











































Studirajte zahvaljujući brojnim resursima koji su dostupni na Docsity-u
Zaradite bodove pomažući drugim studentima ili ih kupite uz Premium plan
Pripremite ispite
Studirajte zahvaljujući brojnim resursima koji su dostupni na Docsity-u
Nabavite poene za preuzimanje
Zaradite bodove pomažući drugim studentima ili ih kupite uz Premium plan
Geodezija 1. Osnove iz geodezije
Tipologija: Skripte
1 / 51
Ova stranica nije vidljiva u pregledu
Ne propustite važne delove!












































GEODETSKA TEHNIČKA ŠKOLA ZAGREB
Zdravka Šimić 18.8.2012.
Geodezija je dobila naziv od grčke riječi - γη=zemlja i δαιω=djelim
Geodezija je znanost o izmjeri Zemljine površine, promjenama te površine i prikazivanje na planovima i kartama i u bazama podataka ( GIS-u ).
Geodezija se bavi načinima prikupljanja podataka, metodama izmjere i instrumentarijem i priborom pomoću kojih obavljamo mjerenja, te načinom obrade i prikazivanjem podataka mjerenja. Osnovni zadatak geodezije je izmjera zemljišta u svrhu izrade karata i planova, a danas
je to i izmjera i prikupljanje podataka za stvaranje digitalnog modela reljefa
(trodimenzionalni prikaz terena). Potreba izmjere zemljišta postoji još od starih civilizacija. Početak nalazimo u starom Egiptu u dolini Nila. Plodne parcele (čestice9 obrađivali su razni pojedinci, a kako bi Nil svake godine poplavio parcele i izbrisao granice, potrebno ih je bilo ponovo uspostaviti. Mjerenja su obavljali mjernici HARPEDONAPTI. Rimsko carstvo je bilo poznato po gradnji cesta, a za to im je trebao grafički prikaz naseljenih mjesta ali i karte cesta koje ta mjesta povezuju.Mjerenja su obavljali AGRIMENSORESI.
Geodetska djelatnost u RH organizirana je kroz:
Geodetskom izmjerom dobijemo opisne i mjerene podatke o zemljištu koji se koriste za :
Teorije oblika Zemlje:
U antičkoj Grčkoj smatralo se da je Zemlja ravna ploča. Pitagora je 600 g. p.Krista zaključio da je Zemlja zakrivljena ploha (promatrajući jedrenjak). Eratosten (200 g. p.n.e.) tvrdi da je Zemlja kugla. On je izmjerio polumjer Zemlje. U 17. st. Issac Newton zaključio je da je Zemlja rotacijski elipsoid.
Zemljina fizička površina ima vrlo nepravilan i složen oblik. Zemlju definiramo kao geoid. Geoid je tijelo Zemlje omeđeno nivo plohom mora. Plohu geoida najbliže aproksimira srednja razina mora zamišljeno protegnuta ispod kontinenata, a svaka točka geoida okomita je na smjer sile teže.
Geoid (od grč. gea = Zemlja + oidos = onaj koji je nalik), “onaj koji je nalik Zemlji"
Nivo ploha mora je srednja površina mirnog mora ( bez plime i oseke ) produžena ispod svih kontinenata. Obzirom da masa zemlje nije homogena tj. nema u svim točkama istu gustoću, pa oblik Zemlje odstupa od matematičke definicije elipsoida. Geoid nije matematički definirano tijelo, zamjenjujemo (aproksimiramo) ga rotacijskim elipsoidom. Pravilna matematička ploha najbliža plohi geoida je rotacijski elipsoid. Rotacijski elipsoid je trodimenzionalno tijelo dobiveno rotacijom elipse oko njezine kraće osi, koja se približno poklapa s rotacijskom osi Zemlje.
Elementi rotacijskog elipsoida:
Elipsa je krivulja u ravnini (geometrijsko mjesto točaka) za koje vrijedi pravilo da je zbroj udaljenosti svake točke od dviju zadanih ( F 1 i F 2 ) stalna veličina.
Kad se mjerenja obavljaju na kraćim udaljenostima elipsoid se zamjenjuje kuglom tj. sferom ( R = 6 370 km ), no sfera se rijetko upotrebljava.
