predavanja iz geodezije 2012-13 dio2

97
1 1 Mjerenje dužina Elementarana potreba. Mjere se od vrlo kratkih dužina do vrlo velikih dužina od 100 km i više. 2 Mehaničko mjerenje dužina najjednostavniji i najstariji način mjerenja dužina Pribor: vrpce, žice ili letve određene dužine Dužina se mjeri postepenim nizanjem uz prijenos mjernog elementa duž mjerene dužine Potrebno paziti na pogreške i točnost Pri ovoj metodi nužna je konstantnost mjernog elementa.

Upload: branislav-cadjo

Post on 07-Dec-2015

94 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

Predavanja

TRANSCRIPT

Page 1: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

1

1

Mjerenje dužina

Elementarana potreba. Mjere se od vrlo kratkih dužina do vrlo velikih dužina od 100 km i više.

2

Mehaničko mjerenje dužina

najjednostavniji i najstariji način mjerenja dužina

Pribor: vrpce, žice ili letve određene dužine

Dužina se mjeri postepenim nizanjem uz prijenos mjernog elementa

duž mjerene dužine

Potrebno paziti na pogreške i

točnost

Pri ovoj metodi nužna je

konstantnost mjernog

elementa.

Page 2: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

2

3

Mjernim vrpcama postižu se relativne pogreške od 0,1 cm do

1 cm po dužnom metru. Invarne žice kod mjerenja baze do

udaljenosti od 24 km, sa srednjom pogreškom od ±0.3 do

±0.5 mm/km.

Pri mehaničkom mjerenju nailazimo na probleme zbog

konfiguracije terena, zaraštenosti, močvarnih površina,

vodotoka i sl.

4

Mjerenje optičkim daljinomjerima

Princip mjerenja dužina optičkim daljinomjerom zasnovan je na

rješavanju trokuta u kojem je jedna stranica poznata ili mjerena, a

poznata su ili mjerena i dva kuta.

Taj se trokut naziva daljinomjernim ili paralaktičkim trokutom.

Dužina se izračunava iz trigonometrijske formule

d =b sin /sin

Page 3: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

3

5

nitni križ

Vrh paralaktičkog kuta može biti na

stajalištu instrumenta ili na cilju.

Prema tome, optičke daljinomjere dijelimo

na:

Daljinomjeri sa bazom na cilju

Daljinomjeri sa bazom na stajalištu

6

Reichenbachov daljinomjer

daljinomjer s tri niti

Page 4: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

4

7

D = Kl + k

Reichenbachov daljinomjer

daljinomjer s tri niti

8

Page 5: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

5

9

Elektrooptički fazni daljinomjeri

10

Fazni daljinomjeri

Page 6: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

6

11

12

Impulsni daljinomjeri

Page 7: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

7

13

14

moguća su mjerenja kratkih dužina bez

reflektora na cilju

Page 8: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

8

15

Impulsni daljinomjeri

16

Ovisno o tome u kojoj se ravnini nalaze razlikujemo horizontalne α, vertikalne φ ili

prostorne kutove δ.

Ako se vertikalni kutovi mjere od zenita nazivaju se zenitne daljine z.

Ako se vertikalni kutovi mjere od horizonta prema gore nazivaju se elevacijski, a

ako se mjere od horizonta prema dolje nazivaju se depresijski kutovi.

Mjerenje kuteva

Kutove definiramo trima

točkama u prostoru A, B, C,

kroz koje se mogu položiti

dva pravca ili

Presjekom

dvaju prostornih pravaca

p1 i p2.

Page 9: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

9

17

Teodolit

transit ili optical reading tranzit i theodolite

Teodolit je geodetski instrument za mjerenje horizontalnih i/ili

vertikalnih kutova

Teodolit je najraširenije primjenjivani instrument u geodetskoj praksi,

jer se njime osim mjerenja kuteva ispituje ili određuje položaj točaka

na pravcu ili ravnini, a uz dodatne uređaje namjena mu je i šira

Teodoliti su različitih veličina, različite konstrukcije i točnosti

18

Page 10: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

10

19

Podjela prema konstrukciji - analogni teodoliti – mehanički

20

Podjela prema konstrukciji - analogni teodoliti – optički

Page 11: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

11

21

Prvi teodolit John Sisson 1730. godine - Engleska - 6' nonijus

Mehanički teodoliti - otvorena građa

Opažanje je direktno na krugovima (limbovima)

Krugovi od kovine s običnom lupom ili jednostavnim mikroskopom

Eventualno primjena nonijusa

Carl Zeiss prvi optički teodolit 1922. godine

Krugovi od stakla - zatvorena građa vrlo kvalitetna mehanika

Primjena staklenih krugova omogućila je složeniju građu mikroskopa s

prijenosom slike limba na pogodno mjesto za očitanje, kao i primjenu

točnijih optičkih mikrometara – točnije opažanje

Optički teodoliti su zapravo optičko-mehanički teodoliti Naziv - optički

teodolit -naglašava važnost primijenjenih optičkih rješenja za očitanje

kuteva

22

Podjela prema konstrukciji

- digitalni teodoliti

Page 12: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

12

23

24

Osnovni dijelovi

Podnožje - prilikom mjerenja nepomično,

Centralni vijak – učvršćuje instrument za stativ

Tri vijka za horizontiranje,

Horizontalni krug

Vertikalna osovina povezuje podnožje i alhidadu u jednu cjelinu

Alhidada se okreće oko vertikalne osi teodolita

Na alhidadi se nalazi

Durbin

Vertikalni krug

Alhidadna libela – cijevna i dozna

Uređaj za očitanje horizontalnog i vertikalnog kruga

Kočnice alhidade

Vijci za fino podešavanje durbina

Page 13: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

13

25

26

Horizontalni krug (limb) može biti čvrsto vezan uz donji dio i čini

jednu cjelinu ili se može okretati oko svoje osovine

Horizontalni krug ima oblik kružne ploče, na kojem se nalazi podjela

U srednjem dijelu teodolita, kod nekih konstrukcija, nalazi se uređaj

za repeticiju. omogućuje da se horizontalni krug (limb) okreće

zajedno s alhidadom oko glavne osi, a da se pri tome očitanje ne

mijenja tako da se traženi pravac u prostoru može namjestiti na

željeno očitanje horizontalnog kruga

Durbin se okreće oko vertikane i horizontalne osovine

Durbin se okreće oko horizontalne osi i oko vertikalne osi

Page 14: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

14

27

Teodolit ima dvije mehaničke osovine, vertikalnu i horizontalnu

Geometrijske osi osovina predstavljaju osi teodolita

Alhidada se okreće oko vertikalne osi (VV)

Kućište alhidade završava sa nosačima horizontalne osovine

Horizontalna osovina nosi dalekozor i vertikalni krug koji se zajedno

okreću oko horizontalne geometrijske osi

Horizontalna os treba biti okomita na vertikalnu, te zbog toga postoji

mogućnost njezinog podešavanja za male pomake.

Vertikalna os teodolita treba biti okomita na horizontalni krug

28

Instrumentalni uvjeti ispravnosti teodolita

LL ┴ VV - os alhidadne libele okomita na vertikalnu os

KK ┴ HH - vizurna (kolimacijska) os okomita na horizontalnuh os

HH ┴ VV - horizontalna os okomita na vertikalnu os

KV VV - vizurna os optičkog viska identična je sa glavnom osi

REKTIFIKACIJA INSTRUMENTA

Provjera ispravnosti se provodi pomoću libela ili kompezatora

Page 15: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

15

29

Postavljanje teodolita Za mjerenje kutova teodolit se postavlja na stativ iznad geodetske

točke

Stativ se sastoji od tri noge i glave stativa. Noge stativa izrađuju se od

drva ili aluminija, a završavaju sa metalnim šiljcima koji se nogom

utiskuju u podlogu (zemlju ili drugo).

