UKŁADY WSPÓŁRZĘDNYCH
- długość geograficzna
- szerokość geograficzna
- wysokość elipsoidalna
ETRF- Nazwa modelu matematycznego ( w oparciu o który wyznaczany jest kształt globusa)
Wkład współrzędnych Topograficznych
-PUWG 1992 ( Leśne )
-Układ 2000 ( Geodezyjne )
-UTM ( Wojskowe )
-Lokalne
UKŁAD WYSOKOŚCIOWY
GEOIDA- powierzchnia empiryczna (zbliżona do globusa) na której to powierzchni wysokość = 0 ( przyspieszenie jest stałe ) w Petersburgu ( niedługo w Amsterdamie)
OSNOWA GEODEZYJNA
-Jest to zbiór utrwalonych w terenie punktów dla których wyznaczono matematycznie współrzędne geodezyjne (wraz z określeniem ich dokładności) w przyjętym układzie odniesień geodezyjnych
- są materialną postacią układu współrzędnych
- jest odniesieniem szczegółowych pomiarów geodezyjnych
PODZIAŁ OSNÓW
- wymiarowość: sytuacyjne ; wysokościowe ; sytuacyjno-wysokościowe
- zasięg : podstawowym ( cały kraj) ; szczegółowe ( województwo, powiat, gmina ) ;
pomiarowa lub realizacyjna.
ODLEGŁOŚĆ
- [Drz] rzeczywista ( policja mierzy kółkiem)
- [D] zmierzona ( nie koniecznie wzdłuż linii poziomej)
- [Do] odległość zredukowana do poziomu (topograficzna)
D0<=D<=Drz
Do=D*cos a (do kilkuset metrów)
METODY POMIARU
*Bezpośrednie:
-Taśma (lub ruletka) geodezyjna
-Dalmierz kresowy Reichenbacha
-Dalmierz elektroniczny ( fazowy lub impulsowy )
* Pośrednie
-m.Geometryczne
-m.
Teren płaski lub niewielkim pochyleniu ( do 3 stopni)
Mierzenie taśmą - Do=Dpk=d*n+x
Teren częściowo płaski z fragmentem pochyłym > 3 stopnie
Mierzenie taśmą Do=Dpk-(delta)D
(delta)D=2r*sin (kwadrat) (alfa/2)
Metoda schodkowa
Do=Dpk=d*n+x1+x2+x3 ….
DALMIERZ REICHENBACHA
ZDJECIE
DALMIERZE ELEKTRONICZNE
-fazowy ( z lustrem )
-impulsowy
KĄT POZIOMY I PIONOWY
2(pi) rad = 360 (stopni) = 400g
Rad-radiany g-grady
Radian Okrąg = 2(pi)
Grady
Okrąg =400g
1g= 100c (centygramów)
1c= 100cc (centycentygradów)
PRZY OBLICZANIU WARTOŚCI FUNKCJI TRYGONOMETRYCZNYCH ZMIENIAMY W KALKULATORACH USTAWIENIA JEDNOSTEK KĄTOWYCH
-Kąt POZIOMY
-Kąt PIONOWY
Odchylenie lini (celu) od płaszczyzny poziomej
Odchylenie lunety w dół
Kąt zenitalny mieści się w granicach od 0 do 200gradów więc , kąt pionowy alfa = 100 gradów minus kąt zenitalny
Celując lunetą kąt zenitalny będzie wiekszy niż 200 gradów alfa= z - 300 gradów
TEODOLIT - przyrząd do pomiarów kątów
TACHIMETR - teodolit z wbudowanym dalmierzem
BUSOLA - do odczytu azymutu
AZYMUT
To kąt poziomy zawarty między północą częścią południka odniesienia a kierunkiem na dany punkt mierzony w prawo od południka odniesienia
- północ geograficzna
- północ topograficzna
- północ magnetyczna
GEOGRAFICZNA - tam gdzie się przecinają (zbiegają) wszystkie południki geograficzne
Wyznaczamy mierząc Gwiazdą Polarną
TOPOGRAFICZNA- kierunek północny zdefiniowany ………………..
