Geodézia I. Gyenes Róbert, Tarsoly Péter 1
Tanulmányok Bemutatkozás 1999-2002: Erdészeti és Faipari Egyetem Földmérési és Földrendezıi Fıiskolai Kar, földmérı mérnök 2005-2007: Nyugat-Magyarországi Egyetem Geoinformatikai Kar, geoinformatikai szakmérnök 2007-2008: Paris Lodron University Salzburg, GIS-engineer Munkahelyek 2002: Honvédelmi Minisztérium Térképészeti Kht. 2002-2005 : DigiCart Kft. 2005-:NYME-GEO, Geodézia Tanszék 2
Oktatott tárgyak Oktatás, kutatás, gyakorlat Geodézia I-II., Nagyméretarányú térképkészítés I-II., Geodéziai hálózatok, Mőholdas helymeghatározás, Vetülettan Kutatási területek Föld alatti terek felmérése Térképen ábrázolt adatok helyzeti pontosságának vizsgálata Kéregmozgásvizsgálati szintezések Mérnöki létesítmények mozgásvizsgálata 3
Tantárgyi követelmények 4
Tantárgyi követelmények 5
Az elıadások fıbb témakörei A helymeghatározás alapjai, a Föld elméleti alakja. Történeti áttekintés. Vízszintes mérések alapmőveletei Irány-, szög-, hossz és távmérések A részletmérés alapjai Teodolit szerkezeti elemei, elektronikus teodolitok Geodéziai számítások Térbeli helymeghatározás navigációs mőholdrendszerrel 6
A helymeghatározás alapjai Geodézia: a helymeghatározás tudománya ( positioning ) Hely? Tájékozódás Hol? Hová? Hogyan? Navigáció (közlekedés, hadászat, kriminológia) 7
Helymeghatározás és navigáció É É B É 63 128 m 10:59 60 558 m 10:05 59 112 m 10:20 A Helymeghatározás Y=650251.25 X=250412.14 M=159.85 8
A helymeghatározás alapjai Geodézia: helymeghatározás tudománya, többféle definíció Minek a helyét kell meghatározni? Objektumok Entitás Helymeghatározás értelmezési tartománya Vonatkoztatási rendszer Helymeghatározó adatok definiálása Helymeghatározás végrehajtása (módszerek) (Helymeghatározás pontossága) Busics Gy. (1999) : Földméréstan III. ASZI. 9
Objektumok Entitás fogalma Mesterséges létesítmények Természetes alakzatok 10
Helymeghatározás értelmezési tartománya Globális Kontinentális Országos Regionális Helyi 11
Vonatkoztatási rendszer Vonatkoztatási rendszer definiálása Fizikai paraméterek Geometriai paraméterek Vonatkoztatási rendszer gyakorlati megvalósítása Geodéziai alapponthálózatok / alappontok ld. késıbb Z Greenwich P Z P Y X P X Y P 12
A pólusmozgás és a pólus vándorlás 1996-6.2 90 18.5 12.4 2000 2000 6.2 1998 1997 1950 1900 1999 6.2 Pólusvándorlás 0 Pólusmozgás Északi mágneses pólus vándorlása 13
A pólusmozgás néhány kutatója Karl Friedrich Küstner 1884, Berlin - földrajzi helymeghatározás közben a földrajzi szélesség csekély mértékő változását tapasztalta, amit a pólusmozgásnak tulajdonított, Nemzetközi Szélesség Szolgálat, majd a Nemzetközi Pólusmozgás szolgálat, ma a Nemzetközi Földforgás és Vonatkoztatási Rendszerek Szolgálat Ivan Dmitrijevics Papanyin, Pjotr Sirsov, Jevgenyij Fjodorov, Ernszt Teodorovics Krenkel K.F. Küstner 1937-1938, a Vodopjanov vezette repülıgépen leszállás az Északisarkon, majd sodródó jégtáblán 10 hónapig megfigyelések végzése, a Murmanszk jégtörı menti ki ıket Grönlang keleti partjainál Északi sark 1937 május Sirsov, Krenkel, Fjodorov, Papanyin Murmanszk jégtörı 1938 február 14
Vonatkoztatási rendszer Példa: Geocentrikus koordináta rendszer Értelmezési tartomány: Föld Fizikai definíció Föld tömege Modell: tömegközéppont Föld forgása Modell: forgástengely Idıbeli változások : tömegátrendezıdés (okok), forgási szögsebesség változása Geometriai definíció Térbeli derékszögő koordinátarendszer Föld alakjának matematikai közelítése forgási ellipszoid 15
Inerciális vonatkoztatási rendszer Definíció : Z Wettzell,Németország Y X ϒ Alesund, Svalbard sziget Norvégia ICRS ICRF (http://www.journals.uchicago.edu/aj/journal/issues/v116n1/970504/970504.web.pdf) Koordináták 608 objektum (http://hpiers.obspm.fr/webiers/results/icrf/icrfrsc.html) Crimea (Jalta), Ukrajna 16
Országos GPS Hálózat www.sgo.fomi.hu 17
Helymeghatározó adatok definiálása Térbeli (háromdimenziós), 3D Kétdimenziós 2D felületi koordináták Egydimenziós 1D vonalmenti Idıfüggı definíciók referencia idıpont Gyakorlati megvalósítás : 2D + 1D 18
Helymeghatározó adatok definiálása Térbeli (háromdimenziós), 3D Z Z P P(r,ψ,λ) r Z P X P Y λ ψ Z P X P Y Y P Y P X X X = r cos ψ cos λ Y = r cos ψ sin λ Z = r sin ψ sin ψ = Y tan λ = X X 2 Z + Y 2 + Z 2 19
Helymeghatározó adatok definiálása Kétdimenziós 2D felületi koordináták y y u Pv x P(x,y) P(r, ψ) y x r ψ x Ortogonális felületi + x Matematikai Geodéziai x δ t y P(y,x) + y y = t sin δ x = t cos δ 2 t = y + y tan δ = x x 2 20
