1

XV. konference SDMG

Kutná Hora 2008

GEODETICKÝ MONITORING

PŘIROZENÝCH PODZEMNÍCH PROSTOR

Pavel Hánek

Ilona Janžurová

Alena Roušarová (SMALL spol. s r. o.)

Podzemní dutiny

- Umělé (historické, současné),

- přirozené (v ČR asi 2200 známých),

- kombinované,

- poloha mnohdy neznámá či nejistá → ohrožení stability

terénu a objektů na něm.

Amatérská speleologie

- Pozitivní činnost členů České speleologické společnosti,

- potřeba bezpečných, snadno ovladatelných, účinných,

dostatečně přesných, finančně a časově přijatelných

přístrojů a postupů, odpovídajících podmínkám a

vzdělání.

- Diplomové práce FSv ČVUT v roce 2007.

Přístroje

hrubý náčrt od oka od oka VII.

hrubý náčrt pomocí horolezeckých

lan, krokování

trigonometricky, primitivní úhloměry

nebo odhad VI.

měření pod vodou,

měření propastí,

expedice

provazec, měřické kolo,

topofil - přesnost

horší než 25 cm

náramkové a kulové kompasy a

busoly s odhadem na 5° a více V.

boční chodby, těžko

přístupný terén

pásma nebo latě s

přesností 5-15 cm

geologickým kompasem (měření z

ruky) - odhad na stupně IV.

hůře přístupné

jeskynní prostory pásmem na 1 - 5 cm

směry obvykle magneticky - buzolní

teodolity, závěsný hornický

kompas, desítky minut

III.

hlavní polygony pásmem, do 1 cm teodolity s přesností alespoň

minutovou II.

technické práce-

prorážky

na mm se zavedením

hlavních korekcí

vteřinové (dvouvteřinové) teodolity,

nejlépe s nucenou centrací I.

Použití Měření délek Měření směrů Třída

2

Měření směrů a úhlů

Hildebrandt Breithaupt BUMON Meopta s kyv. sklon.

Frič Breithaupt NECLI / TEMIN FPM FGT3

Měření délek

- Šikmé X vodorovné.

- Klasická pásma, optické

dálkoměry (telemetry příp.

s laserem, se základnovou

latí),

- provazce,

- elektronické dálkoměry

(totální stanice, nástavce,

ruční laserové typu Leica

Disto), ← ↓

- speciální, např. Topofil. →

Měření převýšení a speciální měření

- Klasická

geometrická

nivelace,

- trigonometrické

měření,

- hloubková pásma,

příp. lana.

3

Speciální měření

- Fotogrammetrie,

- skenování. (Calidus →,

Leica Cyrax ↓)

- Radiomaják pro body

volných podzemních

pořadů.

Mapování jeskyně u Rozhraní

ČSS, skupina 7-09 Estavela.

Jeskyně u Rozhraní (okr. Svitavy) je pseudokrasová opuková jeskyně,

zvolené přístroje pro mapování: závěsný hornický kompas, závěsný sklonoměr, geologický kompas, laserový dálkoměr,

jeskyně připojena na základní bod jeskyně (ZB); 3D souřadnice ZB určeny povrchovým měřením.

Určení základní orientační přímky (ZOP)

ZOP před vchodem do jeskyně tvořena body A a ZB, bod ZB je současně základním bodem jeskyně,

zřízeny dva zajišťovací body Z1 a Z2,

ZOP určena polygonovým pořadem vedeným z TB 000934220180,

polygonový pořad volný (otevřený), proto měřeno dvakrát nezávisle,

výška ZB určená technickou nivelací z nejbližšího ověřeného nivelačního bodu ČSNS s kontrolou na další dva body ČSNS.

Měření dle Vyhlášky ČBÚ 435/1992Sb.

4

První měření polygonového pořadu

Klasické (levné) vybavení

Pořad veden z TB 000934220180,

orientace na TB 000933020330,

délky měřeny nepřímo, paralakticky, teodolitem Zeiss Theo 010 a základovou latí Zeiss Bala,

úhly měřeny teodolitem Zeiss Theo010,

7 bodů polygonového pořadu stabilizováno železnými trubkami a číslováno od č.1,

délka pořadu 995m.

Druhé měření polygonového pořadu Soudobé (dražší) vybavení

Délky i úhly měřeny totální stanicí TOPCON GPT-2006,

výchozí bod i orientace stejná jako u prvního měření,

délky měřeny protisměrně,

úhly měřeny s uzávěrem ve dvou skupinách,

body nebyly stabilizovány (ve většině případů použity body z 1. měření),

nové body číslovány od č.10,

počet vrcholových bodů pořadu 7,

délka pořadu 893m.