MAGNETYCZNA - to linie pola magnetycznego Ziemi. Punkt zbiegu południków magnetycznych wyznacza północ magnetyczną (Pm)
Łatwo ją zakłócić
AZYMUTY - Relacje Wzajemne
UCHYLENIE MAGNETYCZNE (POPRAWKA BUSOLI)
(delta) = At-Am (różnica azymutem topograficznym a azymutem magnetyczny )
AZYMUT GEOGRAFICZNY-
pomiar- kątomierzem na mapie w oparciu o siatkę kartograficzną ( lini południków)
Obliczenie- na pdstawie znanych współrzędnych geograficznych B,L
AZYMUT TOPOGRAFICZNY
Pomiar- kątomierzem na mapie w oparciu o siatkę topograficzną
Obliczenie0 na podstawie znanych współrzędnych topograficznych (geodezyjnych) X,Y
AZYMUT MAGNETYCZNY
Pomiar- przy pomocy busoli lub kompasu
PRZED WNIESIENIEM WYNIKÓW POMIARÓW BUSOLOWYCH NA MAPĘ NALEŻY JE SKORYGOWAĆ O WARTOŚĆ UCHYLENIA MAGNETYCZNEGO !
METODYKA WYZNACZANIA UCHYLENIA MAGNETYCZNEGO
Identyfikujemy na mapie (prostą drogę i szukamy w terenie) i w terenie odpowiadających sobie kierunków ( np. linii podziału powierzchniowego)
Pomiar kątomierzem na mapie azymutu topograficznego wybranego kierunku
Pomiar busolą w terenie azymutu magnetycznego wybranego kierunku
At=Am+ (delta)
METODY POMIARÓW SYTUACYJNYCH
POMIARY OGÓLNE OSNOWY DO POMIARÓW SYTUACYJNYCH
- związki liniowe i osnowa siatkowa
- osnowa poligonowa
-wcięcia kątowe, liniowe i kombinowane (osnowa modularna)
Naszą osnową mogą być trójkąty i kwadraty
ZWIĄZKI LINIOWE
metoda opiera się tylko na pomiarach liniowych ( oprócz azymutu )
stosowana do obszarów nie przekraczających 10 ha ( 300m na 330m)
osnowa liniowa budowana jest w oparciu o linie proste trójkątem, układem trójkątów, siatką kwadratów
długości boku osnowy nie powinna przekraczać 300m
pomiar szczegółów sytuacyjnych: metoda domiarów prostokątnych, metoda przedłużeń ( nie wymagają mierzenia kątów)
Sprzęt do pomiaru stanowią: taśmy stalowe (ruletki) 30 i 50 m, szpilki, tyczki ze stojakami, węgielnica, busola
CIĄGI I SIECI POLIGONOWE
Żeby znać kształt trzeba zmierzyć kąty, a wielkości trzeba zmierzyć długość
Potrzebny TEODOLIT lub DALMIERZ
Ciąg poligonowy wiszący (bagnet)
Ciąg poligonowy dwustronny nawiązany
Sieć ciągów poligonowych z punktem węzłowym
metoda oparta na pomiarze kątowo- liniowym
kąty w ciągach powinny być mierzone w „dwóch położeniach lunety” ( można pomiąć ten warunek jeśli posługujemy się elektronicznym przyrządem pomiarowym)
Długości boków osnowy powinno się mierzyć dwukrotnie ( „tam” i „z powrotem”)
Długość ciągów nie powinna przekraczać 2000, a w terenach rolnych i leśnych 4000m
Długości boków powinny się mieścić w granicach od 50 do 350m
Długości sąsiednich boków nie powinny przekraczać proporcji 1:4
Ciągi wiszące nie powinny się składać z więcej jak dwóch stanowisk pomiarowych ( trzy boki); długość ciągu do 300m
Przyrządy- teodolit ze statywem, dalmierz lub taśma, szpilki, , Tachimetr. 3 osoby
WCIĘCIA - odnowy modularne
-Wcięcie kątowe w przód (dwa kąty ze znanych współrzędnych punktów w sąsiedztwie)
-Wcięcie kątowe wstecz ( na trzy znane współrzędne)
-Wcięcia liniowe ( zamiast mierzyć kąty mierzymy długości do punktów o znanych współ)
-Wcięcia kombinowane (kątowo-liniowe) (kąty i długości )
GRUPY SZCZEGÓŁÓW SYTUACYJNYCH
( wszystko to co mierzymy -co chcemy narysować na mapie)
