Bevezetés a geodéziába

Átírás

1 Bevezetés a geodéziába 1

2 Geodézia Definíció: a földmérés a Föld alakjának és méreteinek, a Föld fizikai felszínén, ill. a felszín alatt lévő természetes és mesterséges alakzatok geometriai méreteinek és helyének meghatározásával (adatgyűjtéssel és adatfeldolgozással), továbbá a fordított feladattal, létesítmények tervezett helyének terepi megjelölésével, kitűzésével foglalkozik. 2

3 A tudományterület felosztása -felső- és űrgeodézia: feladata a Föld alakjának, méreteinek elméleti és gyakorlati meghatározása, továbbá a földi pontok abszolút helymeghatározása, valamint a megfelelő alap szolgáltatása a Föld egy-egy nagyobb darabjának (ország, kontinens ) felméréséhez. -alsógeodézia: feladata a földi pontok egymáshoz viszonyított ( relatív ) helyének a meghatározása. Ismerteti a relatív helymeghatározáshoz és ábrázoláshoz szükséges mérési módszereket, műszereket és eljárásokat. 3

4 Alapfogalmak 4

5 Alapfogalmak Vetítővonal (függő) Alapfelület 5

6 A Föld alakja - tányér? - gömb? - körte? GEOID közelítő felület: forgási ellipszoid 6

7 Alkalmazott forgási ellipszoidok Ellipszoid neve Közlés éve a (m) b (m) α Bessel :299,153 Kraszovszkij :298,3 IUGG/ :298,247 WGS :298,257 7

8 Alapfogalmak I. Vetítővonal (függő) Alapfelület Geoid Forgási ellipszoid Helyettesítő felületek Gömb ( Gauss gömb ) Sík (terület sugara <= 4 km ) 8

9 Alapfogalmak II. Geoidunduláció Hossztorzulás N = H m H:ellipszoidi magasság m: középtengerszint feletti magasság képfelületi hossz h= = h 0 + U alapfelületi hossz h : hossztorzulási tényező h 0 : redukálás mértéke U: hossztorzulás 9

10 Mértékegységek, váltószámok I. Távolság : 1km = 10 3 m = 10 5 cm 1 öl = 1, m 1 m = 0, öl 10

11 Mértékegységek, váltószámok II. Terület : 1km 2 = 10 2 ha = 10 6 m 2 1 négyszögöl = 3, m 2 1 kataszteri hold = 1600 négyszögöl = 5754,64 m 2 1 ha = 1, kataszteri hold 11

12 Mértékegységek, váltószámok III. Szögek : 60-as (sexagezimális) 1 teljes kör = 360 o 1 o = 60 1 = o vagy

13 Mértékegységek, váltószámok IV. Szögek : 100-as (centeziális) 1 teljes kör = 400 g 1g = 100 c 1c = 100 cc 12 g 89 c 48 cc vagy 12,

14 A geodéziában alkalmazott koordinátarendszerek ÉK-i DNY-i 14

15 Magyarországon alkalmazott vetület- és térképrendszerek 15

16 Vetület nélküli rendszerek I. Katonai felmérés,

17 Vetület nélküli rendszer 17

18 Sztereografikus vetületi rendszer től alkalmazzák Magyarországon -Kettős vetítésű vetületi rendszer -Bessel-ellipszoid -Gauss-gömb -sík -Három alrendszer -Budapesti -Marosvásárhelyi -Ivanicsi -DNY-i tájolású -Öles és méteres rendszer 18

19 Ferdehelyzetű hengervetület tól alkalmazzák -Kettős vetítésű rendszer -Bessel ellipszoid -Gauss gömb -henger -Három alrendszer -Henger Északi Rendszer (HÉR) -Henger Középső Rendszer (HKR) -Henger Déli Rendszer (HDR) -DNY-i tájolású -Öles és méteres rendszer 19

