Základy geodézie - základní metody, měření polohopisu a výškopisu, zaměřování podzemních prostor Přednáška č. 2
Geodézie - zeměměřictví Geodézie (řecký γη = Země, δαιζω = dělit) je vědní obor zabývající se zkoumáním tvaru, rozměru a fyzikálních vlastností zemského tělesa - geoidu - nebo části zemského povrchu případně objektů mimo Zemi. Pro výzkum využívá matematické, geometrické a fyzikální metody měření a výpočtů. Základním úkolem geodézie je určení vzájemné polohy bodů na zemském povrchu nebo v prostoru ve zvoleném souřadnicovém systému. Výsledky geodetických měření jsou zaznamenávány formou map na papírové nebo elektronické nosiče dat.
Historie geodézie - zeměměřictví 2 200 let př. n. l. nápisy z Edfu na horním Nilukrál Amenehmat III. z XII. dynastie 300 let př. n. l. v Alexandrii v Egyptě - Erastothenes změřil délku poledníkového oblouku staří Řekové Thales, Pythagoras, Platón, Aristoteles, Archimedes, Euklidos, Heron, Appolonius... středověk Arabové novověk Cassini, Bouguer, Laplace, Lagrange, Monge, Delambre, Gauss... Čechy Šimon Podolský Knížka o měrách zemských Mikuláš Klaudián první mapa Čech 1518 Jan Amos Komenský Geometrie Kosmografie 1631 Lešno
Rozdělení geodézie geodezie nižší - pro zobrazení menších územích celků se vliv zakřivení prakticky neprojevuje (výpočty v rovině) geodezie vyšší - pro zobrazování velkých územních celků se bere v úvahu zakřivení zemského povrchu (výpočty na referenčních tělesech - koule, elipsoid) kosmická geodézie, satelitní geodézie fyzikální geodézie podmořská geodézie inženýrská geodézie kartografie fotogrammetrie Součást geoinformatiky - interdisciplinarita
Právní rámec zeměměřičské služby v ČR Zabezpečení odborných technických činností v geodézii, kartografii a katastru nemovitostí zákon 200/1994 Sb. o zeměměřictví. Státní orgány Česká úřad zeměměřický a katastrální - bodové pole, - státní mapová díla, - standardizace činnosti, - IS a katastr nemovitostí, - KÚ zeměměřické inspektoráty - ÚAZK, - souhlas k zeměměřickým činnostem - ad. Fyzické a právnické osoby vykonávající geodetickou činnost.
Tvar a rozměry Země - fyzický povrch Země členitý a rozmanitý, nelze matematicky definovat - nejvíce se přibližuje geoid střední hladina moře prodloužená pod pevninu nepravidelné těleso jemuž se z geometrických těles nejvíce podobá trojosý elipsoid - rotační elipsoid, např. Besselův z roku 1841 poloosy: a = 6 377 397 m, b = 6 356 079 m, na pólech zploštělý, zpřesňování stále pokračují, rozvoj družicové geodézie - od r. 1980 se používají hodnoty tzv. referenčního sytému: a = 6 378 137 m, b = 6 356 752 m, - v některých případech náhradí koulí o poloměru r = 6 380 000 m, území do rozsahu cca 700 km2, tj. plocha o průměru kruhu 30 km.
Měrné jednotky - míry Měření výkon, při které porovnáváme různé rozměry (délky, úhly, čas, apod.) se základní jednotkou. Geodézie délkové, úhlové, plošné a obloukové. Délkové míry Návrh jednotné soustavy měr konec 18. století ve Francii. Desetimiliontá část čtvrtiny poledníku metr. Od r. 1984 jeden metr je délka dráhy, kterou projde světlo ve vakuuza dobu 1/299 792 458 sekundy.