Grupa I ( mp ( mniesze równe) 0,10m ) - trwałe obiekty o jednoznacznym położeniu u wyraźnie określonych granicach oraz znaki graniczne nie gorzej niż 10 cm
Grupa II (mp (mniejsze równe ) 0,30m)- szczegóły o mniej wyraźnych konturach oraz elementy podziemnego uzbrojenia terenu
Grupa III (mp (mniejsze równe ) 0,50m) - pozostałe obiekty
MERODY POMIARÓW SZCZEGÓŁÓW SYTUACYJNYCH
Metoda domiarów prostokątnych - zrzutować ortogonalnie (pod kątem prostym)
Metoda przedłużeń
Metoda biegunowa
Metoda busolowa
MIARA BIERZACA- odległość od początku boku na linii osnowy do punktu rzutowania
DOMIAR PROSTOKĄTNY- długość odcinka z linii osnowy do szczegółu sytuacyjnego
SPRZĘT DO REALIZACJI
Węgielnica pryzmatyczna
Tyczki ze stojakami oraz libelami do pionowania
Taśmy ruletki, np. 30 i 50 metrów
Szpilki geodezyjne
WĘGIELNICA - ma wbudowane da pryzmaty pentagonalne ( pięciokąt) którego właściwością jest że promień światła wychodzący z pryzmatu jest zawsze prostopadły do promienia wpadającego
DOKŁADNOŚĆ
Grupa I ( wartość domiaru nie może być większa niż 25 m) dokładność odczytu 1 cm
Grupa II ( -//- niż 50 metrów ( dokładność 5 cm
Grupa III ( -//- niż 70 metrów ( dokładność 10cm
METODA PRZEDŁUŻEŃ (mało ważne)
METODA BIEGUNOWA
SATELITARNE SYSTEMY WYZNACZANIA POZYCJII (GNSS)
Wszystkie odbiorniki są odbiornikami pasywnymi ( bczyli nie wysyłają informacji)
GPS- Globar Positioning System ( utworzony i prowadzony przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych)
Jest 24 satelit na 6 orbitach na wysokości około 20200km nad powierzchnią Ziemi.
GLONASS - rosyjski system - jest 24 satelit
GALILEO- system budowany obecnie przez kraje Unii Europejskiej , Europejski niezależny system nawigacji. 27 setelit inaczej rozmieszczonych
METODY WYZNACZANIA POZYCJI
-AUTONOMICZNA- każdy odbiornik sam wyznacza swoją pozycje ( do pomiaru wyznacza jeden odbiornik GNSS)
- RÓŻNICOWA - synchroniczny pomiar pozycji przez dwa odbiorniki ( odbiornik stacja bazowa - cały rok (wyznacza błędy pomiarowe) ) Odbiornik ruchomy odbiera poprawki od odbiornika stacjonarnego.
Kilkadziesiąt stacji bazowych w Polsce
ASG-EUPOS- zbiór stacji bazowych które emitują błędy do Internetu w odpowiednim serwisie
GNSS
ZALETY
- działanie na obszarze całej kuli ziemskiej w jednolitym układzie odniesienia
- możliwość korzystania z systemu przez każdego posiadacza odbiornika GPS bez uiszczania jakichkolwiek opłat
- uniezależnienie od warunków pogodowych, z wyjątkiem wyładowań atmosferycznych
- działa bez przerwy (non-stop)
- błyskawiczne uzyskiwanie wyników
- otrzymywanie danych w postaci cyfrowej
WADY
- wysokie ceny odbiorników
- brak stabilności działania odbiornika w miejscach ograniczonej widoczności satelitarnej ( przeszkody terenowe: budynki, drzewa, linie energetyczne)
- konieczność stosowania różnicowej metody pomiaru w celu osiągnięcia lepszych dokładności ( sieć stacji permanentnych ASG-EUPOS)
PODSTAWY RACHUNKU WSPÓŁRZĘDNYCH
(traktujmy Ziemię jako powierzchnię płaską)
Układ współrzędnych topograficznych (geodezyjnych) powstaje w wyniku matematycznego odwzorowania powierzchni modelu Ziemi (elipsoidy)
Układ PL-1992 ( wszystkie dane leśne wyrażone są w tym układzie) Jeden układ współrzędnych dla całego kraju.