20 Egységes Országos Vetületi rendszer től alkalmazzák -Kettős vetítésű -IUGG67 ell.-gauss-gömb-metsző henger -ÉNY-i tájolás -Eltolt origó -D-re m -NY-ra m -Minden koordináta pozitív ( Y> m, X< ) EOV 20

21 Egységes Országos Térkép Rendszer I. EOTR 21

22 Egységes Országos Térkép Rendszer II. 1: : : : : : : :

23 1: EOTR szelvény 23

24 Gauss-Krüger vetület I től alkalmazzák -Ellipszoidról transzverzális hengerre -Kapcsolódó vetületi rendszerek összessége -Szélesség, hosszúság adatok -Alkalmazhatósági határ φ = 80 o -Katonai alkalmazás 24

25 Gauss-Krüger vetület II. 25

26 Univerzális Transzverzális Mercator vetület óta került előtérbe -Ellipszoidról transzverzális metsző hengerre UTM -Kapcsolódó vetületi rendszerek összessége -Szélesség, hosszúság adatok -Alkalmazhatósági határ φ = 80 o -Katonai alkalmazás 26

27 Univerzális Transzverzális Mercator vetület 27

28 Átszámítások vetületek között Vetület EEHHTT(később) FOMI(később) 28

29 Magyarország alapponthálózatai 29

30 Alappont hálózatok Vízszintes (EOVA) Magassági (EOMA) GPS (OGPS) 30

31 Vízszintes alapponthálózat - A második világháború után indult meg a jelenlegi alapponthálózat kialakítása - A nagyból a kicsi felé haladás elve -Felsőrendű hálózat ( I., II., III. rendű ) - Alsórendű hálózat ( IV., V. rendű ) 31

32 I. rendű vízszintes alapponthálózat 32

33 Vízszintes alappontok I. -Hagyományos háromszögelési alapponthálózat - I. rendű: ~ 30 km oldalhosszúságú - II. rendű: ~ 15 km oldalhosszúságú - III. rendű: ~ 7.5 km oldalhosszúságú - IV. rendű: ~ 1.2 km oldalhosszúságú 33

34 Vízszintes alappontok jelölése 1: EOTR szelvény I. rendű: II. és III. rendű: IV. rendű főalappont: : EOTR szelvény IV. rendű:

35 Vízszintes alappontok állandósítása I. rendű: mérőtorony II. IV.rendű: kő IV. rendű: -templomtorony -kémény -víztorony Ideiglenes jelölés: -tripód -gúla 35

36

37 Vízszintes alappont leírása 37

38 Magassági alapponthálózat (EOMA) -A jelenlegi hálózat kialakítása 1979-től -Feladat: -térképezési -építőmérnöki -kéregmozgási megfigyelések Fő alappont: Nadap (173,8385 maf) m BALTI = m ADRIA 0,675m 38

39 Az EOMA I. rendű hálózata 39

40 Az EOMA alappontjaink állandósítása Jelölés: I. és II. rendű: (poligon, vonal,pontszám,alátörés) III. rendű: (negyed,megye,vonalszám,pontszám,állandósítás) Állandósítás: - kő - falicsap 40

41 GPS alapponthálózat (OGPS) -Refernciahálózat GPS EOV átszámításhoz től létezik db alappont -IV. rendű EOVA alappontokat használtak fel -EOV, EUREF89, WGS84 koordináták 41

42 OGPS alappontok 42

43 OGPS alappont leírása 43

44 Geodéziai mérési módszerek és számítások 44

45 Alapfogalmak Irányszög Kezdőirány Ellentett irány δ 21 =δ 12 +/ 180 ο 45

46 A geodéziai számítások I. feladata Koordináta számítás mért adatok alapján Y P = Y o + Y = Y o + t op * sin δ op X P = X o + X = X o + t op * cos δ op 46

47 A geodéziai számítások II. feladata Távolság és irányszög számítása koordinátákból t OP = ( Y 2 + X 2 OP = arctg Y X 47

48 Koordináta transzformáció I. Y P =Y 0 + Y P = Y 0 + f P *sinδ -e P *cosδ X P =X 0 + X P = X 0 + f P *cosδ + e P *sinδ 48

