POLITECHNIKA WROCŁAWSKA Wrocław
WYDZIAŁ GÓRNICZY
TEMAT: UKŁADY WSPÓŁRZĘDNYCH
Prowadzący:
Wykonał:
WPROWADZENIE
Ze względu na sposób przedstawienia wzajemnego położenia punktów osnowy geodezyjne dzielą się na:
osnowę poziomą - w której wzajemne położenie punktów na powierzchni odniesienia zostało określone w przyjętym układzie współrzędnych geodezyjnych
osnowę wysokościową - w której wysokości punktów zostały określone względem przyjętego poziomu odniesienia
W geodezji mają zastosowanie różne układy współrzędnych. W geodezji wyższej jako powierzchnie odniesienia, w zależności od pożądanej dokładności wyznaczenia pozycji punktu, stosuje się: kulę, elipsoidę albo geoidę.
Pozycję punktu leżącego na kuli określa się w układzie współrzędnych geograficznych P(ϕ,λ)
gdzie:
ϕ - szerokość geograficzna
λ - długość geograficzna
Lepszym przybliżeniem kształtu globu ziemskiego jest elipsoida obrotowa o odpowiednio dobranych parametrach i usytuowaniu w bryje ziemskiej. Punkt jest określony jednoznacznie na powierzchni W elipsoidy obrotowej przez:
B - szerokość elipsoidalna
L - długość elipsoidalna
Na tej podstawie działa jednolity globalny trójwymiarowy układ współrzędnych prostokątnych z początkiem układu w centrum Ziemi zwany układem WGS-84.
W Polsce funkcjonuje kilka układów współrzędnych min: - układ „1965” , - układ „2000” ,,układ „92”.
Charakterystyka układów:
Układ „1965” jest układem współrzędnych prostokątnych płaskich w odwzorowaniu konforemnym. Dzieli powierzchnię kraju na pięć stref, które to mają własne początki układu współrzędnych. Początki tych układów leżą w środku każdej ze stref. W każdym układzie dodatnia część osi x jest zwrócona na północ, a dodatnia część osi y na wschód. Granice stref pokrywają się z granicami odpowiednich województw. Linie jednakowych zniekształceń liniowych w tum układzie są koncentrycznymi okręgami w strefach: I - IV, i prostymi równoległymi w strefie V. Linie te są opisane liczbami określającymi wielkości zniekształceń liniowych wyrażone w mm / km
Układ ten służył do opracowania map średnio- i wielkoskalowych.
Układ „2000” jest układem współrzędnych prostokątnych płaskich w odwzorowaniu równokątnym Gaussa - Krugera. Jest to odwzorowanie walcowe poprzeczne. Dzieli powierzchnię kraju na cztery (lub dwa) pasy wzdłuż południków( 15°, 18°, 21°, 24°, lub ). Każdy z pasów o szerokości 3°(lub 6°) ma swój układ współrzędnych którego początek leży na południku osiowym. Układ ten stosowany jest dla map w skalach dużych i średnich.
Dane wyjściowe użyte w obliczeniach:
|
B [°] |
L [°] |
H [m] |
1 |
51 06 56.50263 |
17 01 52.93849 |
157.159 |
2 |
51 08 15.69299 |
16 57 32.52589 |
157.830 |
3 |
51 08 51.60089 |
16 52 52.68128 |
159.243 |
4 |
51 10 22.23474 |
16 57 43.09894 |
151.577 |
5 |
51 10 18.12151 |
17 01 41.46404 |
156.038 |
6 |
51 09 02.48012 |
17 07 04.10349 |
163.375 |
7 |
51 06 24.86184 |
17 09 02.58850 |
159.558 |
8 |
51 03 09.68713 |
17 07 11.86445 |
160.727 |
9 |
51 03 04.62250 |
16 58 21.16775 |
173.889 |
10 |
51 06 05.32994 |
16 56 27.24016 |
160.930 |
Dane wyjściowe - współrzędne geodezyjne w układzie blh92 - zostały przeliczone w programie Trans-Pol na współrzędne geodezyjne w innych układach współrzędnych, mianowicie:
na układ „65”
na układ „2000”
na układ „GUGiK-80”
na układ „92”
Współrzędne wyjściowe przetransformowane do układu „1965” i „2000” mają postać:
UKŁAD „1965” STREFA 4