Współrzędne(para liczb zespolonych)
X - przesunięcie na północ, południe w stosunku do początku układu współrzędnych (wektor-zwrot dłogość, kierunek)
Y - przesunięcie na prawo i na lewo od osi X
Delta X pk (odległość pomiędzy Xp a Xk ) mierzenie długości wektora od punktu p do punktu k ,
Jak w oparciu o współrzędne (delta) Y i (delta X) obliczyć odległość i azymut
Przyrosty współrzędnych w funkcji azymutu i odległości.
Xk=Xp+(delta)Xpk
Yk=Yp+(delta)Ypk
Jak policzyć wartość azymutu A23 jeżeli znam azymut A12 i znam wartość kąta beta
Warunek geometryczny ciągu poligonowego zamkniętego
W ciągu poligonowym zamkniętym ,
* suma wszystkich kątów powinna być równa 200 gradów (n+/- 2)
* suma delta X i delta Y musi nam dać 0
Etapy przybliżonego wyrównania ciągu poligonowego zamkniętego (kąty wewnętrzne)
Kontrola i wyrównanie kątów
obliczenie sumy wszystkich pomierzonych kątów b=b1=b2….
obliczenie sumy teoretycznej b=200g (n-2)
wyznaczenie odchyłki kątowej (suma pratyczna - suma teoretyczna ) fb=b-bt
Obliczenie odchyłki maksymalnej fb(maks) = t (pierwiastek 2*n) t-dokładność obliczenia kąta, n- ilośc narożników
Ocenia poprawności pomiaru fb (mniejsze równe) fb(maks)
Wyznaczenie poprawek v~1/d, poprawki v są odwrotnie proporcjonalne v=-fb
Obliczenie kątów wyrównanych Bi=Bi+v
2. Obliczenie azymutów An=Ap +/- 200g +/- B p/l
MAPY
Mapa jest to graficzny obraz powierzchni Ziemi, innego ciała niebieskiego lub nieba, przedstawiony w zmniejszeniu w sposób określony matematycznie, uogólniony i umowny.
Mapa numeryczna
Zbiór danych przestrzennych, który po zastosowaniu ściśle określonych algorytmów numerycznych i odpowiednich środków technicznych może być przetworzony do postaci graficznej map.
Kryteria klasyfikacji map:
Treść
Skala
Przedstawiony obszar geograficzny
Forma prezentacji
Sposób wykorzystania
MAPY GEOGRAFICZNE
Mapy ogólnogeograficzne Mapy tematyczne
Np. topograficzne -społeczno gospodarcze
Wielkoskalowe 1:10,000 , 1:50,000 -przyrodnicz
Średnioskalowe 1:50,000 , 1:500,000
Małoskalowe 1:500,000 , 1:1,000,000
Wszystko jest zdefiniowane K-2 ( instytucja techniczna)
MAPY TEMATYCZNE
Społeczno gospodarcze przyrodnicze
Gospodarcze Społeczne fizjologiczne sozologiczne
GOSPODARCZE:
-mapa zasadnicza
-podstawowego zagospodarowania terenu
* leśne
-uzbrojenia terenu
-komunikacji
-przemysłu
-rolnictwa
SPOŁECZNE:
-demograficzne
-wybranych elementó socjalono-bytowych
-patologii społęcznej
FIZJOGRAFICZNE:
-klimatyczne
SOZOLOGIVZNE
-ochrony środowiska
-zagrożenia
MAPA ZASADNICZA
Wielkoskalowe opracownaie kartografocnze zawierające aktualne informacje o przestrzennym rozmieszczeniu obiektów ogólnogeograficznych ( drogi, mosty , drzewa…) i elemeantach ewidencji gruntów i budynków, a także sieci uzbrojenia terenu
Wykorzystywana jest m.in. dla potrzeb zagospodarowania przestrzennego, katastru
Służy jako materiał źródłowy dla sporządzania map tematycznych oraz aktualizacji mapy topograficznej