49 Koordináta transzformáció II. f P =(Y P -Y 0 )*sinδ + (X P -X 0 )*cosδ e P =(X P -X 0 )*sinδ -(Y P -Y 0 )*cosδ 49

50 Házi feladat 1: , :753990, :754029,

51 Háromszögelési alappontsűrítési eljárások Előmetszés Oldalmatszés Hátrametszés Ívmetszés 51

52 Előmetszés A számítás menete: 1.t AB = (Y A -Y B ) 2 +(X A -X B ) 2 2.t AP = t AB * (sin β / sin γ) 3. t BP = t AB * (sin α / sin γ) 4.δ AB =arc tg ( Y/ X) 5. δ AP = δ AB α Az új pont koordinátái: Y P = Y A + t AP *sin δ AP X P = X A + t AP *cos δ AP 52

53 Oldalmetszés 1.Mérjük A és P pontoknál a szögeket 2.β=180 (α+γ) 3.Innen a számítás menete megegyezik az előmetszésével 53

54 Hátrametszés I. - Adott minimum három ismert koordinátájú pont - A körök metszéspontja egyértelműen meghatározza az új pontot (?) 54

55 Hátrametszés II. Veszélyes kör probléma 55

56 56 Ívmetszés Csak távolságmérésen alapszik Innen a számítás menete megegyezik az előmetszésével ) ( 180 *sin sin 2 cos *cos β α γ α β α α + = = + + = + = o AP BP t t bc c b a bc c b a

57 Sokszögelés I. - Pontos szög- és távolságmérésen alapuló módszer - Mérjük a szomszédos pontok közötti vízszintes távolságot valamint az egyes pontok egymással bezárt a haladási irányban értelmezett bal oldali szögét 57

58 Sokszögelés II. Sokszögeléssel kapcsolatos fogalmak: - Sokszögvonal - Kezdő- és végpont - Sokszögoldal - Törésszög 58

59 Sokszögvonal típusok - Rövid- és hosszúoldalú soksz. - Mindkét végén tájékozott - Egyik végén tájékozott - Tájékozás nélküli (beillesztett) - Szabad Sokszögelés III. 59

60 Poláris koordináta mérés -Részletpont meghatározási módszer -Szög- és távolságmérésen alapuló módszer -Koordináták számítása a geodézia I. feladata alapján 60

61 Derékszögű részletmérés - Egyszerű, olcsó eljárás - Eszközök: mérőszalag, kitűzőrúd és pentagonális prizma - Belterületi felméréseknél alkalmazzák - Koordináta transzformáció segítségével vetületi rendszerbe számíthatók át a mérési eredmények 61

62 Magasságmérési eljárások 62

63 Szintezés I. - Legpontosabb magasságmeghatározási módszer - Magassági alappontsűrítési eljárás - Eszközei: szintező műszer, szintező léc 63

64 Szintezés II. - Ismert A pont magassága, keresendő B pont magassága m B = m A + m i= 1 ( h e) i 64

65 Szintezés III. - Vonalszintezés - Területszintezés (domborzatmodell) 65

66 Trigonometrikus magasságmérés - Tahiméterekkel végrehajtható magasságmérés - Mért adatok: ferde távolság (t f ) és a ferde és vízszintes irányok által bezárt szög - Módosító tényezők: refrakció, földgörbület - Pontossága egy nagyságrenddel kisebb, mint a szintezésé 66

67 Mérőállomás (Total station) Sokkia Set310 67

68 Mérőállomás (Total station) Néhány paraméter: Szögmérés pontossága: 3 Távmérő hatótávolsága 1 prizmával: 2700 m Távmérő pontossága: 2mm + 2 ppm Mérési idő: 2,8 mp Belső memória: pont 68

69 Mérőállomás (Total station) Akkumulátor Távcső LCD kijelző és billentyűzet Kommunikációs port Műszertalp Irányzó- és rögzítő csavarok 69

70 A többit terepen. 70