Noge se spajaju sa ravnom pločom glave stativa koja u sredini ima

otvor promjera 30 – 50 mm, a kroz čiju sredinu prolazi centralni vijak za

pritezanje teodolita na glavu stativa

Horizontiranje teodolita Horizontirati teodolit znači da treba vertikalnu os teodolita dovesti u

smjer vertikale (smjer sile teže)

Svako odstupanje vertikalne osi od ispravnog položaja rezultira

sistematskim pogreškama mjerenja

30

Provjera ispravnosti alhidadne libele

Prije postupka horizontiranja teodolita potrebno je provjeriti

ispravnost alhidadne libele

uvjet da je glavna tangenta LL (os libele) okomita na vertikalnu os

teodolita VV (LL ┴ VV)

Postupak provjere

Alhidadna libela se postavi u smjer dva podnožna vijka i njima se

navrhuni, okrenemo tada alhidadu za 180˚, ako libela vrhuni uvjet je

ispunjen

Ako mjehur libele odstupa od vrhunjenja, ono je dvostruko. Polovicu otklona ispravljamo

podnožnim vijcima u smjeru kojih je libela postavljena, a drugu polovicu korekcijskim vijcima libele

Page 16: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

16

31

Horizontiranje i

provjera isptavnosti alhidadne libele

Na približno horizontalno postavljenu glavu stativa stavimo

teodolit kojeg djelomično pritegnemo centralnim vijkom

Alhidadnu libelu dovedemo u smjer dvaju podnožnih vijaka.

Vrhunimo libelu. Zakrećemo za 90° dovodimo libelu u smjer

trećeg podnožnog vijka i vrhunimo trećim vijkom

32

Centriranje teodolita

Centriranje je postupak dovođenja vertikalne osovine u centar točke nad

kojom stoji instrument

Postiže se pomicanjem, skraćivanjem ili produljivanjem nogara stativa

Fino podešavanje pomiče se instrument po glavi stativa

Postupak se izvodi pomoću viska (običan, kruti, optički laserski)

Istovremeno se obavlja s horizontiranjem instrumenta

Postupak horizontiranja i centriranja izvodi se prije započinjanja mjerenja

na točki stajališta

Page 17: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

17

33

Točnost instrumenta Točnost mjerenja jedan je od osnovnih kriterija primjene

instrumenta

Točnost mjerenja teodolitom ocjenjuje se srednjom pogreškom

mjerenja pravca opažanog u dva položaja durbina

Precizni teodolit za astronomska mjerenja – podatak < 1”

Sekundni teodolit – podatak 1”

Tehnički teodolit – podatak 60”

34

Viziranje, fokusiranje dioptriranje

U durbin se ugrađuje nitni križ da bi se s instrumentom moglo mjeriti.

Nitni križ je sastavljen iz jedne ili više horizontalnih niti i jedne vertikalne niti

Postupak usmjeravanja durbina prema točki opažanja – viziranje

Izoštravanje slike objekta – namještanje objektiva fokusiranje

Izoštravanje slike objekta na nitnom križu – namještanje okulara dioptriranje

Page 18: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

18

35

Digitalni teodoliti

Eliminira se opažačeva uloga u očitanju

Omogućuje kontinuiran tijek podataka od instrumenta do računala

Prvi digitalni teodolit Code - teodolit FLT-3 Fennel (1963) s

fotografskom registracijom na 35 mm film kodirane podjele limba

Kodirannje tzv. prstenasti kod na limbu u obliku niza svijetlih i tamnih

polja različitih dužina koja su dobivena pomoću četiri koncentrične

pruge s podjelom limba

36

Dinamički postupak opažanja kuteva

Horizontalni krug građen kao inkrementalni krug s ukupno 1024 jednaka

ekvidistantna svijetla i tamna polja – inkremenata

Ugrađen sustav za detekciju inkrementa

Sastoji se od diode, koja emitira infracrvenu svjetlost i prijemne fotodiode

na koju se svjetlost projicira.

Jedan detektor (Ls), čvrsto je povezan s nepomičnim dijelom teodolita,

predstavlja nulti smjer. Drugi detektor (LR) okreće se zajedno s

alhidadom. Ls i LR zatvaraju kut koji se mjeri.

Nakon okretanja alhidade, istovremeno se počinje okretati i horizontalni

krug (motor). Brzina kretanja je konstanatna i njome je određen period

prolaza jednog inkrementa T

Page 19: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

19

37

Totalna mjerna stanica

Geodetski instrument – sastavljen od

digitalnog teodolita, digitalnog daljinomjera, memorije i računala

Omogućava brže i preciznije izvođenje radova

Nastali su razvojem od optičkih tahimetara (prva polovica 20. st.)

tahimetri (od grčkog brzomjer) - instrumenti koji omogućuju mjerenje

horizontalnog i vertikalnog kuta i kose duljine

Tijekom razvoja automatiziran je tijek mjerenja, uspostavljena

automatska registracija, omogućena razna računanja u samom

instrumentu

38

Prednosti totalne stanice

Mogućnost mjerenja velikih udaljenosti s velikom točnošću opažanja

Kratko vrijeme trajanja jednog opažanja

Izbor programskih alata za obardu podataka

Veliki kapacitet pohranjivanja mjernih podataka

Velika autonomija mjerenja, broj opažanja po jednom punjenju baterije

Neprikinuti tijek podataka od opažanja do obrade

Princip tzv. kodirane izmjere detalja

Page 20: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

20

39

Robotizirane totalne stanice Samostalno prepoznavanje točaka mjerenja,

Nema potrebe za operatorom na stanici,

Automatski pomak po smjeru

Snimanja unutar odtređenih udaljenosti

Integracija s GPS

40

Metode mjerenja horizontalnih kuteva

Girusna metoda

Girusna metoda mjerenja kutova

– izvodi se u minimalno dva polugirusa

1. polugirus

izabere se početni pravac

očitanje na početnom pravcu približno

redom se opažaju ostali pravci u

smjeru kretanja kazaljke sata

obavezno se mora ponovno opažati

početni pravac – kontrola pomaka

Page 21: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

21

41

2. polugirus

mjeri se u drugom položaju

instrumenta - II položaj

ponavlja se mjerenje počevši od

početnog pravca, ali u obrnutom

smjeru od smjera kretanja kazaljke

na satu

obavezno se ponovno opaža početni

pravac

Karakteristike

u jednom postupku se opažaju svi pravci sa zajedničkog

stajališta

mjerenje se provodi u oba položaja instrumenta

ponavljanje mjerenja više puta uz proporcionalni pomak limba

rezultat – reducirani pravci - mjerno ovisne veličine

42

Korištenjem girusne metode

eliminira se pogreška neokomitosti horizontalne i vertikalne osi

Page 22: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

22

43

Pri izboru metode merjenja vertikalnih kuteva

nemamo velike mogućnosti

Potrebno je napraviti dovoljno velik niz

mjerenja, koji nam omogućava traženu

točnost

Koristimo sve tri horizontalne niti nitnoga križa

Postupak

istovremeno možemo mjeriti samo jedana

vetikalni kut

mjerimo u oba položaja instrumenta

koristimo sve tri horizontalne niti nitnoga križa

Mjerenje vertikalnih kutova

44

Mjerenje vertikalnih kutova

Očitani kutovi u prvom i drugom položaju instrumenta moraju

zajedno imati zbroj 360°

Odstupanje se dijeli s 2 pa se svakom očitanju dodaje ili

oduzima popravak sa suprotnim predznakom odstupanja

Prvi položaj durbina Drugi položaj durbina

Page 23: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

23

45

Nivelman je niz geodetskih metoda (operacija, mjerenja i računanja) s

ciljem određivanja visinskih razlika točaka na zemljininoj površini

Visinska razlika može biti određena u odnosu na neku izabranu

ravninu - relativna visina - apsolutna visina

Apsolutna visina točke (nadmorska visina) je vertikalna

udaljenost tačke od nulte nivo plohe (geoid, elipsoid)

Negeodetske metode određivanja visina

hidrostatski nivelman

barometrijski nivelman

Geodetske metode određivanja visina

trigonometrijski nivelman

geometrijski nivelman

Određivanje visina točaka - Nivelman

46

H - normalna ortometrijska visina - visina nad geoidom

h - elipsoidna visina - visina nad elipsoidom

Page 24: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

24

47

Koristi se gumeno crijevo napunjeno

vodom a na krajevima su prozirne

posude

Po zakonu spojenih posuda, razina

tekućine u jednoj i drugoj posudi je ista

Postoje konstrukcije s uređajima za

precizno očitanje

Hidrostatski nivelman

48

Barometrijski nivelman

Pritisak zraka pada sa

povećanjem nadmorske visine

Za mjerenje se koristi aneroid sa

označenom skalom u metrima

nadmorske visine

Mjerenje počinje i završava na

točki s poznatom nadmorskom

visinom, gdje se kalibrira skala

aneroida

Promjena pritiska se registrira na

početnoj točki nakon obavljenog

mjerenja i izračunaju se vrše se

eventualne korekcije visina

izmerenih tačaka http://hr.wikipedia.org/wiki/Visinomjer

Page 25: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

25

49

Nivo ploha mora je ploha, koja se dobije ako se srednja

razina mora produži ispod kontinenata – geoid

Razina mora ne miruje - moguće je definirati više razina

mora- vodostaja

Karakteristični vodostaji

Visoka voda (vv) je najviša razina mora u prijelazu od uzdizanja

(plime) prema spuštanju (oseci) razine.