Irányszög és távolság számítás a gyakorlatban Az irányszög fıértéke alatt azt a szöget értjük, amelynek függvényértéke abszolút értékben megegyezik az irányszög szögfüggvényének abszolút értékével. - + δ α + X α + + + + Y y α = arctan x Negy ed y Elıjel x I. + + Irányszög δ = α δ α α δ II. + - δ = 180 α - - + - III. - - δ = 180 + α IV. - + δ = 360 α 21
Helymeghatározó adatok definiálása Egydimenziós 1D 22
Helymeghatározó adatok definiálása 2 + 1 dimenzió A 2D és 1D helymeghatározó adatok vonatkoztatási (referencia) felülete különbözı H P(u,v,H) P o 1D P o 2D 23
Helymeghatározás végrehajtása Földi módszerek 24
Helymeghatározás végrehajtása Távérzékelés -Őrfelvételek 25
Helymeghatározás végrehajtása Távérzékelés Légi fotogrammetria 1. 2. 3. 4. 26
Helymeghatározás végrehajtása Távérzékelés Légi fotogrammetria Eredmény: digitális ortofotó Eredmény:digitális domborzat modell 27
Helymeghatározás végrehajtása - Távérzékelés Radar és lézer szkenner rendszerek Side-Looking Airborne Radar (SLAR) Földi lézer szkenner 28
Helymeghatározás végrehajtása - Távérzékelés Radar és lézer rendszerek Légi lézer szkenner : Light Detection And Ranging - LIDAR http://soundwaves.usgs.gov http://www.nosa.noaa.gov http://oumits.olemiss.edu 29
Helymeghatározás végrehajtása Mőholdas helymeghatározás 30
Geodézia történeti áttekintés Jelentése : Földosztás (Arisztotelész ie. 384-322) Geodézia geodéta Földmérés földmérı DE Geometria = földmérés! 31
Geodézia feladata: klasszikus és modern definiciók Friedrich Robert Helmert (1843-1917) A geodézia a Föld felszín mérésének és térképezésének a tudománya (1880) Heiskanen(1894-1971) és Vening Meinesz(1887-1966) A geodézia elméleti és gyakorlati részre osztható (1958): Elméleti geodézia: a Föld méretének és alakjának a meghatározása Gyakorlati geodézia:helymeghatározás a Föld felszínén Schwarz, K.P. Fundamentals of Geodesy. University of Calgary,1996. 32
Geodézia feladata: klasszikus és modern definíciók Magyarországon elfogadott : Elméleti geodézia (Felsıgeodézia) a Föld alakjának és méretének a meghatározása Gyakorlati geodézia (Általános geodézia) a Föld felszínén vagy a felszín alatt található természetes alakzatok és mesterséges létesítmények alakjelzı pontjainak a felmérése és térképezése 33
A Geodézia helye a tudományokban Busics Gy. (1999) : Földméréstan III. ASZI. 34
Geomatika fogalma, feladata Geodesy + Geoinformatics = Geomatics Helyhez kötött kvantitatív és kvalitatív adatok győjtése, feldolgozása, elemzése, megjelenítése, fenntartása. The mathematics of the earth; the science of the collection, analysis, and interpretation of data, especially instrumental data, relating to the earth's surface. (Oxford English Dictionary) Geomatics Engineering is a modern discipline, which integrates acquisition, modelling, analysis, and management of spatially referenced data.(university of Calgary) Nincsen még egységes, kialakult definíció 35
Geomatika fogalma, feladata Magában foglalja: Geodézia Navigáció Távérzékelés és Digitális képfeldolgozás Térképészet Térinformatika Földrajzi Információs Rendszerek Földügy Földügyi Információs Rendszerek 36
Geomatika 37
Híres geodéták - Amerika George Washington 1732-1799 a politikus geodéta John Charles Frémont 1813-1890 a Vadnyugat térképezıje 38
Híres geodéták - Oroszország Vlagyimir Klavgyijevics Arszenyev 1871-1930 a Távol-Kelet ıserdeinek térképezıje Nyikolaj Mihajlovics Przsevalszkij 1839-1888 Belsı-Ázsia térképezıje 39
Híres geodéták - Anglia Sir George Everest 1790-1866 a Mount Everest névadója Percy Harrison Fawcett 1867-1925 Dél-Amerika államainak határ-felmérıje 40
Híres geodéták - Magyarország Xántus János 1825-1894 Borneó térképezıje Magyar László 1818-1864 Angola térképezıje Stein Aurél 1862-1943 a Taklamakan térképezıje Déchy Mór 1851-1917 a Kaukázus térképezıje Oltay Károly 1881-1955 a hazai földmérı mérnök képzés kiemelkedı oktatója Tárczy Hornoch Antal 1900-1986 a bányamérés kiemelkedı alakja Hazay István 1901-1995 a hazai földmérı mérnök képzés kiemelkedı oktatója Homoródi Lajos 1911-1982 a hazai földmérı mérnök képzés kiemelkedı oktatója Bendefy László 1904-1977 a polihisztor geodéta Joó István 1928-2007 a felsıgeodézia kiváló oktatója Csepregi Szabolcs 1942-2008 a kiegyenlítı számítások kiváló oktatója Vincze Vilmos 1910-2005 a mérnökgeodézia kiváló oktatója 41