wymienionych przyrządów należy pamiętać aby pomierzyć odległość poziomą:

Jeżeli kąt pochylenia terenu zmienia się wzdłuż mierzonej linii to należy zmierzyć długości odcinków o jednostajnym pochyleniu i zredukować każdy odcinek do poziomu wg zależności d=d_pcos(alfa)

d-odl. pozioma

d_p-odl. skośne

// rysunek

Jeżeli w terenie występują drobne i liczne pochylenia terenu stosuje się tzw. Pomiar metodą schodkowa, czyli taśmę naciąga się pionowo i rzutuje jej koniec za pomocą pionu sznurkowego.

D=nd+x

Do bezpośredniego pomiaru odległości można wykorzystać optyczny pomiar odległości za pomocą dalmierza jednoobrazowego, w który zaopatrzona jest każda luneta geodezyjna.

Do optycznego pomiaru odległości używa się:

-dalmierzy optycznych

-łat geodezyjnych.

Odległość w dalmierzu optycznym obliczamy jako:

d=kl+c

k-stała mnożenia k=100

c-stała dodawania c=0

l-różnica odczytów kreski tórnej i dolnej l=g-d

Obliczyć odl. zmierzoną dalmierzem optycznym jeżeli g=1274mm, d=1071mm

D=kl+c=100(1274-1071)+0==20300mm=20,3m

albo, jeżeli luneta nie jest w poziomie i znamy kąt pionowy alfa:

D=(kl+c)cos²alfa

//rysunek prawie tak sam jak w przyp dalemierza (wyżej)

Do pośrednich pomiarów odległości możemy zaliczyć:

-proste sposoby geometryczne i trygonometryczne

-sposób paralaktyczny

Metody geometryczne – polegają na pomiarze linii pomocniczych, przy czym można do odłożenia kąta prostego wykorzystać węgielnicę oraz stosować do obliczenia odległości znane proste wzory z geometrii (np. twierdzenie Talesa, twierdzenie Pitagorasa).

Metody trygonometryczne – poszukiwaną odległość wyznacza się na podstawie zmierzonych elementów liniowych i kątowych, wykorzystując zależności trygonometryczne występujące w dowolnym trójkącie.

Metoda paralaktyczna – polega na wyznaczeniu szukanego odcinka d za pomocą krótkiej stałej bazy b oraz zmierzonego małego kąta poziomego epsilon, zgodnie ze wzorem:

d=b/2 * ctg * epsilon/2

Pomiary kątów

W geodezji pomiarowi podlegają nastepujące kąty:

-kąt poziomy alfa – jest to kąt zawarty pomiędzy rzutami dwóch kierunków na płaszczyznę poziomą

//jakiś tam skomplikowany rysuneczek… :p

-kąt pionowy v-kąt zawarty w płaszczyźnie pionowej pomiędzy płaszczyzną poziomą a osią celową (0^g<v<+/-100^g),

-kąt zenitalny (odległość zenitalna) z –kąt zawarty pomiędzy osią pionu a osią celową (0^g<z<200^g),

z=100^g-v

Kąty pionowe i kąty zenitalne

//nie chce mi się tego rysować… -.-

Do pomiarów kątów poziomych i pionowych służą:

-teodolit

-współcześnie stosuje się tachimetry elektroniczne.