Poznato je da triangulacija kao geodetski pojam označava način stvaranja geodetskih mreža. Da, jeste. Ali trebalo bi početi s nečim drugim.
U početku, s pojavom čovjekove potrebe za znanjem, uobičajeno razmišljanje ga dovodi do akumulacije određene količine znanja. Razvojem naučnog mišljenja sva ta znanja se sistematiziraju, uključujući objašnjenja zasnovana na činjenicama, pojavama i dokazima. Primenom teorijskih pretpostavki u praksi nastaju svojevrsni kriterijumi istinitosti. Odnosno, da li su na praktičan način potvrđene sve one pretpostavke koje korištenjem određenih metoda daju određeni rezultat? Možda jedna od ovih naučnih metoda koja rešava problem visoke preciznosti merenja velikih rastojanja između tačaka na zemljine površine sa konstrukcijom trouglova jedan uz drugi i merenjima unutar njih, postao je dostupan metod triangulacije.
Prvi koji je izumio i primijenio metodu triangulacije (1614-1616) bio je veliki holandski naučnik Willebrord Snell (Snellius). Tih godina već su postojale pretpostavke da je Zemlja planeta u svemiru i da ima oblik sfere (iz kosmologije Giordana Bruna 1548-1600). Uspostavljanje tačne dimenzije planeta je bila od velike praktične važnosti za njen razvoj u budućnosti. U tu svrhu, u Holandiji su, kroz konstrukciju niza trouglova, po prvi put izvršena merenja stepena meridijanskog luka metodom triangulacije. Šta se misli. Nakon što je izvršio mjerenja između krutih geodetskih tačaka sa razlikom u geografskoj širini između njih od jednog stepena (za Snell 1º11´30") metodom triangulacije i dobivši određenu udaljenost luka, holandski matematičar je uobičajenim proračunom mogao dobiti dužina čitavog meridijanskog kruga.Očigledno, izračunavanje poluprečnika Zemlje, uzimajući to figurom za oblik lopte (elipse), ostalo je stvar tehnologije.
Na kraju istorijskog izleta možemo istaći međusobnu povezanost i izbornost naučna saznanja za budućnost praktična primjena osoba. I nije iznenađujuće da se izum metode triangulacije dogodio upravo u Nizozemskoj, koja se u to vrijeme smatrala vodećom pomorskom silom sa potrebom za novim saznanjima u navigaciji, geografiji, astronomiji i, naravno, geodeziji.
Suština metode
Triangulacija se sastoji od određivanja prostorne lokacije geodetskih tačaka posebno pričvršćenih na tlu na vrhovima većeg broja trouglova. U početku se azimuti originalnih pravaca određuju s visokim stupnjem tačnosti (do djelića sekunde) ab, ba, mn, nm(Sl. 1. Triangulacioni niz trouglova duž meridijana). Sledeći korak vršiće se određivanje astronomskih koordinata (širina i dužina) na mernim tačkama azimuta dve početne baze. U svakom paru tvrdih strana ( ab, mn) koordinate se mjere u samo jednoj tački, na primjer a, m(Sl. 1). U ovom slučaju treba obratiti pažnju Posebna pažnja za određivanje astronomskih širina u nizu trouglova koji se nalaze u pravcu meridijana. Prilikom mjerenja u trouglovima formiranim duž paralela, dužna pažnja se mora posvetiti određivanju astronomskih dužina. Zatim izmjerite dužine dviju osnovnih stranica ( ab, mn). Ove strane su relativno kratke dužine (oko 8-10 km). Stoga su njihova mjerenja ekonomičnija i preciznija u odnosu na strane CD, tq, čineći udaljenosti od 30 do 40 km. Sljedeći korak je pomak od baza ab, mn kroz ugaona mjerenja u rombovima a b c d I mntq na strane CD, tq. A zatim uzastopno na skoro svakom vrhu trokuta cde, def, efg i drugi, horizontalni uglovi se mjere prije spajanja sljedeće glavne strane tqčitav niz trouglova. Koristeći izmjerene uglove trougla sa izmjerenom osnovom ili izračunatom osnovnom stranom, sekvencijalno se izračunavaju sve ostale stranice, njihovi azimuti i koordinate vrhova trokuta.
Fig.1. Triangulacioni niz trouglova duž meridijana.
Triangulacijske mreže
Nakon prve upotrebe stepeninskog mjerenja luka od strane Snell-a, metoda triangulacije postala je glavna metoda u geodetskim mjerenjima visoke preciznosti. Od 19. stoljeća, kada su triangulacijski radovi uznapredovali, uz njegovu pomoć počele su se formirati čitave geodetske mreže, građene po paralelama i meridijanima. Najpoznatiji od svih poznat je pod imenom geodetski meridijanski luk Struvea i Tenera (1816-1852) i naknadno je uvršten u svjetsku baštinu UNESCO-a. Njegov niz triangulacije protezao se preko Norveške, Švedske, Finske i Rusije od Arktičkog okeana do Crnog mora na ušću Dunava i formirao je luk od 25º20´ (Sl. 2).
Fig.2.
Šema profesora F. N. Krasovskog (slika 3) usvojena je kao osnova za geodetske triangulacione mreže u našoj zemlji. Njegova suština je u primjeni principa građenja od opšteg ka specifičnom. U početku se tačke polažu duž meridijana i paralela, formirajući nizove trokuta dužine 200-240 km. Dužine stranica u samim trouglovima su 25-40 km. Sva astronomska mjerenja azimuta, koordinata (širina i dužina) izlaznih tačaka u Laplaceovim tačkama (1) i međuastronomskim tačkama (2), visoko precizna osnovna (3) geodetska mjerenja i na svakoj tački ovog lanca moraju ispunjavati utvrđene zahtjeve klase I tačnosti (slika 3). Zatvoreni poligon od četiri reda triangulacije je lik nalik kvadratu s perimetrom od približno 800 km. Kroz središnje dijelove prvoklasnih triangulacijskih redova raspoređeni su jedan prema drugom glavni redovi triangulacijske mreže klase II (slika 3) odgovarajuće tačnosti. Dužine baza stranica u ovim redovima se ne mjere, ali se prihvataju osnove sa stranica triangulacije klase I. Isto tako, nema astronomskih tačaka. Dobijena četiri prostora ispunjena su kontinuiranim triangulacijskim mrežama obje klase II i III.