Niska voda (nv) je najniža razina mora u prijelazu od uzdizanja

(plime) prema spuštanju (oseci)

Srednja voda (sv) je vrijednost svih opaženih voda u toku nekog

vremena. Ako se uzima za duži period, najbolje za period

mjesečevog ciklusa 18,6 godina, naziva se srednja morska razina

(SMR) - Geodetska nula i služi kao osnova za nivelman na kopnu

50

Page 26: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

26

51

Geodetska nula

Dvije osnovne razine koje trebaju biti definirane su GEODETSKA NULA i HIDROGRAFSKA NULA.

Geodetska nula je srednja razina mora tj. srednja vrijednost svih opažanih voda za razdoblje od 18,6 godina, dobivena na temelju mjerenja mareografa.

Smisao geodetske nule je da predstavlja visinsku osnovu izmjere na kopnu.

Geodetska nula ima važnu ulogu u hidrotehničkim i građevinskim radovima, gdje je kod izgradnje objekata na morskoj obali ili u podmorju neposredno uz obalu važno znati gibanje razine mora (ekstremne vrijednosti amplitude morskih mijena) da bi se osigurala zaštita objekata od plavljenja i udara snage valova.

52

Hidrografska nula

Hidrografska nula je vrijednost srednjih nižih niskih voda,

Njezin je smisao dubinska osnova hidrografske izmjere.

Hidrografska nula je iznimno važna za sigurnost plovidbe

brodova kod sidrenja i pogotovo veza u lukama.

Kod određivanja granice pomorskog dobra, potrebno je

definirati razinu srednjih viših visokih voda jer je ona polazna

linija za njegovo definiranje

Page 27: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

27

53

54

SVVV – Geodetska nula

Tu razinu određuje Hidrografski institut na temelju višegodišnjih opažanja (oko 35 godina) promjena razine mora registriranih na mareografskim stanicama

Rezultati analize promjene razine mora pokazuju da amplitude morskih mijena na istočnoj obali Jadrana rastu od juga prema sjeveru, a najveća razlika između dviju prosječnih amplituda je 30ak centimetara

Hidrografski institut je 1993. godine odredio visinu srednjih viših visokih voda koja iznosi 46 cm iznad geodetske nule tj. izohipsa +0,46, no za sada se još uvijek koristi izohipsa +0,38

Page 28: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

28

55

Definiranje geodetskog visinskog datuma

Za potrebe geodetskih radova na kopnu najvažnije je određivanje

srednje razine mora kao vrijednosti svih opažanih voda tijekom

nekog vremena.

Za potrebe određivanja visinskog datuma uzima se razdoblje

Mjesečevog ciklusa od 18,6 godina.

Tako određenu vrijednost srednje razine mora nazivamo geodetska

nula i na nju se oslanjaju geodetski nivelmanski radovi.

GEODETSKA NULA je srednja razina mora tj. srednja vrijednost

svih opažanih voda u razdoblju od 18,6 godina, dobivena na temelju

mjerenja MAREOGRAFA.

56

Na području Republike Hrvatske postoje tri izmjerene mreže

nivelmana visoke točnosti:

austrijski precizni nivelman izveden od 1896. do 1909.

godine

I. nivelman visoke točnosti (I. NVT) izveden od 1947. do

1954. godine

II. nivelman visoke točnosti (II.NVT) izveden od 1970. do

1973. godine

Definiranje geodetskog visinskog datuma

Page 29: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

29

57

Novi visinski datum Republike Hrvatske

Novi visinski datum Republike Hrvatske uveden je 2004. godine

Za novi visinski datum je usvojen II. NVT koji je oslonjen na pet

mareografa (Kopar, Rovinj, Bakar, Split i Dubrovnik) i pet temeljnih repera

raspoređenih na području Republike Hrvatske

Svi mareografi na koje je oslonjen II. NVT imaju puno razdoblje opažanja

od 18,6 godina koje je računato s obzirom na 1.7.1971. godinu (± 9,3).

Visinski datum Republike Hrvatske:

Referentna ploha za računanje visina u Republici Hrvatskoj je

ploha geoida koja je određena srednjom razinom mora na

mareografima u Dubrovniku, Splitu, Bakru, Rovinju i Kopru u epohi

1971.5

Visinski referentni sustav Republike Hrvatske je mreža koju čine

trajno stabilizirani reperi II. nivelmana visoke točnosti

Naziv visinskog referentnog sustava Republike Hrvatske je Hrvatski

visinski referentni sustav za epohu 1971.5 skraćeno HVRS71

58

Page 30: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

30

59

Trigonometrijski nivelman

Određivanje visinskih razlika na osnovu zenitnih udaljenosti ili

vertikalnih kuteva naziva se trigonometrijsko mjerenje visina ili

trigonometrijski nivelman

60

Uticaj zakrivljenosti

Zemlje i refrakcije vizure

Page 31: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

31

61

Trigonometrijski nivelman se koristi kod

1. određivanje visina poligonskih tačaka

2. određivanje visinskih razlika između točaka na fizičkoj

površini zemlje u inženjerskoj geodeziji

3. određivanje slijeganja terena i objekata u strmim i

nepristupačnim predjelima

4. mjerenje visine objekata (tornjeva, dimnjaka, zgrada, itd.)

5. prenošenje apsolutnih visina sa jedne na drugu obalu kod

širokih rijeka

Preciznost trigonometrijskoga nivelmana

preciznost pada kvadratno sa povećanjem udaljenosti točaka

preciznost pada sa povećanjem visinskoga kuta

največi problem predstavlja nepoznati uticaj vertikalne refrakcije

62

Geometrijski nivelman

Geometrijskim nivelmanom se određuju nadmorske visine točaka na

relativno ravnom terenu i visine stalnig geodetskih točaka - repera

Instrument za mjerenja geometrijskim nivelmanom naziva se nivelir

Za postupak mjerenja još treba nivelmanska letva na kojoj je nanesena

cm ili mm podjela

Stabilizirane točke na

terenu čije su

nadmorske visine

određene nivelmanom

nazivaju se reperi

Page 32: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

32

63

Stalne geodetske točke - Reperi Da bi se mogle odrediti apsolutne visine točka na terenu, na zemljinoj

površini se postavljaju stalne visinske geodetske točke »reperi« kojima su

određene visine od nivo plohe mora

64

Mreža repera čini

nivelmansku mrežu

vlakova

Visina se od repera do

repera prenosi parcijalno

preko veznih točka,

naizmjenično (a, b, c ...)

Page 33: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

33

65

Geometrijski nivelman

Teritorij RH pokriven je mrežom repera geometrijskog nivelmana

Po načelu ''od većeg ka manjem''

Prvo se određuju reperi na većim međusobnim udaljenostima, s

visokom tačnošću određenim visinskim razlikama između repera.

Ovi reperi čine mrežu nivelmana visoke točnosti

I red Nivelman visoke točnosti,

II red Precizni nivelman,

III red Tehnički nivelman povećane točnosti,

IV red Tehnički nivelman sa srednjom pogreškom do 8mm/km.

66

Podjela geometrijskog nivelmana

Geometrijski nivelman se dijeli na

Generalni nivelman

Detaljni nivelman

Generalnim nivelmanom se određuju

nadmorske visine repera.

Detaljnim nivelmanom određuju se nadmorske

visine detaljnih točaka odnosno točaka koje opisiju

teren u visinskom smislu

Osnova za detaljni nivelman - razvijena

nivelmanska mreža

Page 34: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

34

67

Nivelir

Istrument za mjerenje visinskih razlika

geometrijskim nivelmanom

h

lR

R

stajalište

l1

h = lR – L1

68

Page 35: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

35

69

Svaki nivelir ima postolje, koje se

sa tri podnožna vijka veže uz

stativ i služe za horizontiranje

instrumenta

Nivelir nije potrebno centrirati

Horizontiranje nivelira se izvodi

pomoću libele na durbinu i

elevacionog vijka

Kod modernijih instrumenata

horizontiranje se postiže

kompezatorom.