Staré délkové míry staré české míry 1 loket pražský = 0,594m = 3 pídě 1 píď = 0,198m = 10 prstů 1 dlaň = 0,078m = 4 prsty 1 pěst = 0,105m 1 zemský provazec = 42 lokte Rakousko-Uherské míry 1 (sáh) = 6 (stop) = 72 (palců) = 864 (čárek) 1 = 1,896 484 m 1 rakouská míle = 4 000 sáhů = 7 585,936 m 1 jitro = 2 korce = 3 měřice 1 jitro = 1 600 čtver. sáhů = 5 754,64 m2 anglické míry 1 yard = 0,914 383m = 3 feet = 36 inches 1 foot = 0,304 794 m 1 inch = 0,025 399 m 1 statue mile = 1 609,315 m 1 nautical mile = 1 852,01 m 1 acre = 0,405 ha 1 square mile = 2,589 89 km2
Míry plošné a úhlové Plošné míry odvozené od 1 m metr čtvereční ar ha km2 Míry úhlové - míra oblouková s...délka oblouku r...poloměr arcα = s r - míra stupňová - šedesátinná plný úhel 360-1 = 60 = 3 600 - setinná plný úhel 400 g - 1 g grad 0,01 g = 1 c setinná minuta 0,000 1 g = 1 cc setinná vteřina
Základní geodetické pomůcky V geodézii nejčastěji potřebujeme určit svislý a vodorovný směr, k tomu používáme: - olovnice - určování svislého směru, - libela určování vodorovného, ale i svislého směru Měření délek pásma na vidlici, na kruhu Měření stálých úhlů pentagon úhlů - teodolit Výtyčky označení bodu bodového pole.
Měrné jednotky - míry
Měření délek, přesnost a chyby při měření Krokování 1 : 50 až 1 : 100 nitkový dálkoměr 1 : 300 polní kružidlo ( sáhovka ) 1 : 1 000 pásmo s napínáním 1 : 2 000 pásmo šikmo po terénu 1 : 10 000 rádiové dálkoměry 1 : 300 000 světelné dálkoměry 1 : 500 000 invarové dráty 1 : 1 000 000 měření délek - přímé (pásmem, latí) - nepřímé (opticky, elektroopticky, laserové dálkoměry) Chyby při měření např. pásmo protažení, vybočení, prohnutí, atd. - hrubé nahodilé a systematické -
Bodová pole Základ pro geodetická měření polohopisná a výškopisná. Polohopisné bodové pole trigonometrická síť základní a podrobné, stabilizace, Československá jednotná trig. Síť nebyla rozdělena. Výškopisné bodové pole základní a podrobné. Stabilizace a signalizace bodů. Souřadnicová soustava x y z. Místopisné údaje o bodech. Abúsír bodové pole ve vlastní souřadnicové soustavě x sever, y východ. Všechny souřadnice kladné.
Základní geodetické úlohy - vytyčování přímky, kolmice, sítě, rovnoběžky - měření polohopisu plány, dokumentace - měření výškopisu nivelace - podrobné měření tachymetrie, měření podrobných bodů (x,y,z)
Měření polohopisu Měření polohopisu plány, dokumentace - bodové pole, - síť, - ortogonální metoda, - tvorba dokumentace milimetrový papír - polohopisný náčrt, plán - měřítko, - místní souřadnicová soustava - dokumentace archeologická
Měření výškopisu - výškopisné bodové pole nivelace, vlastní soustava - nivelační pořady, - stavebnictví, projektování, sledování výškových změn (přehrady, letiště, apod.) - archeologie výškopisný plán, dokumentace, řezy, profily, apod.
Podrobné geodetické měření Podrobné měření patří mezi nejpoužívanější metody zaměřování zemského povrchu a objektů na něm. - souřadnicový systém - bodové pole - tachymetrická metoda měření polohopisu a výškopisu současně Použití elektronických tachymetrů dálkoměrů. Cílem je získání množiny podrobných bodů, kterými jsou charakterizovány zaměřované objekty a zemský povrch. - podrobné body terénu 3D model, vrstevnice - půdorysy objektů - prostorové objekty - podzemní prostory
Základní geodetické úlohy v Egyptě - vytyčování přímky, kolmice, sítě, rovnoběžky - měření polohopisu plány, dokumentace - měření výškopisu nivelace - podrobné měření tachymetrie, měření podrobných bodů (x,y,z) - měření podzemních prostor Používané geodetické přístroje Disto - Leica
Geodetická měření
Geodézie - zeměměřictví
Geodézie II.
Řez šachtou a pohřební komorou
Výsledky geodetického měření
Info - literatura PROCHÁZKA, J., BRŮNA, V. (2004): Výškopisná archeologická mapa 1:2 000 území české koncese v Abúsíru. PES III/2004. ČEgÚ FF UK Praha, 2004. Šimana, M. 1971: Geodesie v archeologické praxi. Zprávy Čs. spol. arch. při Čs. akademii věd, Supplement, 9. Praha. www zdroje ČVUT FSv, Brno, Plzeň, ad. http://www.la-ma.cz http://bruna.geolab.cz # http://egypt.geolab.cz Přednáška - http://vyuka.geolab.cz/egy/download/2_geodezie.ppt E-mail: bruna@geolab.cz
Příští přednáška Základy kartografie