3. Mreže triangulacije stanja.
Naravno, opisana shema razvoja triangulacijskih mreža prema Krasovskom ne može pokriti cijelu teritoriju zemlje zbog očiglednih razloga zbog velikih šumskih i nenaseljenih područja zemlje. Stoga su, od zapada prema istoku, duž paralela postavljeni odvojeni redovi prvoklasne triangulacije i poligonometrije, a ne kontinuirane triangulacijske mreže.
Prednosti triangulacije
U razvoju geodetske nauke i njenoj praktičnoj primeni očigledne su prednosti triangulacione metode merenja. Uz pomoć ovoga univerzalna metoda Možda:
- određivanje položaja geodetskih tačaka na značajno udaljenim udaljenostima;
- obavljanje osnovnih radova na izgradnji geodetske mreže na cijeloj teritoriji zemlje;
- obezbjeđivanje osnove za sva topografska snimanja;
- poravnavanje različitih koordinatnih sistema kroz osnovne geodetske radove;
- proizvodnja inženjeringa i anketni rad;
- periodično određivanje veličine Zemlje;
- proučavanje kretanja zemljine površine.
Glavne metode za stvaranje državne geodetske mreže su triangulacija, trilateracija, poligonometrija i određivanje satelitskih koordinata.
Triangulacija(Sl. 68, a) je lanac trouglova koji se nalaze jedan uz drugi, u svakom od kojih su svi uglovi mjereni teodolitima visoke preciznosti. Osim toga, mjerim dužine stranica na početku i na kraju lanca.
Rice. 68. Šema triangulacije (a) i poligonometrije (b).
U triangulacionoj mreži poznata je baza L i koordinate tačaka A i B. Da bi se odredile koordinate preostalih tačaka mreže, horizontalni uglovi se mere u trouglovima.
Triangulacija se dijeli na klase 1, 2, 3, 4. Trouglovi različitih klasa razlikuju se po dužinama stranica i tačnosti mjerenja uglova i osnovice.
Razvoj triangulacionih mreža odvija se u skladu sa osnovnim principom „od opšteg ka specifičnom“, tj. Prvo se gradi triangulacija klase 1, a zatim se sukcesivno konstruišu klase 2, 3 i 4.
Tačke državne geodetske mreže fiksiraju se na terenu po centrima. Da bi se osigurala međusobna vidljivost između tačaka, iznad centara se postavljaju drveni ili metalni geodetski znakovi. Imaju uređaj za ugradnju uređaja, platformu za posmatrača i nišanski uređaj.
U zavisnosti od dizajna, zemaljski geodetski znakovi se dijele na piramidalne te jednostavne i složene signale.
Vrste podzemnih centara određuju se u zavisnosti od fizičko-geografskih uslova regije, sastava tla i dubine sezonskog smrzavanja tla. Na primjer, centar tačke državne geodetske mreže klase 1-4 tipa 1 prema uputstvu „Centri i mjerila Državne geodetske mreže“ (M., Nedra, 1973) namijenjen je južnoj zoni sezonsko smrzavanje tla. Sastoji se od armirano-betonskog stuba poprečnog presjeka 16X16 cm (ili azbestno-cementne cijevi 14-16 cm ispunjene betonom) i betonskog ankera. Pilon je cementiran u sidro. Baza centra mora biti smještena ispod dubine sezonskog smrzavanja tla od najmanje 0,5 m i najmanje 1,3 m od površine zemlje. Oznaka od livenog gvožđa betonirana je u gornjem delu znaka u nivou tla. Preko oznake se nasipa sloj zemlje od 10-15 cm u radijusu od 0,5 m. Identifikacioni stub sa sigurnosnom pločom postavlja se 1,5 m od centra.
Trenutno se široko koriste radiotehnička sredstva za određivanje udaljenosti između tačaka mreže sa relativnim greškama od 1:100 000 - 1:1 000 000. Ovo omogućava izgradnju geodetskih mreža koristeći trilateracija, u kojoj se samo stranice mjere u mrežama trougla. Uglovi se izračunavaju trigonometrijskom metodom.
Metoda poligonometrija(Sl. 68, b) sastoji se u tome što su geodetske referentne tačke međusobno povezane prolazima koji se nazivaju poligonometrijski. Oni mjere udaljenosti i uglove na desnoj strani.
Satelitske metode za kreiranje geodetskih mreža dijele se na geometrijske i dinamičke. U geometrijskoj metodi, umjetni Zemljin satelit se koristi kao visoka nišanska meta, a u dinamičkoj metodi satelit je nosilac koordinata.
Triangulacija(od latinskog triangulum - trokut) - jedna od metoda za kreiranje geodetske referentne mreže.
Triangulacija- metoda izgradnje horizontalnih konstrukcija na tlu u obliku trokuta, u kojoj se mjere svi uglovi i osnovne izlazne stranice (slika 14.1). Dužine preostalih stranica se izračunavaju pomoću trigonometrijske formule(na primjer, a=c . sinA/sinC, b=c . sinA/sinB), zatim pronađite usmjerene uglove (azimute) stranica i odredite koordinate.