U geodetskoj praksi se upotrebljavaju elipsoidi različitih dimenzija i smještaja u prostoru:
elipsoidi
**1. Mjerilo je odnos dužina na karti prema odgovarajućim dužinama u prirodi
Obje definicije mjerila nisu precizne, jer elipsoid ne možemo preslikati u ravninu bez
deformacija, pa stoga ni mjerilo u svakoj točki karte ne može imati istu vrijednost.
jedinica mjere je 1 m u mjerilu plana ili karte
Mjerilo Na planu / karti U prirodi 1 : 500 2 mm 1 m 1:1000 1 mm 1 m 1:2000 0,5 mm 1 m 1:2500 0,4 mm 1 m 1:10000 0,1 mm 1 m
Smatra se da ljudsko oko može procijeniti 0,2 mm.
Sustavi i jedinice za duljinu:
Hvatni sustav : karakteristična brojka 6 ; koristio se u zemljama Austro-Ugarske
Metarski sustav – dekadski ili decimalni
1 dkm = 10 m 1 dm = 0,1 m 1μ = 0,001mm 1 hm = 100 m 1 cm = 0,01 m 1 km = 1000 m 1 mm = 0.001 m Definicije 1 metra 1metar (m) je deset milijuniti dio četvrtine zemljinog meridijana (koji prolazi kroz Dunkerque u Francuskoj - 1791. godine)
Ta vrijednost prenesena je 1927. godine na šipku od platiniridija (legura od 90% platine i 10% iridija) pri temperaturi od 0º C i tlaku od 1 atm. tvz. prametar. Čuva se u Internacionalnom uredu za utege i mjere u Sevres-u kraj Pariza. Otkriveno da ta šipka mijenja svoju duljinu za sićušne veličine pa je 1960. međunarodno prihvaćen novi način određivanja mjere za duljinu. Zasnovan je na duljini vala svjetlosti koji emitiraju atomi. Ta se duljina nikad ne mijenja, isti atom u istim uvjetima uvijek emitira svjetlost jednake valne duljine. Izabran je atom jednog izotopa plina kriptona. 1m je određen kao 1 650 763,73 valne duljine koje emitira atom kriptona 86 u vakumu (zračenje narančaste linije).
Hvatni sustav
Metarski sustav
Seksagezimalni sustav (podjela)
Osnovna jedinica 1˚ (stupanj). Jedan stupaj je 360. dio punog kuta. 1˚ = 1/360 punog kuta 1˚ = 6 0 ′ = ( 60 x 60 )״
Centezimalni sustav (podjela)
Osnovna jedinica 1g (gon /grad). Jedan grad je 400. dio punog kuta.
1g = 1 / 400 punog kuta 1g = 100 c (centi minuta) = (100 x 100) cc (centi sekunda)
0 , 9 100
1 gon^901 , 1111 gon 90
1 ^100
U geodetskoj izmjeri mjere se horizontalni i vertikalni kutovi. Osnovni instrument za mjerenje kutova je teodolit. Horizontalni kut je onaj kut kojemu krakovi leže u horizontalnoj ravnini. Horizontalni kut α dobit ćemo projekcijom prostornog kuta s krakovima u horizontalnoj ravnini. Vertikalni kut je kut u vertikalnoj ravnini. Dijele se na zenitne i visinske, koji se dijele na elevacijske i depresijske.
Mjeriti možemo horizontalne i vertikalne duljine. Vertikalne duljine su: apsolutna visina, relativna visina i visinska razlika Apsolutna visina je vertikalna udaljenost točke od nivo plahe mora. Relativna visina je vertikalna udaljenost točke od proizvoljne nivo plohe. Razlika između dvije apsolutne visine je visinska razlika. Osnovni instrument za mjerenje visinskih razlika je nivelir.
Duljine mjerimo direktno i indirektno. Obzirom na princip i fizikalne osnove razlikujemo tri osnovna načina mjerenje horizontalnih duljina:
**1. mehanički
Mehanički se duljine mjere neposredno vrpcom, lancem, žicom ili letvom. Optički se duljina mjeri optičkim daljinomjerima. Elektroničko mjerenje duljina obavlja se pomoću elektromagnetskih valova. Mehaničkim , optičkim i elektroničkim uređajima i instrumentima duljine mjerimo direktno , neposredno vrpcom ili posredno primjenom instrumenata i pribora koji se postavljaju na početnu i krajnju točku dužine. Indirektno mjerenje duljina zasniva se na rješavanju trokuta.
