Základy geodézie - základní metody, měření polohopisu a výškopisu, zaměřování podzemních

prostor

Přednáška č. 2

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.

Geodézie - zeměměřictví

Historie geodézie - zeměměřictví

2 200 let př. n. l. — nápisy z Edfu na horním Nilukrál Amenehmat III. z XII. dynastie300 let př. n. l. — v Alexandrii v Egyptě - Erastothenes — změřil délku poledníkového obloukustaří Řekové —Thales, Pythagoras, Platón, Aristoteles, Archimedes, Euklidos, Heron, Appolonius...středověk — Arabovénovověk — 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 pídě1 píď = 0,198m = 10 prstů1 dlaň = 0,078m = 4 prsty1 pěst = 0,105m1 zemský provazec = 42 lokte

Rakousko-Uherské míry 1(sáh) = 6´(stop) = 72´´(palců) = 864´´´(čárek)1 = 1,896 484 m1 rakouská míle = 4 000 sáhů = 7 585,936 m

1 jitro = 2 korce = 3 měřice1 jitro = 1 600 čtver. sáhů = 5 754,64 m2

anglické míry 1 yard = 0,914 383m = 3 feet = 36 inches1 foot = 0,304 794 m1 inch = 0,025 399 m1 statue mile = 1 609,315 m1 nautical mile = 1 852,01 m1 acre = 0,405 ha1 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 - míra stupňová - šedesátinná plný úhel 360 - 1 = 60= 3 600 - setinná plný úhel 400g - 1g — grad 0,01g = 1c setinná minuta 0,000 1g = 1cc setinná vteřina

arcs

r

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 kruhuMěření 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 : 100nitkový dálkoměr 1 : 300polní kružidlo ( sáhovka ) 1 : 1 000pásmo s napínáním 1 : 2 000pásmo šikmo po terénu 1 : 10 000rádiové dálkoměry 1 : 300 000světelné dálkoměry 1 : 500 000invarové 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