Općenito je prihvaćeno da je metodu triangulacije izumio i prvi koristio W. Snell 1615-17. prilikom postavljanja serije trouglova u Holandiji za merenje stepena. Rad na korištenju metode triangulacije za topografska istraživanja u predrevolucionarnoj Rusiji započeo je na prijelazu iz 18. u 19. stoljeće. Do početka 20. vijeka. Metoda triangulacije je postala široko rasprostranjena.
Triangulacija je od velike naučne i praktične važnosti. Služi za: određivanje oblika i veličine Zemlje metodom stepenskih mjerenja; proučavanje horizontalnih kretanja zemljine kore; opravdanost topografskih snimanja u različitim razmjerima i namjenama; opravdanost različitih geodetskih radova u premjeru, projektovanju i izgradnji velikih inženjerskih objekata, u planiranju i izgradnji gradova i dr.
U praksi je dozvoljeno koristiti metodu poligonometrije umjesto triangulacije. U ovom slučaju se postavlja uvjet da se pri izradi referentne geodetske mreže ovom i drugim metodama postigne ista tačnost u određivanju položaja tačaka na zemljinoj površini.
Vrhovi triangulacionih trouglova su na tlu označeni drvenim ili metalnim stubovima visine od 6 do 55 m, u zavisnosti od uslova terena (vidi Geodetski signal). Radi njihovog dugotrajnog očuvanja na tlu, triangulacijske tačke se osiguravaju postavljanjem posebnih uređaja u tlo u obliku metalne cijevi ili betonski monoliti sa metalnim oznakama (vidi Geodetski centar), fiksirajući položaj tačaka za koje su koordinate date u odgovarajućim katalozima.
3) Satelitski topografski pregled
Satelitska fotografija se koristi za sastavljanje topografskih karata preglednog ili malog razmjera. Satelitska GPS mjerenja su vrlo precizna. Ali kako bi se izbjegla upotreba ovog sistema za vojne potrebe, preciznost je smanjena sa
Topografska snimanja pomoću globalnih navigacijskih satelitskih sistema omogućavaju prikazivanje sljedećih objekata na topografskim planovima u mjerilima 1:5000, 1:2000, 1:1000 i 1:500 sa potrebnom pouzdanošću i preciznošću:
1) tačke triangulacije, poligonometrije, trilateracije, zemaljska mjerila i tačke opravdanja premjera fiksirane na terenu (ucrtane prema koordinatama);
2) industrijski objekti - bušenje i proizvodnih bunara, platforme za naftu i gas, nadzemni cjevovodi, bunari i podzemne komunikacione mreže (u toku izvođenja radova);
3) željeznice, autoputevi i zemljani putevi svih vrsta i neki objekti uz njih - prelazi, prelazi i dr.;
4) hidrografiju - rijeke, jezera, akumulacije, područja izlijevanja, plimne trake i dr. Obalne linije se crtaju prema stvarnom stanju u vrijeme snimanja ili pri maloj vodi;
5) hidrotehnički i vodotransportni objekti - kanali, rovovi, vodovodi i uređaji za razvod vode, brane, molovi, privezišta, stubovi, prevodnice i dr.;
6) objekti za vodosnabdevanje - bunari, odvodne cevi, rezervoari, talože, prirodni izvori i dr.;
7) teren korišćenjem kontura, visinskih oznaka i simbola litica, kratera, sipina, jaruga, klizišta, glečera i dr. Mikroreljefni oblici se prikazuju poluhorizontalima ili pomoćnim konturama sa visinskim oznakama terena;
8) žbunasta, zeljasta, kultivisana vegetacija (zasadi, livade i dr.), samostojeće grmlje;
9) tla i mikrooblike zemljine površine: peskovi, šljunak, takiri, gline, lomljeni kamen, monolitne, poligonalne i druge površine, močvare i slatine;
10) granice - političke i administrativne, korišćenje zemljišta i rezervati prirode, razne ograde.
Mnogi GPS uređaji na današnjem tržištu omogućavaju stručnjacima da vrše pažljiva mjerenja tokom polaganja puteva i izgradnje. razne strukture, mjerenje površine zemljišta, izradu karata terena za proizvodnju nafte itd.
Upotreba metoda kompjuterskog modeliranja i savršenstvo proračuna savršeno se nadopunjuju topografsko snimanje.
Metoda triangulacije. Općenito je prihvaćeno da je metodu triangulacije prvi predložio holandski naučnik Snelius 1614. godine. Ova metoda se široko koristi u svim zemljama. Suština metode: na komandnim visinama područja fiksira se sistem geodetskih tačaka, formirajući mrežu trouglova. IN Triangulaciona mreža ova mreža određuje koordinate početne tačke A, izmjeriti horizontalne uglove u svakom trouglu, kao i dužine b i azimute a osnovnih stranica, koji određuju skalu i azimutnu orijentaciju mreže.
Triangulaciona mreža se može izgraditi u obliku zasebnog reda trouglova, sistema redova trouglova, a takođe iu obliku kontinuirane mreže trouglova. Elementi triangulacione mreže mogu biti ne samo trokuti, već i više složene figure: geodetski četvorouglovi i centralni sistemi.
Glavne prednosti metode triangulacije su njena efikasnost i mogućnost upotrebe u različitim fizičkim i geografskim uslovima; veliki broj redundantna mjerenja u mreži, koja omogućavaju pouzdanu kontrolu svih izmjerenih vrijednosti direktno na terenu; visoka preciznost u određivanju relativnog položaja susjednih tačaka u mreži, posebno kontinuiranoj. Metoda triangulacije je najrasprostranjenija u izgradnji državnih geodetskih mreža.