70

Instrumenti sa kopenzatorom

Nivelir Koni – 007 Carl Zeiss Jena

Page 36: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

36

71

Digitalni niveliri

Instrument skanira kodiranu podjelu nivelmanske letve

Digitalni nivelir omogučava automatizaciju niveliranja i neprekinuti

tijek podataka

72

Rotacijski laserski niveliri

Page 37: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

37

73

Konstrukcija nivelira s rotirajućom laserskom zrakom

Glava nivelira rotira oko vertikalne osi

Na glavi nivelira se nalaze otvori kroz koje se propušta polarizirana laserska

zraka

74

Za razliku od teodolita kod

nivelira vizura tijekom mjerenja mora biti horizontalna a letva vertikalna

Page 38: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

38

75

Nivelmanske letve

Nivelmanske letve su drvene,

plastične ili metalne letve s podjelom

Osiguravaju mogućnost određivanja

vertikalne udaljenosti visinske tačke

od optičke osi nivelira

Razlikujemo

1. uobičajne i precizne letve

2. klasičnu i kodiranu podjelu

76

Konstrukcijski uvjeti

nivelira

Mehaničke i

optičke osi nivelira

vertikalna obrtna os os V

• vizurna ili kolimacijska os os K

• os nivelacijske libele os L

Konstrukcijski uvjeti:

K V

K II L (horizontalnost K osi)

horizontalnost horizontalne niti nitnog

križa

V

V

K K

L L

Page 39: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

39

77

Pogreška nehorizontalnosti

vizurne osi nivelira

78

Glavni uvjet ili radni uvjet

Posljedica neparalelnosti K i L osi

čitanja na letvama su opterećena s pogreškama ΔA i ΔB.

Pogreška raste linearno s povećanjem udaljenosti od letve

Utjecaj pogreške je najveći pri niveliranju s kraja

Niveliranjem iz sredine pogreška se poništava

Greška nehorizontalnosti vizurne osi

Page 40: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

40

79

Ispitivanje horizontalnosti vizurne osi

Greška radnog uvjeta najviše utječe na preciznost niveliranja.

Zato se radni uvjet ispituje često - svaki dan

80

Nivelmansku letvu treba postaviti

vertikalno pomoću dozne libele

Nevertikalnost uzrokuje pogrešno

očitanje na letvi

Greška nevertikalnosti nivelmanske letve

l = l – l´=I´⋅(cosα −1)

Page 41: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

41

81

Preciznost nivelira

Preciznost nivelira opisujemo sa srednjom pogreškom po kilometru

mjerenja geometrijskog nivelmana

niveliri male preciznosti 10 mm/km

(jednostavna iskolčenja građevinskih objekata, jednostavna visinska

izmjera ...)

niveliri srednje preciznosti 10 mm/km ≤ mΔh < 3 mm/km

(visinska iskolčenja većih građevinskih objekata)

niveliri visoke preciznosti 3 mm/km ≤ mΔh < 1 mm/km

(mjerenje u mikro visinskim mrežama, iskolčenja ...)

• niveliri vrlo visoke preciznosti 1 mm/km ≤ mΔh < 0.5 mm/km

(mjerenje u preciznim mikro mrežama, precizna iskolčenja ...)

• niveliri najveće preciznosti mΔh < 0.5 mm/km

(mjerenje u osnovnim državnim mrežama, deformacijska mjerenja,

iskolčenja strojeva, astronomska mjerenja ...)

82

Utjecaj zakrivljenosti Zemlje

na mjerenja u geometrijskom nivelmanu

Page 42: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

42

83

Na osnovu nadmorskih visina repera ne moze se sagledati izgled

terena (konguracija), ali su one neophodne da bi se mogle odrediti

nadmorske visine točaka terena

Obzirom na postupke mjeenja detaljni se nivelman dijeli na:

1. plošni nivelman

2. nivelman profila

metoda oodređivanja nadmorskih visina detaljnih tocaka terena

Detaljni nivelman

84

Detaljni nivelman rasutih točaka određivanje vertikalne predstave terena koji je prethodno situaciono

snimljen (x,y) Visinska predstava terena dobija se preko kota

detaljnih točaka koje karakteriziraju teren u visinskom smislu

Kao podloga za izvođenje detaljnog nivelmana služi situacioni snimak

Page 43: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

43

85

Detaljni nivelman po pravcima Visinski prikaz velikih površina

Postavlja se niz pravaca na udaljenosti ne većoj od 50m u

smjeru najvećeg pada terena

Na ravnom terenu se postavljaju paralelno na rub snimanja

86

Detaljni nivelman pravilnih figura

Primjenjuje se kada je potrebno određeni teren poravnati

- kod izgradnje sportskih terena, aerodroma etc..

Prije niveliranja prethodno je potrebno iskolčiti na terenu i označiti

mrežu kvadrata koja će se nivelirati

Page 44: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

44

87

Nivelman profila

služi za određivanje nadmorskih visina detaljnih tocaka, po osi

planiranih ili izgrađenih komunikacija (cesta, željeznica....),

dalekovoda, vodovoda, kanalizacije etc.. i u uskom području oko

komunikacije

Dijeli se na:

Detaljni nivelman uzdužnog profila

Detaljni nivelman poprečnih profila

Detaljni nivelman uzdužnog profila služi za određivanje

nadmorskih visina detaljnih točaka na osi komunikacije,

a detaljni nivelman poprečnih profila za visinsku predstavu terena

detaljnih točaka okomitih na os trase, u pojasu oko uzdužnog

profila

88

Detaljni nivelman uzdužnog profila

Uzdužni profil je presjek terena vertikalnom ravninom po osi

planiranog ili postojećeg objekta

Uzdužna os objekta naziva se trasa

Snimaju se sve karakteristične točke trase – stacionaže, početak i

kraj krivine etc..

Page 45: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

45

89

90

Detaljni nivelman poprečnih profila

za uvid u kompletnu sliku terena potrebno je

odrediti kote točaka izvan osi trase

niveliranjem poprečnih profila okomito na os trase

Page 46: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

46

91

92

Globalni pozicijski sustavi

Page 47: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

47

93

94

GPS Global Positioning system

ili GPS

je sustav za određivanje

koordinata točaka na

Zemelji na temelju

podatak koje emitiraju

GPS sateliti

GPS se sastoji od tri dijela

1. Svemirski dio - sateliti

2. Kontrolni dio -

zemaljske stanice

3. Korisnički dio -

GPSprijemnici

Page 48: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

48

95

Osim GPS – a u svemiru se nalaze i sateliti za navigaciju

ГЛОНАСС, GALILEO i Compass

ГЛОНАСС (ruski: ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система) je

satelitski navigacijski sistem koji je započeo SSSR 1976. Po raspadu

Sovjetskog Saveza, Rusija je nastavila razvijati GLONASS

Sustav je zamišljen kao mreža 24 geostacionarna satelita koji metodom

trilateracije definiraju poziciju objekta na Zemlji

2001 - Rusija je započela

modernizaciju sustava u

suradnji s Indijom

2010 GLONASS sustav

pokriva 100% teritorij Rusije

2011 potpuna funkcionalnost

sustava - 24 satelita –

globalna pokrivenost

96

Galileo – budući europski globalni navigacijski satelitski sustav pod

okriljem ESA – European Space Agency

civilna kontrola za razliku od ostalih koji su u nadležnošti vojske

U fazi izrade – do sada lansirana četiri satelita

Sastojati će se od 30 satelita - puna implementacija 2019

Compass ili BeiDou Navigation Satellite

System – kineski satelitski sustav

Od 2004 do 2008 Kina član Galileo projekta

Preorjentirali se na vojni BeiDou sustav

geostacionarnih satelita 35,786 km

2000 - lansiran prvi satelit BeiDou 1

2011 - u orbiti 10 satelita BeiDou 2

pokrivaju Azijsku i Pacifičku regiju

Uspostava globalnog sustava planira se do 2020. g.

