Przedmiot
„Geodezja i kartografia”

Kierunek „Gospodarka przestrzenna”
sem.II, rok. akad. 2012/2013

Prowadzący: dr hab. inż. Andrzej Kobryń

Dane kontaktowe i formy zaliczenia



konsultacje (pok.127 A):



środa 11.15-12.00

(oraz 12.15-13.00)*



piątek 10.15-11.00

* poza terminami Rad WBiIŚ i zebrań ZIP



wykład – 2 kolokwia pisemne (testy)



ćwiczenia – 1 kolokwium + 1 operat obliczeniowy



pracownia

– 1 kolokwium + 2 operaty pomiarowe

Literatura

Wstęp do geodezji

wykłady z przedmiotu
„Geodezja i kartografia”

dr hab. inż. Andrzej Kobryń

Definicja geodezji

Wg Nowej Encyklopedii Powszechnej PWN (1998):

Geodezja to jedna z nauk o Ziemi zajmująca
się wyznaczaniem jej kształtu i rozmiarów
oraz sporządzaniem modelu matematycznego
rzeczywistej bryły ziemskiej (…), a także
określaniem wzajemnego położenia punktów
na wyznaczonej powierzchni.

Krótka historia geodezji



starożytny Egipt - podręcznik podający zasady miernictwa.



starożytne Chiny – powstanie instytucji do pomiaru i sporządzania map.



Babilon i Asyria - mapy na tabliczkach glinianych



III wiek p.n.e.

– 1. podręcznik praktycznej geodezji pt. „Dioptryka”

(Heron)



II wiek p.n.e. -

pojęcia współrzędnych geograficznych (Hipparch).



XVI w. -

powstanie różnych rzutów kartograficzne (np. Merkator)



1528 -

pomiary południka w Europie z dokładnością rzędu 0.1%.



1647 -

zastosowanie barometru do pomiaru wysokości gór (Pascal)



1673 -

związek matematyczny między okresem wahań wahadła a jego

długością (Huygens)



1615-1617 - opracowanie metody triangulacji (Snellius)



1794

– teoria najmniejszych kwadratów (Gauss)



wynalazki techniczne



noniusz-portugalski matematyk Nunez, 1550,



stolik mierniczy - Praetorius, 1537

–1616,



luneta-Kepler,1611,



libella -

Thévenot, Francja, 1660) itd.

Trochę historii



Geodezja jest jedną z najstarszych nauk.



Właściwa nazwa (związana z przedmiotem geodezji
etymologicznie i historycznie), to geometria, czyli

mierzenie Ziemi (gr. ge 'Ziemia', metrein 'mierzyć').



Nazwy geometria (geometria praktyczna) w tym

znaczeniu używano w wielu krajach przez długie

stulecia, także w Polsce (jeometria, jeometria praktyczna
czy geometra -

uprawiający zawód mierniczego).



Wiele zadań geometrii praktycznej w przeszłości

sprowadzało się do dzielenia większych obszarów Ziemi

na mniejsze, stąd nazwa geodezja (gr. ‘geo’ + ’daise’).

Trochę historii (c.d.)

Prace Eratostenesa
(III w. p.n.e):



z długości cienia

kolumny i jej wysokości
wynika



kąt

a

=(1/50)2

P



stąd promień



R=50s/2

P



lecz s=5000 stadiów (ok
1/6 km)



więc R= 6631 km

(współcześnie przyjmuje

się R=6371 km)

Obszar działań geodezji



Geodezja przede wszystkim zajmuje się badaniem kształtu i

wymiarów powierzchni Ziemi.



Powierzchnię, po której chodzimy, jeździmy a czasami pływamy
nazywamy

fizyczną powierzchnią Ziemi



Oceany i morza po uspokojeniu się falowania przyjmują

horyzontalną lub wyrażając się bardziej precyzyjne, poziomą

powierzchnię, która zwana jest

geoidą

.

Podział geodezji



geodezja wyższa – badanie kształtu i rozmiarów Ziemi lub
jej większych obszarów z uwzględnieniem krzywizny

powierzchni odniesienia



geodezja gospodarcza

– pomiary specjalne związane z

budownictwem, rolnictwem, inżynierią środowiska,
gospodarowaniem przestrzenią i innymi dziedzinami
gospodarki

Geodezja

Geodezja

wyższa

Geodezja

gospodarcza

(niższa)

Działy geodezji



Geodezja gospodarcza:



geodezja inżynieryjno-przemysłowa



geodezja miejska



część geodezji gospodarczej, zajmująca się koordynacją

przestrzenną obiektów



obejmuje opracowanie i wyznaczenie w terenie:



szczegółowego planu zagospodarowania
przestrzennego



różnego rodzaju planów realizacyjnych budownictwa

ogólnego i przemysłowego



geodezja górnicza



geodezja rolna i leśna



Geodezja satelitarna

(nazywana także geodezją kosmiczną lub

planetarną)



Kartografia



tworzenie modeli rzeczywistości w postaci map

Działy geodezji (c.d.)