Metoda poligonometrije. Poligonometrija je metoda izgradnje geodetske mreže u obliku sistema zatvorenih ili otvorenih izlomljenih linija, u kojoj se direktno mjere svi elementi: uglovi rotacije i dužine stranica. d
Suština ove metode je sljedeća. Sistem geodetskih tačaka je fiksiran na tlu, formirajući izduženi pojedinačni prolaz ili sistem prolaza koji se ukrštaju, formirajući kontinuiranu mrežu. Između susednih poprečnih tačaka mere se dužine stranica s,-, a u tačkama - uglovi rotacije p. Azimutna orijentacija poligonometrijskog pomicanja izvodi se korištenjem azimuta određenih ili specificiranih, po pravilu, na njegovim krajnjim tačkama, uz mjerenje susjednih uglova y. Ponekad se poligonometrijski prolazi polažu između tačaka sa datim koordinatama geodetske mreže više klase tačnosti.
Uglovi u poligonometriji mjere se preciznim teodolitima, a stranice - mjernim žicama ili brojevima svjetlosnih udaljenosti. Pokreti u kojima se stranice mjere čelikom h mjerne trake, a uglovi - teodoliti tehničke tačnosti 30" ili G, nazivaju se teodolitskim prolazima. Teodolitski prolazi se koriste u izradi geodetskih mreža, kao i u inženjerskim, geodetskim i geodetskim radovima. U metodi politonometrije svi konstrukcijski elementi se mjere direktno, a direkcioni uglovi a i koordinate vrhova uglova rotacije se određuju na isti način kao u metodi triangulacije.
Redoslijed izrade planova mreže: po principu od opšteg ka specifičnom, od velikog ka malom, od preciznog ka manje preciznom.
Metoda trilateracije. Ova metoda, kao i metoda triangulacije, podrazumijeva kreiranje geodetskih mreža na terenu, bilo u obliku lanca trouglova, geodetskih četverouglova i centralnih sistema, bilo u obliku kontinuiranih mreža trouglova, u kojima se ne mjere uglovi. , već dužine stranica. U trilateraciji, kao iu triangulaciji, da bi se mreže orijentisale na tlu, moraju se odrediti azimuti više strana.
Sa razvojem i povećanjem tačnosti svetlosne i radio-dizajn tehnologije za merenje udaljenosti, metoda trilatera postepeno dobija sve veći značaj, posebno u praksi inženjersko-geodetskih radova.
Satelitske metode za izgradnju geodetske mreže.
Metode koje koriste satelitske tehnologije, u kojima se koordinate tačaka određuju pomoću satelitskih sistema - ruskog Glonassa i američkog GPS-a. Ove metode imaju revolucionarni naučni i tehnički značaj u smislu postignutih rezultata u tačnosti, efikasnosti u dobijanju rezultata, sposobnosti za sve vremenske uslove i relativno niske cene rada u odnosu na tradicionalne metode obnova i održavanje državne geodetske osnove na odgovarajućem nivou.
Satelitske metode za kreiranje geodetskih mreža sastoje se od geometrijski I dinamičan. U geometrijskoj metodi satelit se koristi kao visoka nišanska meta, a u dinamičkoj metodi satelit (vještački zemaljski satelit) je nosilac koordinata. U geometrijskoj metodi, sateliti se fotografiraju na pozadini referentnih zvijezda, što omogućava određivanje smjera od stanice za praćenje do satelita. Fotografisanje više satelitskih pozicija iz dvije ili više početnih i nekoliko utvrđenih tačaka omogućava dobijanje koordinata utvrđenih tačaka. Isti problem rješava se mjerenjem udaljenosti do satelita. Stvaranje navigacionih sistema (u Rusiji - Glonass i u SAD - Navstar), koji se sastoje od najmanje 18 satelita, omogućava određivanje geocentričnih koordinata u bilo kom trenutku u bilo kom delu Zemlje X, Y, Z, sa većom preciznošću od prethodno korišćenog američkog Transit navigacionog sistema, koji vam omogućava da odredite koordinate X, Y, Z, sa greškom od 3-5 m.
br. 16 Plansko opravdanje za topografska snimanja. Rad na terenu.
Tačke državne geodetske mreže i kondenzacione mreže nemaju dovoljnu gustinu za topografska snimanja. Stoga se na teritoriji predložene izgradnje kreira opravdanost snimanja. Tačke ovog opravdanja locirane su na način da se sva mjerenja pri fotografisanju situacije i reljefa vrše direktno sa njenih tačaka. Geodetska opravdanost kreirana je na osnovu opšteg principa građenja geodetskih mreža - od opšteg do specifičnog. Zasnovan je na tačkama državne mreže i kondenzacione mreže čije su greške zanemarljivo male u odnosu na greške opravdanosti istraživanja.
Tačnost izrade opravdanja osigurava da se topografska snimanja izvode s greškama u granicama grafičke tačnosti konstrukcija na planu zadatog mjerila. U skladu sa ovim zahtjevima, upute za topografska snimanja reguliraju tačnost mjerenja i maksimalne vrijednosti dužina poteza.
Kao plansko opravdanje najčešće se koriste teodolitske traverze. Na otvorenim površinama teodolitski prolazi ponekad se zamjenjuju redovima ili mikrotriangulacijskom mrežom, a u naseljenim ili šumovitim područjima - mrežama četverokuta bez dijagonala.
Planirana visinska istraživanja. U kojoj se određuju i horizontalna i visinska pozicija tačaka koje se istražuju. Rezultat je plan ili mapa koja prikazuje i situaciju i reljef. Terenski geodetski radovi izvode se direktno na tlu i, ovisno o namjeni, uključuju:
kvar piketa;
stvaranje okvira za planiranje;
dokumentaciju
№17Uredska obrada materijala teodolita.