Page 49: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

49

97

Prvi satelit 1957 g. SPUTNIK - SSSR

1960 - prvi operativni satelitski navigacijski sustav - Transit

Razvila ga je US Navy - Koristio se za navigaciju Polaris podmornica

1974 – započeo razvoj GPS sustava - NAVSTAR GPS - Navigation

Signal Timing and Ranging Global Positioning System - DoD USA

1978 - lansiran prvi operativni prototip – tkz. BLOCK 1 satelit

1985 – lansiran zadnji, deseti BLOCK 1 satelit

1989 – lansiran prvi potpuno funkcionalni BLOCK 2 GPS satelit

1991 – vojna akcija Desert storm Kuvajt

1995 - Potpuno funkcionalan GPS sustav

Sada – 35 Satelita – za funkcioniranje potrebno 24+3

Na početku je primjena u vojne svrhe

Stavljen na besplatno raspolaganje svima kao javno dobro

98

Prednosti GPS-a u odnosu na

klasične metode pozicioniranja

1. položaj točke je apsolutno određen u 3D koordinatnom sustavu

2. optičko dogledanje između točaka nije više nužno

3. nema prijenosa pogrešaka jer je svaka točka određena zasebno

4. raspored točaka ne podliježe nikakvim geometrijskim uvjetima

5. jednostavan za korištenje

6. položaj točke se može odrediti na kopnu, moru i u zraku

7. nema nikakvih uvjeta ili poteškoća pri mjerenju s obzirom na doba

dana, državu, meteorološke uvjete…

Page 50: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

50

99

Svemirski dio

Osnovna zadaća satelita je odašiljanje radio signala pomoću kojih se

udaljenosti između satelita i prijemnika mogu mjeriti

Signal putuje kao zraka svjetlosti, što znači da prolazi kroz oblake,

staklo i plastiku, ali ne prolazi kroz čvrste objekte kao što su zgrade i

planine

35 satelita

na visini od 20 200 km

u 6 orbitalnih ravnina nagnutih za 55°

Brzina 11 000 km/h - vrijeme obilaska je 11 sati i 57 minuta

izvor energije – solarne ćelije + rezervne baterije

raketni pogon za održavanje na pravoj putanji

GDJE su sateliti - dvije vrste kodiranih informacija

podaci iz almanaha – orbite satelita i gdje bi trebao biti, ažuriraju

redovito – sa zemlje se prati satelit (visinu, položaj i brzinu )

(efemeride – ispravljeni podaci, 6 sati)

100

Svaki satelit emitira radio signale male snage od 20-50 W

na nekoliko frekvencija - civilna frekvencija L1 1575,42 MHz

Usporedba FM radio stanica

frekvencija između 88 i 108 MHz - snaga oko 100 000 W

Zato je važno da pri upotrebi GPS-a postoji jasan pogled na nebo

L1 sadrži "pseudoslučajni" signal

Unutar signala se emitira jedinstveni kod za identifikaciju satelita

Svrha kodiranih signala je omogućavanje računanje vremena

putovanja signala od satelita do lokacije mjerenja vremena na Zemlji

Vrijeme pomnoženo brzinom svjetlosti daje udaljenost od satelita do

GPS-prijamnika

informacija koju satelit šalje na Zemlju sadrži orbitalnu i vremensku

informaciju satelita, generalnu sistemsku statusnu poruku i ionosfersku

korekciju

Satelitski signali su vremenski upravljani preciznim atomskim satovima.

Page 51: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

51

101

Kontrolni dio Sateliti se prate i navode sa Zemlje u svrhu određivanja orbita i

vremena, sinkronizacije vremena satelita, odašiljanja poruka s

informacijama prema drugim satelitima

1 sjedište upravljačakog sustava

1 zamjensko sjedište upravljačkog sustava

12 upravljačkih i kontrolnih lokacija sa antenama

16 opžačkih lokacija – u svakom trenutku sateliti se prate s tri

lokacije

102

Korisnički dio

Korisnički dio - GPS prijemnici na

Zemlji – svi koji koriste GPS

prijemnike da bi dobili informaciju

o poziciji.

Prijemnici mogu biti samostalni ili

dio drugih uređaja (mobitel, sat...)

Osnovni dijelovi GPS prijemnika:

antena podešena na frekvenciju

GPS satelita, procesor signala i

sat - kristalni oscilator, displej s

trenutnom pozicijom i brzinom

Antena sadržava od 12 do 20

kanala - označava broj satelita

koje može istovremeno opažati

Page 52: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

52

103

Satelit emitira signal razumiljiv GPS prijemniku

GPS prijemnik mjeri vrijeme prijema signala sa satelita - signal nosi

informaciju o trenutsku emitiranja signala i trenutnom položaju satelita u

trenutku emitiranja signala - signal putuje poznatom brzinom

udaljenost prijemnika od satelita se računa se na osnovu vremena a na

temelju podataka koje nosi primljeni signal i očitanog vremena primljenog

signala

GPS Prijemnik računa svoju poziciju na temelju mjerenja udaljenosti od

tri ili više GPS satelita - metoda presijek naprijed u 3D prostoru

104

Podrazumjeva se da su satovi na satelitima i na prijemnicima potpuno

usklađeni – to je uvjet da da bi se vrijeme između putovanja signala do

prijemnika točno izmjerilo

Nedostatak preciznosti mjerenja vremena se rješava uvođenjem

merenja udaljenosti sa još jednog satelita

Potrebno je da se sve četiri sfere sijeku u jednoj točki

Sat na prijemniku ima istu vremensku i prostornu pogrešku kada se

računa udaljenost od četiri ili više satelita

Odstupanje od presjeka daje korekciju sata GPS prijemnika

Jedna od primena GPS-a je veoma precizno računanje vremena i

sinhronizacija časovnika

Page 53: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

53

105

Koordinate i koordinatni sustavi

GPS prijemnik daje informaciju o poziciji u obliku koordinata

Najčešće koordinate su geografska širina i geografska dužina.

Različite karte koriste različite horizontalne i vertikalne datume,

elipsoide, kartografske projekcije – koordinatne sustave

GPS-prijamnici omogućuju odabir koordinatnog sustava

U slučaju da GPS prijemnik nema predefinirani traženi koordinatni

sustav – potrebno je poznavati parametre definiranja sustava i unijeti ih

u GPS prijemnik

106

Page 54: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

54

107

Pogreške GPS mjerenja

Ionosfersko i troposfersko kašnjenje - signal usporava kad prolazi

kroz atmosferu

Višestruki put signala - događa se kad se signal reflektira od

objekata, kao npr. zgrade, površine vode, stijena prije nego što

stigne do prijamnika - povećava vrijeme putovanja signala i tako

uzrokuje pogrešku

Pogreške sata prijemnika

Orbitalne pogreške - "pogreške efemerida“ - netočnosti u poziciji

satelita

Broj vidljivih satelita - što više satelita to bolja točnost – što je bolja

vidljivost, to je bolji prijam – problemi prijema: krošnje drveća,

neboderi, unutrašnjost zgrada, lokacije ispod vode ili zemlje

Geometrija satelita - relativan položaj satelita za vrijeme mjerenja -

Idealno – veliki kut između satelita – Nepovoljno grupirani sateliti

Namjerna degradacija signala - S/A code (Selective Availability) -

namjerna pogreška DoD US - ugašena 2. svibnja 2000. g.

108

Diferencijalni GPS – DGPS

Princip rada

GPS prijamnik se postavi se poznati položaj – referentna stanica – s

poznatim koordinatama pozicije – na osnovu razlika između mjerene i

izračunate udaljenosti za svaki vidljivi satelit mogu se odrediti pogreške

u signalu - diferencijalna korekcija

Diferencijalna korekcija se svaki praćeni satelit oblikuje u korektivnu

poruku i šalje DGPS prijamnicima – korekcije se primjenjuju u

računanjima GPS prijamnika- uklanja se izvor pogrešaka

Točnosti ovisi o kvaliteti GPS prijamnika i sličnosti izvora pogrešaka

mjerenja i izvora pogrešaka na referentnoj stanici

DGPS omogućuje točnost izračuna lokacije milimetarske točnosti.