Mehaničko mjerenje dužina je najstariji način mjerenja duljina. Nedostatak mehaničkog mjerenja je problem zbog konfiguracije terena i svih prepreka koji se na terenu i temperature. U geodetskoj praksi, mjerne vrpce se upotrebljavaju za mjerenje kratkih dužina. Mehanički se duljine mjere neposredno vrpcom , direktnim polaganjem mjerne vrpce po teren između dvije točke.
Mjerna vrpca Duljina vrpce je 10, 20, 25, 30 ili 50 m, širina 10 do 20 mm, a debljina 0,2 do 0,4mm, s centimetarskom podjelom (mm procjenjujemo). Mogu biti izrađene od: čelika, umjetnog materijala - fibergalsa, invara (36% nikla i 64% čelika) - precizne, zbog malog koeficijenta rastezanja. Namotane su na metalni obruč.
Mjerne vrpce sa drškom
Mjerne vrpce u kućištu (2m, 3m, 5m, 10m…)
Trasirke Trasirke su crveno-bijeli štapovi duljine 2 m s crvenim i bijelim poljima duljine 20 cm Služe za obilježavanje (signaliziranje) točaka terena i za određivanje (trasiranje) pravca u prostoru. Obzirom na materijal izrade mogu biti:
Držači za trasirke - tronošci Služe da bi trasirka samostalno stajala u vertikalnom položaju u prostoru. Vertikalnost se kontrolira pomoću viska iz dva okomita položaja.
Klinovi brojači Metalni klinovi duljine 30 cm , služe za obilježavanje kraja vrpce ili lanca prilikom postupnog mjerenja duljine.
Duljina mjerne vrpce mora biti ispravna pa se povremeno mora ispitati duljina vrpce Ispitivanje vrpce obavlja se komparatorima za vrpce. Komparacija se obavlja uspoređivanjem duljine vrpce s komparatorom
Komparator može biti: invarska vrpca, laserski interferometar, terenski komparator
Mjerenje duljine vrpcom na nagnutom terenu
Duljina se vrpcom na nagnutom terenu mjeri:
13
D = 20m + 20m + 12,82m = 52,82m
20 20
12,
A
Mjerenje duljine na nagnutom terenu izdizanjem vrpce
B
14
A
B
DK
Kosa duljina mjerena lancem ili vrpcom : DK
DH
Δh
Vrpca ili lanac
Horizontalna duljina : DH Visinska razlika između točaka : Δh
Mjerenje duljine na nagnutom terenu
2
2 2 2
2 2 2
D D D D h
D D h
D D h
K H K H
K H
K H
r
Redukcija koso mjerene duljine : r D D r
D
h D D r h
D D r
H K
K H
K H
2
2 2
Optički se duljina mjeri optičkim daljinomjerima. Ugrađen je u durbin teodolita i nivelira. Na pločici nitnog križa nalaze se tri horizontalne niti: gornja, srednja i donja.
K – multiplikacijska konstanta (iznosi 100) l – odsječak na letvi ( razlika gornjeg i donjeg očitanje letve) c – adicijska konstanta (iznosi od 0 do 0,2m) Točnost mjerenja je vrlo mala, pa se ta mjerenja koriste isključivo za mjerenja visinskih
razlika i svugdje gdje ne trebamo visoku točnost položaja točke.
Elektroničko mjerenje duljina obavlja se pomoću elektromagnetskih valova. Duljine mjerimo pomoću elektrooptičkog daljinomjera i reflektora (prizme). Elektrooptički daljinomjer (odašiljač) šalje elektromagnetske valove koji se odbijaju od reflektora i vraćaju nazad elektrooptičkom daljinomjeru (prijamnik) Fizikalni princip elektroničkog mjerenja dužina zasniva se na mjerenju vremena koje je elektromagnetskom valu potrebno za prijelaz mjerene dužine u oba smjera Duljina se dobije po formuli: D = (v∙t) / 2
Mjerenje je proces podložan promjenama, tj. odstupanjima od prave ili istinite vrijednosti.
Sva mjerenja opterećena pogreškama. Izvor pogrešaka može biti čovjek, pribor i instrumenti, vremenski uvjeti…
Postupak mjerenja:
D K l c
Kod ocjene točnosti mjerenja uzima se samo utjecaj slučajnih pogrešaka na mjerenje Grube i sistematske pogreške se isključuju iz rezultata mjerenja.
Pogreške neposrednog mjerenja duljina vrpcom :
Kartografija je disciplina koja se bavi izradom, promicanjem i proučavanjem karata.