Komorski rad je posao koji se obavlja zimi u kancelariji (komora na latinskom znači prostorija) radi završne obrade u ljetno vrijeme dobijen materijal za terenski rad. Izrađuju se proračuni, sastavljaju se karte, izvještaji, članci, knjige za štampu, koji su rezultat geoloških, geofizičkih, istražnih radova i sl., obavljenih na licu mjesta. radi
svrha: automatizacija obrade inženjersko-geodetskih snimaka dobijenih iz terenskih mjernih dnevnika.
Funkcije softvera:
proračun i podešavanje teodolitnih traverza različitih konfiguracija;
obrada rezultata taheometrijskog snimanja područja;
obrada rezultata niveliranja;
rješavanje problema geodetskog referenciranja (koordinatni pomak, trokut, itd.);
izračunavanje površine zatvorenog poligona iz koordinata njegovih graničnih točaka;
iscrtavanje rezultata proračuna i prilagođavanja na karti;
generisanje i štampanje iskaza za rešavanje geodetskih problema.
Opis aplikacije:
Za obavljanje kancelarijske obrade inženjersko-geodetskih snimanja, GIS „Mapa 2008” obezbeđuje softverski paket „Geodetski proračuni”. Procedure uključene u softverski paket omogućavaju vam da obradite podatke mjerenja na terenu, ucrtate rezultate proračuna na kartu i sastavite izvještajnu dokumentaciju u obliku obračuna plaća koristeći podatke tokom obračuna.
Postupci uključeni u kompleks omogućavaju vam da izvršite proračune i izjednačite geodetska mjerenja za naknadno korištenje rezultata u svrhu izrade topografskih planova, izrade dokumentacije za upravljanje zemljištem, projektovanja i praćenja linearnih konstrukcija, izgradnje modela reljefa itd. Svi režimi su dizajnirani za obradu "sirovih" mjerenja i obezbjeđuju tabelarni oblik za unos podataka. Izgled i procedure upisa su što bliže tradicionalnim oblicima popunjavanja terenskih dnevnika. Obavezna polja za unos podataka su označena bojom.
br. 18 Visinska opravdanost topografskih snimanja. Rad na terenu
Visoke tačke opravdanja po pravilu se kombinuju sa tačkama opravdanja planiranja. Visinsko opravdanje se kreira geometrijskim ili trigonometrijskim metodama niveliranja. Udaljenost između nivoa i lamela treba da prelazi 150m. Razlika u ramenima ne bi trebalo da prelazi 20m. Poravnajte na obje strane letvica. Razlika između elevacija ne smije biti veća od ±4 mm.
Opravdanje visinskog premjera se obično kreira u obliku nivelmanskih mreža klase IV ili tehničkog nivelmana. Na velikim površinama, pri kreiranju visinske opravdanosti metodom geometrijskog niveliranja, dobija se rijetka mreža tačaka, koja se naknadno zgušnjava visinskim prolazima. U ovim potezima ekscesi se određuju trigonometrijski. Da bi se postigla potrebna tačnost, uputstvom za topografska snimanja regulisana je tačnost merenja kota, metodologija za njihovo određivanje i maksimalne dužine visinskih prolaza.
Prema namjeni, sastavu i načinu obavljanja terenskih i kancelarijskih poslova razlikuju se dvije vrste fototeodolitnog snimanja - topografsko i specijalno.
Za topografsko fototeodolitsko snimanje, koje se vrši radi dobijanja topografskih karata i planova u razmerama 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10 000, posao obuhvata:
1) izrada radnog projekta (odabir razmjera gađanja, izrada programa rada i predračun za njih, kalendarski plan)
2) izviđanje područja snimanja (uviđaj situacije i terena, izbor vrste geodetske potporne mreže za opravdanost snimanja, lokacije fotografskih baza i kontrolnih tačaka);
3) izrada geodetske referentne mreže (postavljanje mrežnih znakova, merenja u mreži, preliminarni proračun koordinata i kota tačaka mreže);
4) izradu premjerne radne opravdanosti i plansko-visinske reference baznih i kontrolnih tačaka;
5) fotografisanje terena;
6) merenje dužina podloga za fotografisanje;
7) laboratorijski i kancelarijski rad.
Planirana visinska istraživanja. U kojoj se određuju i horizontalna i visinska pozicija tačaka koje se istražuju. Rezultat je plan ili mapa koja prikazuje i situaciju i reljef. Terenski geodetski radovi se izvode direktno na terenu i, ovisno o namjeni, uključuju:
kvar piketa;
stvaranje okvira za planiranje;
povezivanje geodetske osnove premjernih područja sa tačkama državne osnove ili resornih premjera;
snimanje detalja situacije, reljefa, profila i pojedinačnih objekata;
raščlanjivanje prenosa projekta na područje sa kapitalni radovi i sa trenutnim sadržajem putanje;
praćenje režima rijeka i akumulacija i niz drugih vrsta geodetskih radova.
Radeći terenski rad je u toku dokumentaciju: piketiranje, niveliranje, taheometrijski trupci, trupci kuta rotacije, obrisi, itd.
br. 19 Kancelarijska obrada materijala za izravnavanje.
Kancelarijska obrada nivelmanskog materijala se deli na preliminarnu (obrada terenskih dnevnika) i završne proračune. Prilikom konačnih proračuna ocjenjuje se tačnost rezultata nivelacije, izjednačavaju rezultati i izračunavaju bodovne ocjene.
Preliminarni proračuni počinju temeljitom provjerom svih unosa u dnevnik i obračuna. Zatim na svakoj stranici sume poleđine (∑ Z) i prednje (∑ P) uzorke i pronaći njihovu polurazliku. Nakon toga izračunajte zbir prosječnih ekscesa (∑ h avg). Kontrola izračunavanja stranica po stranicu je jednakost
Neslaganje se objašnjava mogućim odstupanjima zbog zaokruživanja pri izvođenju prosjeka.