Page 55: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

55

109

Dvije metode slanja diferencijalnih korekcija

u postprocesingu - permanenetna stanica

u realnom vremenu – RTKa metoda

110

Osnovna GPS mreža RH

sastoji se od GPS točaka I i II reda

Referentna GPS mreža RH 1. reda sastoji se od 78 točaka

raspoređenih na cijelom teritoriju RH i 15 točaka izvan granica RH

GPS mreža RH 2. reda je mreža točaka na udfaljenosti 10 x 10 km

sastoji se od 1016 točaka - prekrivaju cijeli teritorij RH - oslanjaju se

na Referentnu mrežu

Osnovna GPS mreža RH

Page 56: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

56

111

SBAS - satellite-based augmentation system

Satelitski sustav za povećavanje točnosti GPS-a – koriste se

sateliti kao referentne stanice koje šalju diferencijalne korekcije

za lokaciju satelita - WAAS (Wide Area Augmentation System) -

EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) -

MSAS (Multifunctional Transport Satellite Space-Based

Augmentation System)

112

Geodetska izmjera zemljišta

Izmjera zemljišta uključuje skup metoda mjerenja detaljnih

točaka na terenu, izjednačenja mjerenja i sistematiziranja

mjerenih podataka s ciljem određivanja koordinata mjerenih

točaka u svhu prikaza terena (planovima, 3D modelima etc...)

detalj - sve što se treba prikazati

- umjetni i prirodni objekti

- stvarni i virtualni objekti

- diskretni i kontinuirani objekti

detaljne točke –

karakteristične točke

na terenu

- situacione

- visinske

Page 57: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

57

113

Geodetska izmjera zemljišta je definirana zakonom i nizom pravilnika

Zakon o državnoj izmjeri i katastru nekretnina (NN 16/07, NN 124/10)

114

Metode geodetske izmjere

Ortogonalna metoda

Polarna metoda

Fotogrametrijska metoda

Gps metoda

Remote sensing

.......

Izbor metode ovisi o razlogu i svrhe geodetske izmjere

Ovisno o razlozima geodetske izmjere definira se točnosti kojom se

žele prikazati detalji snimanja

Iz točnosti se definira mjerilo prikaza

Iz mjerila se određuje gustoća snimanja

Page 58: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

58

115

Snimanje kipregelom

116

Ortogonalna metoda snimanja detaljnih

točaka

mjere se izravno koordinate pojedinih detaljnih tačaka

lokalni koordinatni sustav – os y - dužina AB

Page 59: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

59

117

koristi se u izgrađenim

i pibližno horizontalnim terenima

danas se malo koristi – ne može

se uspostaviti neprekinuti tijek

podtaka

118

Page 60: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

60

119

Polarna metoda snimanja detaljnih točaka

računaju se relativne polarne koordinate detaljnih točaka

totalne mjerne stanice - neprekinuti tijek podataka

120

– kut mjeren od smjera poznate točke B do smjera detaljne točke i

d – udaljenost od stajališta do detaljne točke i

zadano: A(y,x,h), B(y,x)

mjereno: d

Page 61: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

61

121

Izmjera zemljišta osim snimanja traži vođenje skice izmjere

Skica izmjere predstavlja položajnu identifikaciju detaljnih točaka

Svakoj detaljnoj točki (identifikacija s brojem) može se pripisati

atribut – kod – povećava se efikasnostnost mjerenja

122

KOD Terenski objekt Tip

10 crkva, samostan, sakralna zgrada linija

11 stambena zgrada linija

12 poslovana zgrada linija

13 garaža, radionica linija

14 šupa, štala, gospodarska zgrada linija

15 šupa, štala bez čvrstih temelja linija

16 stepenice linija

17 terasa, lođa, natkriveni prostor linija

18 slobodni kod

19 slobodni kod

20 zid linija s

topografijom

21 zid s ogradom linija s

topografijom

22 drvena ili žičana ograda linija s

topografijom

23 živica linija s

topografijom

Page 62: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

62

123

Fotogrametrija

Fotogrametrija je metoda geodetskog snimanja

terena i prikupljanja podataka o položaju, veličini i

obliku objekata uporabom fotografskih snimki u

analognom ili digitalnom obliku.

Podjela:

• prema položaju kamere u prostoru: aero,

terestrička, orbitalna

• prema snimci u prostoru: vertikalna, kosa i

horizontalna

• prema načinu rekonstrukcije modela: analogna

i analtička

• prema vrsti snimki: analogna i digitalna.

124

Terestrička fotogrametrija

• koristi foto-teodoIit koji se sastoji od međusobno povezanih teodolita i fotografske kamere

• pomoću teodolita vrši se orijentacija foto-kamere, a zatim fotografiranje terena. Najviše se primjenjuje pri snimanju fasada objekata, površinskih iskopa rudnika, kanjona, odnosno tamo gdje aerosnimanje ne dolazi u obzir, ili iz perspektivnih razloga, ili zbog financijskih razloga

• također se primjenjuje i u inženjerskoj geodeziji, mostogradnji, tunelogradnji te za ispitivanje pomaka i deformacija na građevinskim objektima te izrade nacrta raznih graditeljskih objekata i spomenika kulture

Page 63: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

63

125

Terestrička fotogrametrija

• danas je u upotrebi i terestričko lasersko skeniranje koje omogućuje

direktno 3D mjerenje objekata sa visokom točnošću

Digitalna kamera Fuji FinePix S2PRO

3D laserski skener

za terestričku fotogrametriju

126

Aerofotogrametrija

Snima se iz zraka (aviona)

mjernom

kamerom

Široka upotreba kod snimanju

terena za

izradu karata i planova

Rezultati mjerenja brzi i razmjerno

jeftiniji

Nedostaci

Slabija točnost izmjere kod

nagnutih terena

Nije moguća visinska izmjera

Ograničenost interpretacije

Page 64: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

64

127

Aerofotogrametrija

foto kamera je montirana na donjem dijelu trupa aviona

snimanje po unaprijed planiranim redovima, da se omogući

poprečno i uzdužno preklapanje snimka

veličina preklapanja mora biti tolika da se svaka točka snimi bar na

dva snimka. Na taj način, za svaku točku terena dobit će se i

horizontalni i visinski položaj

128

Aerofotogrametrija

Svaki snimak mora imati 60-80% uzdužnog preklopa sa susjednim

snimcima u istom redu za određivanje pojedinih stereomodela, te 10-

30% poprečnog preklopa sa snimcima susjednih redova. Veličina

preklopa snimaka ovisna je o relativnim visinskim razlikama terena i o

mogućnosti održavanja projektiranog pravca i visine leta aviona.

Page 65: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

65

129

Aerofotogrametrija

Aerofotogrametrijska metoda izmjere

zemljišta sastoji se od sljedećih faza:

• Izrada plana leta

• Fotosignaliziranje

• Snimanje iz zraka

• Određivanje orijentacijskih točaka

• Dešifriranje

• Kartiranje

• Izrada izdavačkih originala (za

umnožavanje)

130

Aerofotogrametrija

fotosignalizacija se obavlja radi

lakšeg uočavanja stalnih geodetskih

i važnijih detaljnih točaka na

snimcima

fotosignali su obično bijele boje jer je

ta boja često najuočljivija na snimcima, različitih veličina i oblika, što

ovisi o mjerilu snimanja i važnosti točke koja se fotosignalizira

postavljaju se na ravnim mjestima koja su otvorena prema osi reda

snimanja, a izrađuju se bijeljenjem oznaka u obliku križa, kruga ili

kvadrata složenih od kamena ili humusa ili se slažu oznake od

bijelih plastičnih materijala, bijelo obojenih dasaka i dr. sličnih

materijala

Page 66: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

66

131

132

SNIMAK

POGREŠKA NASTAJE ZBOG

NEVERTIKALNOSTI SNIMANJA

B TEREN A

A' B'

AT=A

P=POGREŠKA

NEVERTIKALNOSTI SNIMANJA

Bc P

K

A'B'

Redresiranje snimaka

Kako snimak nije strogo vertikalan, perspektivna slika će biti

deformirana.

Prevođenje takve deformirane slike u ispravljenu sliku, koja će

odgovarati ortogonalnoj projekciji zemljišta u određenome mjerilu,

naziva se redresiranjem.

Instrument kojim se eliminira pogreška nevertikalnosti snimanja

naziva se redreser.