5

Hodnocení směrníku ZOP

357,4550 II. měření 31,8 19,2

357,4742 I. měření

mezní r.

[mgon]

rozdíl σ

[mgon]

směrníkσ

[gon]

Měření

Hodnocení polohových odchylek bodů ZOP

0,160 0,142 ZB

0,160 0,151 A

ΔXYMez [m] ΔXY [m]

Bod

Porovnání polygonových pořadů

Porovnání měřených délek z 1. a 2. měření

mezi body délka [m]

I. měření

délka [m]

II. měření

rozdíl délek

[mm]

A – ZB 83,268 83,239 -29

ZB - Z1 21,941 21,948 7

ZB - Z2 26,967 26,971 4

Mezní rozdíl pro dvojici měření je 38mm.

Všechna kriteria přesnosti byla dodržena.

Orientace na Slunce

Princip metody:

zaměření vodorovného úhlu mezi Sluncem a pozemním

cílem,

měření času v okamžiku cílení,

z astronomické ročenky zjištění souřadnic Slunce pro

daný okamžik,

výpočet astronomického azimutu Slunce,

součtem azimutu Slunce s měřeným vodorovným úhlem

a meridiánovou konvergencí dostáváme geodetický

směrník.

6

metoda směrník [gon] rozdíl [gon]

měření na Slunce 341,6146 0,1172

odvození ze S-JTSK 341,4974

metoda směrník [gon] rozdíl [gon]

měření na Slunce 341,5046 0,0072

odvození ze S-JTSK 341,4974

Porovnání směrníků určeného z měření na Slunce

(programem SLUNCE1SLUNCE2) a odvozením ze S-JTSK:

Porovnání směrníků určeného z měření na Slunce

(souřadnice Slunce získané z internetové ročenky, k výpočtu

použity zjednodušené vzorce) a odvozením ze S-JTSK:

Zaměřen uzavřený polygon závěsnou soupravou, délky laserovým dálkoměrem,

podrobné zaměření jeskyně (půdorysy, řezy) ortogonální metodou.

Speleologické mapování

Základní bod jeskyně

Souřadnice ZB v S-JTSK s nadmořskou výškou v Bpv byly určeny

povrchovým měřením.

7

Stabilizace měřických bodů

Číslování bodů:

Skupinové – horní patro 1, 2, 3, …

dolní patro 301, 302. 303, …

Větvené – odbočka z bodu 2 –> 2a, 2b, 2c, …

Hornický závěsný kompas HILDEBRAND

zavěsit na šňůru tak, aby sever na kompasové krabici ležel

ve směru postupu měření,

čtení na severním konci magnetky (kontrolně na jižním konci),

převěsit do druhé polohy tak, aby si háky vyměnily místa.

Závěsný sklonoměr

Zabezpečení proti sjíždění po šňůře (kolíček, gumička),

zavěšení sklonoměru do vzdálenosti jedné třetiny délky od horního konce,resp. 0,42 délky od nižšího bodu,

převěsit do druhé polohy tak, aby si háky vyměnily místa.

8

Geologický kompas Meopta

Vybaven kyvadlovým svahoměrem, proto třeba svislé postavení,

pouze se přikládá k měřické šňůře.

Vztah mezi magnetickou orientací a

geodetickým směrníkem v S-JTSK

si,i+1 je geodetický směrník v S-JTSK z bodu i na bod i+1

Ai,i+1 je měřený magnetický azimut od severní větve ve stupních z bodu i na bod i+1

C je velikost meridiánové konvergence

d je velikost magnetické deklinace.

ds CA iiii 1,1, 180

Určení polygonového pořadu v podzemních

prostorách

vyrovnání souřadnicových rozdílů,

souřadnice měřických bodů v S-JTSK,

nadmořská výška měřických bodů v Bpv.

9

Kontrola magnetického azimutu

b1, b2 - důlní teodolit

Zeiss Theo120

A1, A2, Ac - hornický

kompas

´42

´10

´25

22

11

odchylkamezní

AA

AA

C

C

b

b

Zpracování v programu THERION Ukázka textového editoru

Ukázka mapového editoru

10

Ukázka kompilátoru

11

Děkujeme vám za pozornost.

Referát byl zpracován s podporou projektu

GA ČR č. 103/07/0246 „Sledování pohybu

svahů a numerické modelování stability

svahu v reálném čase“.