Riječ kartografija je složenica od dviju grčkih riječi: χαρτης – karta, list papira, povelja γραφω – pišem, crtam kartografija se dijeli na:
Kartografske projekcije su matematički postupci koji omogućuju preslikavanja zakrivljene plohe (sfere ili rotacijskog elipsoida) Zemlje i drugih nebeskih tijela u ravninu.
Kako bismo Zemljinu površinu prenijeli na ravnu površinu papira, moramo naći način kako što bolje preslikati tu sliku zaobljene površine na ravninu. To se naziva projiciranje na ravnu površinu plana ili karte. Cilj kartografskih projekcija je stvaranje matematičke osnove za izradu karata i rješavanje teorijskih i praktičnih zadataka u kartografiji, geodeziji, geografiji, astronomiji, navigaciji i ostalim srodnim znanostima. Zadatak kartografskog preslikavanja je ustanoviti vezu između koordinata točaka na Zemljinom elipsoidu (Zemlji) i koordinata njihovih slika u projekciji. Preslikavanje plohe rotacijskog elipsoida (ili sfere) u ravninu izražava se osnovnim kartografskim jednadžbama: x = f 1 (φ,λ) ; y = f 2 (φ,λ) Postoji beskonačno mnogo različitih preslikavanja plohe rotacijskog elipsoida ili sfere tj. Zemlje u ravninu (plan ili karta). Učestalu primjenu ima nekoliko desetaka kartografskih projekcija.
Ploha rotacijskog elipsoida ili sfere (Zemlja) može se projicirati tj. preslikati: a) Na ravninu koja dodiruje Zemlju u nekoj točki b) Na plašt geometrijskog tijela (valjaka ili stošca) koji se može razviti u ravninu i dodiruju Zemlju u liniji
Projekcije Zemlje obzirom na zrake projiciranja su:
Obzirom na plohu preslikavanja projekcije mogu biti :
A
A’
B=B’
S
Dodirna linija ekvator
Os valjka poklapa se s osi rotacijskog elipsoida
Uspravne (ili polarne) cilindrične (valjkaste) projekcije:
Plašt valjka dodiruje rotacijski elipsoid po ekvatoru
valjak
os
Centralna projekcija
A’
B=B’
A
dodirna linija meridijan
Os valjka leži u ravnini ekvatora Plašt valjka dodiruje rotacijski elipsoid po meridijanu
Centralna projekcija
S os
Podjela projekcija prema: Plohi projekcije :
Položaju pola - kartografske mreže : Polarne (uspravne) Transferzalne (poprečne) Kose
Vrstama deformacija : o Konformne – istokutne o Ekvivalnentna – istopovršinske o Ekvidistantna - istodužinske
Konformne Ekvivalentne Ekvidistantne
Posebnu skupinu projekcija čine geodetske projekcije, za potrebe državne izmjere i izradu službenih topografskih karata.
U Hrvatskoj su u službenoj upotrebi: Gauß-Krügerova ili poprečna (transverzalna) Mercatorova projekcija i od 2004. HTRS96/TM (transverzalna Mercatorova projekcija)
Gauß-Krügerova projekcija ( općenito)
Zemlja je preslikana na niz valjaka (120) tkz. zone preslikavanja širine 3°. Dodirni je svaki treći meridijan računajući od Greenwich-kog meridijana. Plašt valjka dodiruje odabrani meridijan i on se naziva središnji meridijan. Ishodište koordinatnog sustava je u presjeku središnjeg meridijana i ekvatora. Gauß-Krügerova projekcija je transverzalna ili poprečno cilindrična projekcija, a obzirom na deformacije ona je konformna.
Gauß-Krügerova projekcija za Hrvatsku
Teritorij Republike Hrvatske preslikava se na dva valjka (cilindra) koji diraju elipsoid po 15.i
Hrvatska je preslikana na jedan valjak , koji dodiruje elipsoid po meridijanu 16°30’ , te ima jednu zonu širine 6°. Projekcije je transverzalna (poprečno) cilindrična, konformna, središnji meridijan je 16°30’ preslikava se u pravoj veličini ili je mjerilo uzduž njega konstantno.
RH ima jedan pravokutni koordinatni sustav Mercatorove projekcije - HTRS 96/TM
H RVATSKI T ERESTIČKI R EFERENTNI S USTAV 96/ T RANSVERZE M ERKATOR skraćeno HTRS96/TM
Gauß-Krügerova projekcija