Page 67: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

67

133

Restitucija snimaka Restittucija snimaka je prevođenje

podataka sa snimka na plan ili kartu

Potrebno je odrediti parametre

transformacije iz modela u državni

koordinatni sustav

Defininira se

mjerilo

3 translacije

3 rotacije

Uspostavlja veza između

modela i državnog

koordinatnog sustava

134

Koordinatni sustavi

Page 68: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

68

135

Instrumenti za

redresiranje

služe za stereoskopsku izmjeru

fotogrametrijskih modela

Po načinu rekonstrukcije

fotogrametrijskog snopa zraka

mogu biti:

ANALOGNI

ANALITIČKI

DIGITALNI

136

Analogni instrumenti

Page 69: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

69

137

Analitički sustavi

Veza između slikovnih koordinata i koordinata objekta data je analitičkim odnosima koji se u konkretnom slučaju rješavaju procesnim računalom u realnom vremenu.

Osnovne komponente:

• 1- alfanumerička tastatura

• 2- funkcijska tastatura s

grafičkim menijem

• 3- PC

• 4- grafički ekran (monitor)

• 5- emulirani alfanumerički

prozor

• 6- pokazivač pozicije

mjerne markice

• 7- uređaj za slobodno

vođenje

138

Digitalni fotogrametrijski sustavi

• koriste digitalne snimke - direktno sa digitalnih fotogrametrijskih

kamera i skanera

• bazirani su na PC računalima - dodaci za stereoskopsko

promatranje i izmjeru

• omogućuju izmjeru satelitskih scena (snimke koje nisu u

centralnoj projekciji)

Page 70: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

70

139

Foto karta

Fotoplan je plan sastavljen od redresiranih okomitih zračnih

snimaka jedinstvenog mjerila, s nanesenom pravokutnom

koordinatnom mrežom, s dijelom sadržaja dodatno istaknutim

kartografskim znakovima, s opisanim nazivima toponima i podacima

izvan okvira plana

140

Digitalni ortofoto

Digitalni ortofoto je mozaik digitalnih fotogrametrijskih snimka Ima isto mjerilo na svakom dijelu DOFa -ortogonalna projekcija snimljenog terena Ortofoto ispravlja sistematske pogreške zbog visinskih odstupanja od razine redresiranja, jer se redresira po visinskim zonama, odnosno svaki piksel se preslika na svoju visinsku ravninu Objedinjuje prednosti klasičnoga geodetskog plana i fotoplana

Page 71: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

71

141

DOF je podloga za izrade prostornih baza podataka, za prostorno

planiranje, za osnivanje i vođenje evidencija o prostoru, za projektiranje

hidrotehničkih objekata, prometnica i drugih komunalnih objekata, te za

geološke, geofizičke i druge znanstveno istraživačke radove.

142

Fotogrametrijska dešifraža

uz pomoć fotoskica se na terenu

dopunjuju podaci, koji sa

snimaka nebi mogli biti jasno i

jednoznačno registrirani

Dešifraža nakon restitucije -

potrebno manje vremena za

dešifražu - maksimalno se nastoje

interpretirati snimci, a korigira se

pogrešno interpretirano

Page 72: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

72

143

144

Topografska

fotogrametrijska

izmjera

- primjer za TK25

Situacija -

manualna 3D vektorizacija

sadržaja fotogrametrijskih

modela - interpretaciju i izmjeru

obavlja restitutor - obiman i

zamoran posao

Page 73: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

73

145

Primjena satelitskih snimaka – remote sensing

146

Page 74: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

74

147

148

LANDSAT TM

Branimirova tržnica

ZAGREB

Page 75: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

75

149

SPOT P

150

KFA 1000

Page 76: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

76

151

IKONOS 2

152

Lidar

Page 77: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

77

153

154

Page 78: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

78

155

Geografski informacijski sustav - GIS

Što su geografske informacije

Geografske informacije su sve informacije kojima se mogu

pridružiti koordinate, odnosno položaj

to su informacije koje se odnose na prostorni kontekst, ovisan

o tome kako ga ljudi vide ili razumiju

Geografska informacija je informacija o objektima i pojavama

na površini zemlje ili u njezinoj blizini. Postojanje veze na

određeni geografski položaj je ono što razlikuje GI od drugih

vrsta informacija

156

Geoinformacijski sustav je opći izraz koji

predstavlja upotrebu računala pri izradi i

vizualizaciji digitalnih modela zemljine površine.

GIS se smatra tehnologijom, inženjerstvom,

vještinom i znanošću povezanom s pitanjima

vezanim uz prostor

tko ? što? gdje ? kada? kako? koliko ?

Page 79: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

79

157

1967 godina, “Data for Decision”

Početak

158

GEOINFORMATIKA je znanost koja se bavi

spoznajom prostornih i prostorno vremenskih

komponenti stvarnosti koja nas okružje, s ciljem

razvijanja sposobnosti određivanja,

raspoznavanja i ocjenjivanja jasnih prostornih i

prostornovremenskih komponenti na ontološkoj

(stvarnoj) razini

Page 80: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

80

159

Geografski Informacijski Sustav

Računalni informacijski sustav koji može pohraniti i koristiti

informacije koje opisuju mjesta na zemljinoj površini.

HARDVER, SOFTVER, PODACI I OSPOSOBLJENI

KORISNICI

Prikuplja, sprema, obnavlja, obrađuje, analizira,

prilagođava..... prikazuje georeferencirane informacije

160

Geoinformacijski sustav POVEZUJE

PODATKE IZ različitih IZVORA

KORSTEĆI poziciju/lokaciju KAO

ključ, TE IH SINTETIZIRA U

JEDNOSTAVNI, VIZUALNI LAKO

RAZUMLJIV prikaz

Page 81: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

81

161

GIS je informatička tehnologija koja korisniku omogućuje

predstavljanje stvarnog svijeta na računalu u obliku informacija

povezanih s lokacijama

KORISNIK

GIS

STVARNI

SVIJET

STROJNA

OPREMA

PROGRAMSKA

PODRŠKA

PROSTORNA

BAZA

PODATAKA

STRUČNI

KADROVI

?

162

GIS

ORGANIZACIJA

PODACI

HARDWARE

SOFTWARE OSOBLJE

Page 82: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

82

163

POČETAK RAZVOJA Geoinformacijskih sustava U ŠEZDESETIM

GODINA XX STOLJEĆA

INFORMACIJSKI SUSTAV OPĆENITO JE ORGANIZIRAN SKUP

POSTUPAKA KOJI SE IZVRŠAVAJU NAD ODREĐENIM SKUPOM

PODATAKA U ODREĐENOM VREMENU I S ODREĐENIM

RESURSIMA, A KOJIMA SE DOBIVA NOVA VRIJEDNOST (NPR.

INFORMACIJA (znanje) POGODNA ZA DONOŠENJE ODLUKA)

GIS SE MOŽE SMATRATI tehnologijom (HARDVER I SOFTVER) ILI

strategijom ZA OBRADU INFORMACIJA, OVISNO O KONTEKSTU

GIS SE MOŽE SMATRATI sustavom za unaprijeđenje kvalitete i

efikasnosti odluka KOJE SE NA BILO KOJI NAČIN POVEZANE UZ

GEOPROSTOR

164

Što je različito ?

Mjenjanje kartografskih projekcija

Mjenjanje mjerila

Povezivanje s drugim prostornim referencama

Page 83: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

83

165

Od čega se sastoji svaka karta …

Prikaz prostornih objekta

-- geometrijski oblici

točke

linije

poligoni

tekst K1

K3

S

166

PROSTORNI elementi

kao geometrijski oblici

točke

poligoni

linije

tekst

Page 84: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

84

167

Veza između pozicije i atributa objekta

Pozicija objekta je koordinatno određena

atributi objekta su opisne informacije

Statički prikaz kroz simbologiju - max. 4-5 informacija

vs. dinamička veza lokacije s “beskonačno mnogo”