TREŚĆ MAPY ZASADNICZEJ ( synteza komputerowej bazy danych ) RMAiC
- BDOT500 ( baza danych o obiektach topograficznych)
- BDSOG ( Baza danych szczegółowych osnów geodezyjnych)
- EGiB ( Baza danych ewidencji gruntów, budynków i lokali )
- EMUiA ( Ewidencja miejscowości, ulic i adresów)
- PRG (Państwowy rejestr granic)
- PRNG ( Państwowy rejestr nazw geograficznych)
- GESUT ( Geodezyjna ewidencja sieci uzbrojenia terenu)
TREŚĆ MAPY ZASADNICZEJ
1.TREŚĆ OBLIGATORYJNA
* Punkty osnowy geodezyjnej
* Elementy ewidencji gruntów i budynków
* Elementy sieci uzbrojenia terenu
TREŚĆ FAKULTATYWANA- zbiór otwarty: zależy od potrzeb oraz zamierzeń administracji państwowej, samorządowej i podmiotów gospodarczych
SKALE MAPY ZASADNICZEJ
1:500 - tereny o dużym stopniu nasycenia szczegółami sytuacyjnymi ( centra dużych miast)
1:1000- pozostałę tereny miejskie
1:2000- zabudowa wiejska
1:5000- grunty rolne i leśne
MAPA ZASADNICZA - CECHY
Dla określonego obszaru opracowuje się tylko jedną mapę zasadniczą w dobranej skali
Błąd kartowania osnowy geodezyjnej na pierworysie mapy zasadniczej nie może przekroczyć 0,15 mm
Błąd położenia punktów sytuacyjnych I grupy dokładnościowej na pierworysie nie możne przekroczyć 0,3mm względem punktów osnowy geodezyjnej
ELEMENTY MAPY WIELKOSKALOWEJ
Siatka kilometrowa ( topograficzna)
Treść
Sytuacyjna ( w tym punkty osnowy geodezyjnej)
Wysokościowa ( punkty wysokościowe i warstwice)
Napisy
Skala
Podziałka
SKALA MAPY- stopień zmniejszenia. To liczba wyrażająca stosunek długości dowolnego odcinka d na mapie do długości rzutu poziomego tego odcinka D w terenie
d/D = 1/M
PODZIAŁKA- to graficzne przedstawienie skali
- liniowa
- poprzeczna (transwersalna)
[ Jaka jest długość w mm odcinka na mapie w skoli 1:2000 odpowiadająca pomniejszonej odległości w terenie wynoszącej 78,25m
d/78,25= 1/2000
78,25m * 1000mm/m / 2000 = 78,25/2mm== 39,1 mm
[ Jak ajest odległośc w terenie wyrażona w metrach odpowiadająca długości odcinka na pamie w skali 1:5000 wynaszacej 46,5mm
46,5mm/ D[m] = 1/5000
D[m] = 46,5mm * 5000 / 1000 mm/m = 46,5m * 5 = 232,5m
ZASADA KORZYSTANIA Z PODZIAŁEK
Podziałka służy do graficznego wyznaczenia długości odcinka na mapie, przy znanej (liczbowej) jego długości w terenie lub odwrotnie
ETAPY KARTOWANIA MAPY
Kreślenie ramki mapy
Naniesienie i opis siatki kwadratów
Kartowanie punktów osnowy geodezyjnej
Kartowanie szczegółów sytuacyjnych
Wprowadzenie napisów
W przypadku kartowania mapy sytuacyjno wysokościowej:
Naniesienie punktów wysokościowych (pikiet)
Naniesienie kierunków spadków i linii szkieletowych
Interpolacja i kreślenie warstwic
Wprowadzenie opisów warstwic i punktów wysokościowych
Edycja opisów pozaramkowych
POMIARY WYSOKOŚCIOWE I SYTUACYJNO-WYSOKOŚCIOWE
DEFINICJA POWIERZCHNI ODNIESIENIA
(Geoida - poziom morza(o) ) H=0m
Geoida - powierzchnią stałego przyspieszenia ziemskiego
REPER- punkt o znanej wysokości nad poziomem morza