|
X |
Y |
σ [cm/km] |
γ [g] |
1 |
5565349.04379 |
3728269,35351 |
-17,275 |
0,313394 |
2 |
5567773.53166 |
3723195,44087 |
-17,597 |
0,250624 |
3 |
5568864.61416 |
3717752,61109 |
-17,792 |
0,183131 |
4 |
5571684.17772 |
3723385,51373 |
-17,867 |
0,253238 |
5 |
5571577.47495 |
3728015,96796 |
-17,731 |
0,310749 |
6 |
5569274.60879 |
3734297,02756 |
-17,354 |
0,388540 |
7 |
5564419.14524 |
3736631,26459 |
-16,902 |
0,416997 |
8 |
5558375.19783 |
3734514,38083 |
-16,500 |
0,390144 |
9 |
5558166.03527 |
3724180,29223 |
-16,817 |
0,262198 |
10 |
5563740.82885 |
3721941,15945 |
-17,324 |
0,234815 |
UKŁAD „2000” LO = 15O
|
X |
Y |
σ [cm/km] |
γ [g] |
1 |
5666483,47749 |
5642225,41745 |
17,130 |
1,757237 |
2 |
5668792,87486 |
5637096,06121 |
15,371 |
1,695167 |
3 |
5669760,32633 |
5631628,12729 |
13,567 |
1,628111 |
4 |
5672708,09989 |
5637197,26284 |
15,405 |
1,698548 |
5 |
5672706,65478 |
5641830,48955 |
16,992 |
1,755861 |
6 |
5670546,32430 |
5648164,46130 |
19,247 |
1,932936 |
7 |
5665743,37363 |
5650609,21974 |
20,144 |
1,860286 |
8 |
5659650,77626 |
5648629,28711 |
19,417 |
1,832273 |
9 |
5659207,13284 |
5638299,13435 |
15,778 |
1,704787 |
10 |
5664731,43046 |
5635933,31192 |
14,981 |
1,678615 |
Obliczenie 2 kątów i 2 odległości pomiędzy czterema wybranymi punktami w układzie „1965” i „2000”
Obliczenie kątów na podstawie różnicy azymutów boków 1-2, 1-3 i 1-4.
α = A1-3 - A1-2
β = A1-4 - A1-3
UKŁAD |
„1965” |
„2000' |
|
kąty |
α [ g ] |
-7,8402 |
-7,8403 |
|
β [ g ] |
37,6524 |
37,6520 |
azymuty |
A1-2 |
328,3778 |
326,9319 |
|
A1-3 |
328,3778 |
326,9319 |
|
A1-4 |
328,3778 |
326,9319 |
długości boków |
1 - 2 |
5623,40919 |
5625,265474 |
|
1 - 3 |
11088,78290 |
11092,35309 |
|
1 - 4 |
7999,11326 |
8001,76623 |
Różnice w wartościach zarówno kątów jak i długości boków są niewielkie. Wartości kątów α i β są prawie identyczne - jest to spowodowane tym że podczas transformacji zachowywane są wartości kątów. Wartości azymutów różnią się między sobą ale to jest wynikiem zniekształceń odległości - skutek transformacji z jednego układu do drugiego.
Dane wyjściowe przetransformowane na dwa inne układy.
UKŁAD „GUGiK80”
|
X |
Y |
σ [cm/km] |
γ [g] |
1 |
385315,67163 |
350648,63326 |
-6,805 |
-1,859021 |
2 |
387912,16291 |
345659,85893 |
-6,236 |
-1,922345 |
3 |
389188,52198 |
340256,79541 |
-5,369 |
-1,990245 |
4 |
391814,48048 |
345983,32891 |
-6,825 |
-1,920245 |
5 |
391549,76253 |
350607,93142 |
-7,651 |
-1,862509 |
6 |
389033,65002 |
356807,33370 |
-8,426 |
-1,784125 |
7 |
384100,94205 |
358974,75681 |
-8,117 |
-1,754915 |
8 |
378132,15446 |
356652,76681 |
-6,841 |
-1,781058 |
9 |
378275,54218 |
346316,44490 |
-4,977 |
-1,909445 |
10 |
383924,14369 |
344268,54003 |
-5,413 |
-1,937673 |
UKŁAD „1992”
|
X |
Y |
σ [cm/km] |
γ [g] |
1 |
362833,65754 |
362253,04828 |
-46,695 |
-1,702944 |
2 |
365416,73773 |
357259,84938 |
-44,975 |
-1,766085 |
3 |
366679,18276 |
351855,73527 |
-43,044 |
-1,833631 |
4 |
369318,31540 |
357573,52717 |
-45,085 |
-1,764414 |
5 |
369065,12663 |
362196,95094 |
-46,676 |
-1,707045 |
6 |
366565,31938 |
368400,03582 |
-48,729 |
-1,628954 |
7 |
361640,01513 |
370578,71162 |
-49,427 |
-1,599476 |
8 |
355668,02585 |
368272,47028 |
-48,687 |
-1,624845 |
9 |
355785,65016 |
357940,13773 |
-45,212 |
-1,752256 |
10 |
361426,85352 |
355878,99226 |
-44,488 |
-1,780876 |
POLITECHNIKA WROCŁAWSKA
UKŁADY WSPÓŁRZĘDNYCH