informacija

168

PROSTORNE INFORMACIJE

KAO SLOJEVI PODATAKA KREIRANJE MODELA PODATAKA VS. GENERALIZACIJA

PODATAKA SLOJ = LOKACIJE + INFORMACIJE

SLOJ = OBJEKTI + ATRIBUTI

Page 85: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

85

169

NAZIV SLOJA SLOJEVI

Ulice

Naselja

Županije

Željeznice

Ceste

Slojnice

Korištenje zamljišta

Vegetacija

Hidrologija

Tlo

170

Analiza

klasifikacija slojeva po atributima

usporedbe slojeva

presjeci slojeva

preklapanja slojeva

prostorno modeliranje

Page 86: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

86

171

Prezentacija informacija

prikaz putem izrade tematskih karata

prikaz putem grafova i dijagrama i kartograma

prikaz putem tekstualnih i numeričkih izvještaja

172

TEMATSKE KARTE

JEDINSTVEN

I

SIMBOL

PO VRIJEDNOSTI ATRIBUTA

12

A

B

PO VRIJEDNOSTI ATRIBUTA

20 18

50

5

33

15

23 4

0-20

21-30

31-50

A

Page 87: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

87

173

PRIKAZ ATRIBUTA POLIGONA I LINIJA

SIMBOLIMA 1

2

3

1

2

3

ZONE

ID | ZONA

1 | REZIDENCIJALNA

2 | POLJOPRIVREDNA

3 | INDUSTRIJSKA

CESTE

ID | CESTA

1 | AUTO-CESTA

2 | REGIONALNA

3 | GRADSKA ULICA

174

GEODEZIJA, MJERNIŠTVO ---podaci

KARTOGRAFIJA ----- informacije

GLOBALNI POZICIJSKI SUSTAVI --- podaci

DALJINSKA ISTRAŽIVANJA ---- podaci

INFORMATIKA, TELEKOMUNIKACIJE ---

sredstvo

BAZE PODATAKA ---- ?

Page 88: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

88

175

Stvarnost

2D, 3D ili 4D

prikaz geoprostora

176

B U S

NAZIV ULICE

PARNI KUĆNI BROJEVI

NEPARNI KUĆNI BROJEVI

DOPUŠTENI SMJEROVI

VOŽNJE

MAKSIMALNA BRZINA

---

30

Modeli geoinformacija

Page 89: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

89

177

Modeli prikaza lokacijskih informacija

178

VEKTORSKI PODACI PRIKAZ OBJEKATA OVISI O O MJERILU KARTE

kolekcije x i y koordinata

točke

linije

poligoni

adrese

tekst

Page 90: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

90

179

OSNOVNI GEOMETRIJSKI OBLICI

TOČKA HIDRANTI, BUNARI,

ČVOROVI CIJEVI,

ZGRADE, NASELJA, ...

TOČKASTI OBLICI S

JEDNOZNAČNO

ODREĐENIM X I Y

KOORDINATAMA

LINIJA CESTE, VODOTOCI,

VODOVODI,

DALEKOVODI,

ŽELJEZNICE,...

LINEARNI OBLICI S

DVODIMENZIONALNO

ODREĐENIM X I Y

KOORDINATAMA

POLIGO

N

KATASTARSKE ČESTICE,

OPĆINE, ŽUPANIJE,

JEZERA, ŠUME, VRSTE

TLA, REGIJE...

POVRŠINSKI OBLICI

OMEĐENI SKUPOM

LINIJA

180

Topologija

Sposobnost GIS programskih alata da prepoznaju kako se

pojedini prostorni objekti odnose jedni prema drugima je

topološka sposobnost

1. Koja je linija spojena s kojom linijom ?

2. Koje linije zatvaraju poligon ?

3. Koji su susjedni poligoni zadanom poligonu ?

Page 91: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

91

181

MREŽNA TOPOLOGIJA

POLIGONSKA TOPOLOGIJA

Uspostavlja relacije među grafičkim elementima karte

otkriva greške u unosu podtaka – vektorizaciji

features atribute table povezuje s relacijskom bazom

Podataka

182

GEORELACIJSKI MODEL PODATAKA

ID ATRIBUTI

1

2

3

4

1

2

3

4

X Y

1

1 2

2

3

3

1 3

3 2

1 1

2 2

PROSTORNI PODATAK

PRIPADAJUĆI ATRIBUTNI

PODATAK

GRAD 1

GRAD 2

GRAD 3

GRAD 4

Page 92: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

92

183

TOPOLOGIJA

T 1

T 2

LIN 1

ID OD_TO DO_TO L_PO D_PO ATRIBUTI

1 1 2

T 3 LIN 2 2 2 3

LIN 3

LIN 4

LIN 6

LIN 8

T 4

T 5

T 6

T 7

3

4

3

4

5

6

7

8

5

6

7

7

4

5

6

7

1

4

LIN 5

LIN 7

P 1

P 2

0 1

0 1

0 1

0 2

0

0

0

1

2

2

1

2

184

Mogućnost izvođenja prostornih analiza

Točke

Prostorni upit, geokodiranje

Linije

mrežna analiza, rutiranje, optimalni put, analiza poplave

Poligoni

točke u poligonu, prklapanje poligona s linijama ili drugim poligonom, union ili intersekcija ili bufering

Page 93: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

93

185

RASTERI NISU OVISNI O MJERILU KARTE VEĆ O IZVORU

PODATKA

Mreža kvadrata

/korelacija s pikselom/

Ćelije /cells/

Pohranjene u

dvodimenzionalnu matricu

186

RASTERI

Prikazuju prostorne informacije u obliku neprekinutih površina

Izvori

1. Satelitske snimke i aerofoto snimci

2. Skanirani planovi i karte

Svaka ćelija rastera može imati atribut

/ visina / dubina / vrsta vegetacije/

Izrada, korištenje i prikaz raznih prostornih modela

Odlična podloga za provođenje raznih prostornih analiza

Može biti od neprocjenjive važnosti u procesu odlučivanja

Page 94: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

94

187

Ćelije – prostorni element istog svojstva

1 2

1 3

2

1

1 3 3

2

1

3

1 3 3 3

1

2

3

ŠUMA

POLJOPRIVREDNO

ZEMLJIŠTE

VODA

188

Prostorna baza podataka

Sustav organiziranih datoteka - cilj - brza i efikasna pohrana

podataka – servis prostornih podataka

RASTERI

GIS BAZA PODATAKA

VEKTORI

ATRIBUTI

Page 95: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

95

189

Unos podataka u bazu

1. Unos novih prostornih informacija

2. Proces konvertiranja postojećih informacija u

digitalni bazu podataka

3. Kontrola kvalitete prostornih informacija

190

Vrijednost podataka u IS-u

UNOS PODATAKA

HW I

SW

RAZVOJ

APLIKACIJA

KADROVI I

ŠKOLOVANJE

OSTALO

Page 96: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

96

191

KARTE

POSTOJEĆI

DIGITALNI PODACI

AVIO SNIMKE I

SATELITSKE

SNIMKE

CRTEŽI

TERENSKA

SNIMANJA

1. SKANIRANJE

2. DIGITALIZACIJA

3. DALJINSKA

ISTRAŽIVANJA

4. KONVERZIJA

5. UNOS TIPKANJEM

6. ...

RASTERI

GIS BAZA PODATAKA

IZVJEŠTAJI

KARTE

VEKTORI

ATRIBUTI

192

PAPIRNATI IZVORI

karte

crteži

kartoteke

mikrofilmovi

radni zadaci

tabelarne liste

...

DIGITALNI IZVORI

aerosnimke

satelistke snimke

cad

baze podataka

...

TEREN

snimanja na terenu

transformacija, konverzija, prijenos

GIS BAZA PODATAKA

Page 97: Predavanja Iz Geodezije 2012-13 Dio2

97

193

A PRIJE UNOSA POTREBNO JE ????

PRIMJER STRUKTURE BAZE PODATAKA

OPIS TEMA: TK_KAB

SADRŽAJ TEME: TRASA PODZEMNIH I ZRAČNIH KABLOVA.

VRSTA ENTITETA: LINIJE

STRUKTURA FAT (OSNOVNE ATRIBUTNE TABELE):

IDKLJUC_DOKU

KLJUC_TIS

VRSTA

KLJUC_DOKU (VANJSKI KLJUČ ZA PODATKOVNE TEME S PODACIMA IZ

DOKUMENTACIJE O KABLOVIMA. SVAKI ODSJEČAK KABLA IMA SVOJ PODATAK

U TIM PODATKOVNIM TEMAMA)

KLJUČ_TIS (VANJSKI KLJUČ ZA TIS. U TIS-U SE VODE PODACI SAMO ZA CIJELI

KABEL. TO ZNAČI DA SVI ODSJEČCI NA ISTOM KABLU IMAJU ISTI KLJUČ.

VRSTA (VRSTE MREŽE): U KANALIZACIJI / UKOPANA / ZRAČNA MREŽA

194

Metapodaci

interoperabilnost