NIWELACJA- to zespół czynności pomiarowych, których celem jest wyznaczenie różnicy wysokości pomiędzy dwoma, położonymi blisko względem siebie punktami
RADZAJE NIWELACJI:
Barometryczna( różnica wys. Jest wyznaczana na podst. Pomiaru róznicy ciśnienia atmosferycznego) dokładność około 2-3 metrów
Hydrostatyczna ( zwierciadła cieczy w dwóch połączonych rurką zbiornikach wznaczają poziom odniesienia) dokładność 0,03mm na 40m
Geometryczna ( różnica wys. Bezwzględnych pomiędzy punktami leżącymi blisko siebie jest równa różnicy najkrótszej odległości od przyjętej płaszczyzny poziomej (horyzontu)
Trygonometryczna
Fotogrametryczna
Satelitarna
MAPY LEŚNE
Mapy gospodarcze (najdokładniejsze )
Mapy gospodarczo -przeglądowe
Mapy przeglądowe
Mapy sytuacyjne
Mapy tworzy się w ramach opracowania PUL ( co 10 lat)
Źródło informacji: LMN,SLIP, inne bazy danych i źródła informacji
Układ współrzędnych prostokątnych: PL-1992
Postać cyfrowa w formacie rastowym oraz analogowa- wydruki
Miejsce przechowywania: siedziba nadleśnictwa, leśnictwa
MAPY GOSPODARCZE
Mapa gospodarcza drzewostanó
Mapa gospodarcza siedlisk leśnych
Skala 1:5000
Dane bazowe : LMN, SILP
Jednostka podstawowa: wydzielenie drzewostanowe lub siedliskowe
Tło:brak
Format arkusza: A1
Zasięg arkusza: kilkanaście oddziałów leśnych
Cel: planowanie czynności gospodarczych, opracowanie map pochodnych
MAPY GOSPODARCZO-PRZEGLĄDOWE
Mapy gospodarczo-przeglądowe Drzewostanów
… Siedlisk leśnych
… Zbiorowisk roślinnych
… Siedlisk przyrodniczych
Skala 1:10000
Dane bazowe: mapa gospodarcza, mapa topograficzna
Jednostka podstawowa: wydzielenie drzewostanowe lub inne
Tło: mapa topograficzna
Format arkusza : A1
Zasięg arkusza: leśnictwo
Cel: wizualizacja informacji o drzewostanach, siedliskach i zbiorowiskach roślinnych oraz projektowanych cięciach rębnych
MAPY PRZEGLĄDOWE
Drzewostanów
Siedlisk leśnych
Cięć rębnych
Obszarów chronionych nadleśnictwa i funkcji lasu
Przeciwpożarowej
Gospodarki łowieckiej
Ochrony lasu
Zagospodarowania rekreacyjnego nadleśnictwa
Walorów przyrodniczo-kulturowych
Oddziaływania projektu planu urządzania lasy na środowisko i obszary „Natura 2000”
Nasiennictwa i selekcji
Zbiorowisk roślinnych
Siedlisk przyrodniczych
Skala 1:25000 lub 1:20000
Dane bazowe: mapa gosp, mapa gospodarczo-przeglądowa, mapa topograficzna
Jednostka podstawowa: wydzielenie drzewostanowe lub inne
Tło : mapa topograficzna
Format max A0
Zasięg arkusza: obręb leśny
Cel: wizualizacja informacji o drzewostanach, siedliskach , zbiorowiskach woślinnych, zagospodarowania i funkcji lasu, ochrony lasu, itp.
MAPY SYTUACYJNE
*obszaru w zasięgu terytorialnym nadleśnictwa
* obszarów chronionych nadleśnictwa i funkcji lasu
* zbiorowisk roślinnych
Skala 1:50000 lub 1:100000
Dane bazowe: mapy przeglądowe, mapa topograficzna
Jednostka podstawowa: oddział leśny
Tło: mapa topograficzna
Format max A0
Zasięg arkusza: obszar nadleśnictwa
Cel: wizualizacja informacji istotnych dla gospodarki leśnej z poziomu zarządzania nadleśnictwem