U slučaju niveliranja na osnovu dvije fiksne tačke, poznati višak h 0 se računa kao razlika između poznatih ocjena finala H to i primarni H n premjestiti tačke, a zatim
h 0 = H to - H n .
Ako se izravnavanje vrši preko zatvorenog prostora, tada je poznati višak h 0 će biti jednako nuli.
Viseći nivelacioni prolazi se izravnavaju dva puta, a zatim i višak h 0 se izračunava kao polovina zbroja ekscesa dva poteza nivelacije
br. 20 Metode topografskih snimanja.
Topografsko snimanje je kompleks geodetskih radova čiji je rezultat topografska karta ili plan lokacije. Topografska snimanja se izvode aerofototopografskim i zemaljskim metodama. Prizemne metode se dijele na taheometrijska, teodolitska, fototeodolitska i mjerenja. Određuje se izbor metode snimanja tehnička izvodljivost i ekonomske izvodljivosti, uzimaju se u obzir sledeći glavni faktori: - veličina teritorije, složenost terena, stepen uređenosti itd. Prilikom snimanja velikih površina najefikasnije je koristiti zračno fototopografsko snimanje, a na malim površinama obično se koriste taheometrijska i teodolitska snimanja. Periodična fotografija se trenutno koristi prilično rijetko, kao tehnološki zastarjela vrsta snimanja. Najčešći tip terenskog topografskog snimanja je taheometrijsko snimanje. Uglavnom se izvodi pomoću elektronske totalne stanice, ali je moguće i mjerenje pomoću teodolita. Prilikom taheometrijskog snimanja na terenu provode se sva potrebna mjerenja koja se unose u memoriju uređaja ili u dnevnik, a plan se izrađuje u uredskim uvjetima. Teodolitsko istraživanje izvodi se u dvije faze: izgradnja geodetske mreže i geodetske konture. Mreža premjera je izgrađena korištenjem teodolitnih traverza. Radovi na snimanju se obavljaju sa tačaka mreže snimanja na sljedeće načine: pravougaone koordinate, linearni serifi, ugaoni serifi, polarne koordinate. Rezultati istraživanja teodolita su prikazani u nacrtu. Sve skice u obrisima moraju biti izvedene jasno i precizno, poređajući objekte na takav način da ostanu slobodno mjesto za snimanje rezultata merenja. Prilikom snimanja u vremenskim intervalima, plan područja se crta direktno na mjestu snimanja na unaprijed pripremljenom tabletu, na terenu.
Premjer menzule je topografsko snimanje koje se vrši direktno na terenu korištenjem menzule i kipregela. Horizontalni uglovi se ne mjere, već se grafički iscrtavaju, zbog čega se linearni premjeri nazivaju uglovi. Prilikom fotografisanja situacije i reljefa udaljenosti se obično mjere daljinomjerom, a ekscesi se određuju trigonometrijskim niveliranjem. Izrada plana direktno na terenu omogućava otklanjanje grubih grešaka prilikom snimanja i postizanje najpotpunijeg podudaranja između topografskog plana i terena.
br. 21 Teodolitsko-visinsko snimanje
Teodolit-visinski pokret je teodolitska traverza, u kojoj se, osim određivanja koordinata tačaka pomicanja, njihove visine određuju trigonometrijskim nivelmanom. Izvršena su mjerenja i proračuni za određivanje koordinata plana X, at. Razmotrimo definiciju visina.
Sa svake strane poteza, uglovi nagiba se mjere tehničkim preciznim teodolitom. Mjerenje ugla se vrši u jednom koraku. Višak se izračunava pomoću formule. Za kontrolu i poboljšanje točnosti, svaki višak se određuje dva puta - u smjeru naprijed i nazad. Direktan i obrnuti višak, imajući drugačiji znak, ne bi trebalo da se razlikuju u apsolutna vrijednost više od 4 cm za svakih 100 m dužine linije. Konačna vrijednost viška se uzima kao prosjek, sa direktnim predznakom.
Teodolitsko-visinski prolazi počinju i završavaju na polaznim tačkama čije su visine poznate. Oblik poteza može biti zatvoren (sa jednom početnom tačkom) ili otvoren (sa dvije početne tačke).
br. 22 Taheometrijsko snimanje
Taheometrijsko snimanje je kombinovano snimanje, tokom kojeg se istovremeno određuju horizontalne i visinske pozicije tačaka, što vam omogućava da odmah dobijete topografski plan područja. Taheometrija doslovno znači brzo mjerenje.
Položaj tačaka se određuje u odnosu na tačke opravdanosti snimanja: horizontalno - polarnom metodom, visinsko - trigonometrijskom nivelacijom. Dužine polarnih razmaka i gustina piketnih tačaka (maksimalni razmak između njih) regulisani su uputstvima za topografsko-geodetske radove. Prilikom obavljanja taheometrijskih snimanja koristi se geodetski taheometar, dizajniran za mjerenje horizontalnih i vertikalnih uglova, dužina linija i kota. Teodolit, koji ima okomiti krug, uređaj za mjerenje udaljenosti i kompas za orijentaciju udova, pripada teodolitima-taheometrima. Teodoliti-taheometri su većina tehnički preciznih teodolita, na primjer T30. Najpogodniji za obavljanje taheometrijskih snimanja su taheometri sa nomogramskim određivanjem kota i horizontalnim poravnanjem linija. Trenutno su elektronske totalne stanice u širokoj upotrebi.
br. 23 Metode izravnavanja površine.
Nivelacija je vrsta geodetskih radova, usljed kojih se utvrđuju razlike visina (kota) tačaka na zemljinoj površini, kao i visine tih tačaka iznad prihvaćene referentne površine.