Fotogrametria i teledetekcja



pomiary nie bezpośrednio w terenie, lecz na zarejestrowanym

obrazie w postaci zdjęć fotograficznych



Geomatyka

- dyscyplina naukowo-

techniczna zajmująca się

pozyskiwaniem, analizowaniem, interpretowaniem,
upowszechnianiem i praktycznym stosowaniem geoinformacji
(informacji odniesionej do powierzchni Ziemi)



Instrumentoznawstwo geodezyjne



Obliczenia geodezyjne i rachunek wyrównawczy

Pomiary geodezyjne



naziemne

realizowane przy pomocy instrumentów
geodezyjnych oraz metod triangulacji, poligonizacji i
niwelacji



kątowe



liniowe



wysokościowe



kosmiczne

wchodzące w zakres geodezji satelitarnej i

wykorzystujące sztuczne satelity

Jednostki kątowe

Wg systemu SI:



System heksagonalny



1 kąt pełny= 360o(stopni)



1

o

= 60’(minut)



1’= 60”(sekund)



System dziesiętny



1 kąt pełny= 400

g

(gradów)



1

g

= 100

c

(centygradów)



1

c

= 100

cc

(miligradów)



Miara radialna (łukowa)



Kąt w mierze radialnej jest zdefiniowany przez stosunek łuku b,

na którym dany kąt α jest oparty do długości promienia r koła,



Jednostką kątową w mierze radialnej jest kąt którego wartość

jest równa 1, czyli b = r,



Kąt ten zwany jest radianem, ponieważ jest uzyskany z obwodu

równego promieniowi koła.

Zadania geodezji (ogólnie)



w ujęciu klasycznym

wyznaczanie położenia punktów fizycznej

powierzchni Ziemi względem geodezyjnego układu
odniesienia



w ujęciu praktycznym

pomiary dotyczące gromadzenia, przetwarzania i
prezentowania informacji o powierzchni Ziemi i

obiektach z nią związanych



pomiary topograficzne, przydatne do sporządzania map,



pomiary gruntów



pomiary obiektów inżynierskich związane z procesami ich
budowy i eksploatacji

Zadania geodezji



określanie kształtu i wymiarów Ziemi jako planety



opisywanie powierzchni Ziemi w zakresie

przestrzennego rozmieszczenia obiektów

naturalnych i sztucznych oraz rzeźby terenu

(najpowszechniejszą formą tego opisu jest mapa w

różnych skalach, poczynając od 1:500; obecnie

dominację zdobywają mapy cyfrowe, realizowane w
technologii informatycznej)



opis podziemnej infrastruktury technicznej

(kanalizacja, wodociągi, energetyka,
telekomunikacja, gaz itp.)

Zadania geodezji (c.d.)



opis złóż mineralnych i wyrobisk górniczych



kataster nieruchomości (stan prawny nieruchomości

gruntowych i lokalowych, sposób użytkowania

gruntów, klasyfikacja gleboznawcza, wartość
rynkowa)



geodezyjna realizacja w terenie (wytyczanie na

gruncie) projektów budowli (budynków, mostów,

dróg, kolei itp.) oraz kontrola ich funkcjonowania

(pomiary odkształceń i przemieszczeń)



przekształcanie struktury powierzchniowej gruntów

(scalenia i wymiany gruntów)



monitorowanie środowiska i przestrzennego
zagospodarowania kraju.

Geodezja w przekształcaniu
stanu zagospodarowania terenu

Standardowy tryb trwałego przekształcania stanu
zagospodarowania powierzchni ziemi:
(poczynając od obszaru kilkudziesięciu m

2

)



odpowiednie przygotowanie tego przedsięwzięcia w

procesie projektowania, włącznie z wszechstronną

analizą i oceną skutków tego zamierzenia
inwestycyjnego.

Istota zadań geodezyjnych:



opracowanie mapy sytuacyjno-

wysokościowej dla celów

projektowych oraz wcześniejsze opracowanie mapy dla

celów prawnych (w celu pozyskania terenu)



geodezyjne opracowanie zaprojektowanego obiektu i
jego wytyczeniu w terenie (pomiary realizacyjne)

Sprzęt pomiarów kątów (teodolity)

Sprzęt do pomiarów długości

Nowoczesny sprzęt pomiarowy
(tachimetry elektroniczne)

Sprzęt do pomiarów
wysokościowych (niwelatory)

Nowoczesny sprzęt do pomiarów
wysokościowych (niwelatory cyfrowe)

Stabilizacja (markowanie)
punktów geodezyjnych

Inny sprzęt – niwelatory laserowe

Osprzęt pomiarowy

Osprzęt pomiarowy

Rejestracja wyników pomiaru

Wybrane prace pomiarowe
-

układy odniesienia

Wybrane prace pomiarowe
- pomiary sytuacyjno-

wysokościowe

Wybrane prace pomiarowe
- tyczenie

Wybrane prace pomiarowe
- pomiary inwentaryzacyjne

Wybrane prace pomiarowe
- pomiary kontrolne

Fotogrametria lotnicza

Fotogrametria naziemna

Technologia GPS
(Global Positioning System)

Nowoczesne technologie

związane z geodezją



pochodne technologii, które narodziły się dopiero w
drugiej połowie XX wieku



skupiają najnowsze rozwiązania z zakresu rejestrowania
i przetwarzania obrazu, nawigacji satelitarnej, informatyki
i komunikacji



przykłady



teledetekcja,



GPS (Global Positioning System)



systemy informacji przestrzennej (SIP, SIT, GIS)