Prema metodama nivelacija se dijeli na geometrijska, trigonometrijska, fizička, automatska, stereofotogrametrijska.
1. Geometrijsko niveliranje - određivanje viška jedne tačke u odnosu na drugu pomoću horizontalne nišanske zrake. Obično se izvodi pomoću nivoa, ali možete koristiti i druge uređaje koji vam omogućavaju da dobijete horizontalnu gredu. 2. Trigonometrijsko niveliranje - određivanje ekscesa pomoću nagnute nišanske grede. Višak se utvrđuje kao funkcija izmjerene udaljenosti i ugla nagiba, za čije mjerenje se koriste odgovarajući geodetski instrumenti (taheometar, cipregel).
3. Barometrijsko nivelisanje - zasniva se na odnosu između atmosferski pritisak i visinu tačaka na tlu. h=16000*(1+0,004*T)P0/P1
4. Hidrostatičko nivelisanje - određivanje ekscesa se zasniva na svojstvu tečnosti u komunikacionim sudovima da uvek bude na istom nivou, bez obzira na visinu tačaka na kojima su posude postavljene.
5. Aeroradio niveliranje - prekoračenja se određuju mjerenjem visina leta aviona radio visinomjer. 6. Mehaničko nivelisanje - vrši se pomoću instrumenata ugrađenih u kolosečne vagone, kolica, vagone, koji pri kretanju crtaju profil pređene putanje. Takvi uređaji se nazivaju profilografi. 7. Stereofotogrametrijsko niveliranje se zasniva na određivanju nadmorske visine sa para fotografija istog područja, dobijenih iz dvije fotografske referentne tačke. 8. Određivanje ekscesa na osnovu rezultata satelitskih mjerenja. Korišćenje GLONASS satelitskog sistema - Globalni navigacioni satelitski sistem omogućava vam da odredite prostorne koordinate tačaka.
Šta je triangulacija? Treba napomenuti da ova riječ ima nekoliko značenja. Stoga se koristi u geometriji, geodeziji i informacione tehnologije. U okviru članka pažnja će biti posvećena svim temama, ali će najviše pažnje biti najpopularnije područje - korištenje u tehničkoj opremi.
U geometriji
Dakle, počnimo da razumijemo šta je triangulacija. Šta je ovo u geometriji? Recimo da imamo površinu koja se ne može razviti. Ali u isto vrijeme potrebno je imati predstavu o njegovoj strukturi. A da biste to učinili, morate ga proširiti. Zvuči nemoguće? Ali ne! A metoda triangulacije će nam pomoći u tome. Treba napomenuti da njegova upotreba pruža mogućnost konstruiranja samo približnog skeniranja. Metoda triangulacije uključuje korištenje trouglova koji se nalaze jedan uz drugi, gdje se mogu mjeriti sva tri ugla. U tom slučaju moraju biti poznate koordinate najmanje dvije tačke. Ostalo treba utvrditi. U ovom slučaju se stvara ili kontinuirana mreža ili lanac trokuta.
Za dobijanje preciznijih podataka koriste se elektronski računari. Odvojeno, treba spomenuti takvu tačku kao što je Delaunayova triangulacija. Njegova suština je da s obzirom na skup tačaka, sa izuzetkom vrhova, sve one leže izvan kruga koji je opisan oko trougla. Ovo je prvi opisao sovjetski matematičar Boris Delaunay 1934. godine. Njegov razvoj se koristi u Euklidskom problemu trgovačkog putnika, bilinearnoj interpolaciji i To je ono što je Delaunayova triangulacija.
U geodeziji
IN u ovom slučaju Predviđeno je stvaranje triangulacione tačke koja se naknadno uključuje u mrežu. Štaviše, potonji je izgrađen na takav način da podsjeća na grupu trouglova na tlu. Izmjereni su svi uglovi dobijenih figura, kao i neke osnovne stranice. Kako će se izvoditi površinska triangulacija zavisi od geometrije objekta, kvalifikacije izvođača, raspoložive flote instrumenata i tehničko-ekonomskih uslova. Sve ovo određuje nivo složenosti posla koji se može izvesti, kao i kvalitet njegove realizacije.
U informacionim mrežama
I postepeno dolazimo do samog zanimljivo tumačenje riječi "triangulacija". Šta je ovo u informacionim mrežama? Treba napomenuti da postoji veliki broj razne opcije tumačenje i upotreba. Ali u okviru članka, zbog ograničenja njegove veličine, pažnju će posvetiti samo GPS-u (sistem globalnog pozicioniranja), koji se, uprkos određenim sličnostima, prilično razlikuju. A sada ćemo saznati šta je to tačno.
Globalni Pozicioni Sistem
Prošlo je više od jedne decenije otkako je GPS pokrenut i uspješno funkcionira. Globalni sistem pozicioniranja sastoji se od centralne kontrolne stanice koja se nalazi u Koloradu i osmatračnica širom svijeta. Tokom njegovog rada već se promijenilo nekoliko generacija satelita.
GPS je sada svjetski radio navigacijski sistem koji se zasniva na brojnim satelitima i zemaljskim stanicama. Njegova prednost je mogućnost izračunavanja koordinata objekta s točnošću od nekoliko metara. Kako se može predstaviti triangulacija? Šta je to i kako funkcionira? Zamislite da svaki metar na planeti ima svoju jedinstvenu adresu. A ako postoji korisnički prijemnik, onda možete zatražiti koordinate svoje lokacije.
Kako to funkcionira u praksi?
Ovdje se konvencionalno mogu razlikovati četiri glavne faze. U početku se vrši triangulacija satelita. Zatim se mjeri udaljenost od njih. Drzati apsolutno merenje vrijeme i određivanje satelita u svemiru. I konačno, provodi se diferencijalna korekcija. To je to ukratko. Ali nije sasvim jasno kako triangulacija funkcionira u ovom slučaju. Jasno je da to nije dobro. Hajdemo u detalje.
Dakle, u početku na satelit. Utvrđeno je da je to 17 hiljada kilometara. I potraga za našom lokacijom je značajno sužena. Pouzdano se zna da se nalazimo na određenoj udaljenosti i moramo nas tražiti u onom dijelu Zemljine sfere koji se nalazi 17 hiljada kilometara od otkrivenog satelita. Ali to nije sve. Mjerimo udaljenost do drugog satelita. I ispada da smo od njega udaljeni 18 hiljada kilometara. Dakle, treba nas tražiti na mjestu gdje se sfere ovih satelita seku na određenoj udaljenosti.
Kontaktiranje trećeg satelita dodatno će smanjiti područje pretraživanja. I tako dalje. Lokaciju određuju najmanje tri satelita. Tačni parametri se određuju prema dostavljenim podacima. Pretpostavimo da se radio signal kreće brzinom bliskom svjetlosti (to jest, nešto manje od 300 hiljada kilometara u sekundi). Određuje se vrijeme koje mu je potrebno da putuje od satelita do prijemnika. Ako se objekt nalazi na nadmorskoj visini od 17 hiljada kilometara, tada će to biti oko 0,06 sekundi. Tada se utvrđuje pozicija u prostorno-vremenskom koordinatnom sistemu. Dakle, svaki satelit ima jasno definiranu orbitu rotacije. A znajući sve ove podatke, tehnologija izračunava lokaciju osobe.
Specifičnosti globalnog sistema pozicioniranja
Prema dokumentaciji, njegova preciznost se kreće od 30 do 100 metara. U praksi, upotreba diferencijalne korekcije omogućava dobijanje detalja podataka do centimetara. Stoga je opseg primjene globalnog sistema pozicioniranja jednostavno ogroman. Koristi se za praćenje transporta skupog tereta, pomaže u preciznom slijetanju aviona i navigaciji brodova po maglovitom vremenu. Pa, najpoznatija je njegova upotreba u automobilima
Algoritmi triangulacije, zbog svoje svestranosti i pokrivenosti cijele planete, omogućavaju vam da slobodno putujete čak i na nepoznata mjesta. Istovremeno, sam sistem utire put, ukazuje kuda je potrebno skrenuti da bi se došlo do postavljenog konačnog cilja. Zahvaljujući postepenom smanjenju cijene GPS-a, postoje čak i auto-alarmi bazirani na ovoj tehnologiji, a sada ako je automobil ukraden, neće biti teško pronaći i vratiti ga.
Šta je sa mobilnim komunikacijama?
Ovdje, nažalost, nije sve tako glatko. Dok GPS može odrediti koordinate s točnošću do metra, triangulacija u ćelijskoj komunikaciji ne može pružiti takav kvalitet. Zašto? Činjenica je da u ovom slučaju bazna stanica djeluje kao referentna tačka. Vjeruje se da ako postoje dva BS-a, onda možete dobiti jednu od koordinata telefona. A ako ih ima tri, tačna lokacija nije problem. Ovo je djelimično tačno. Ali triangulacija mobilni telefon ima svoje karakteristike. Ali ovdje se postavlja pitanje tačnosti. Prije toga, pogledali smo globalni sistem pozicioniranja koji može postići fenomenalnu preciznost. No, unatoč činjenici da mobilne komunikacije imaju znatno više opreme, ne treba govoriti ni o kakvoj kvalitativnoj korespondenciji. Ali prvo stvari.
Tražim odgovore
Ali prvo, hajde da formulišemo pitanja. Da li je moguće odrediti udaljenost od bazne stanice do telefona standardnim sredstvima? Da. Ali hoće li ovo biti najkraća udaljenost? Ko vrši mjerenja - telefon ili bazna stanica? Koja je tačnost dobijenih podataka? Tokom servisiranja razgovora, bazna stanica mjeri vrijeme potrebno da signal od nje doputuje do telefona. Samo u ovom slučaju može se odraziti, recimo, sa zgrada. Treba imati na umu da se udaljenost izračunava pravolinijski. I zapamtite - samo tokom procesa usluge poziva.
Drugi značajan nedostatak je prilično značajan nivo greške. Dakle, može dostići vrijednost od petsto metara. Triangulaciju mobilnih telefona dodatno komplikuje činjenica da bazne stanice ne znaju koji se uređaji nalaze na teritoriji pod njihovom kontrolom. Uređaj hvata njihove signale, ali se ne obavještava. Pored toga, telefon je u stanju da meri signal bazne stanice (što, međutim, stalno radi), ali mu je nepoznata količina slabljenja. I evo ideje!
Bazne stanice znaju svoje koordinate i snagu predajnika. Telefon može odrediti koliko dobro ih čuje. U tom slučaju potrebno je otkriti sve stanice koje rade, razmijeniti podatke (za to će vam trebati poseban program koji šalje test pakete), prikupiti koordinate i po potrebi ih prenijeti u druge sisteme. Čini se da je sve u torbi. Ali, nažalost, za to je potrebno napraviti niz modifikacija, uključujući SIM karticu, kojoj pristup uopće nije zajamčen. A da bi se teoretska prilika pretvorila u praktičnu, potrebno je značajno raditi.
Zaključak
Uprkos činjenici da skoro svi ljudi imaju telefone, ne treba reći da se osoba može lako pratiti. Uostalom, ovo nije tako lako kao što se na prvi pogled čini. O sreći možete manje-više samouvjereno govoriti samo kada koristite globalni sistem pozicioniranja, ali za to je potreban poseban predajnik. Općenito, nakon čitanja ovog članka, nadamo se da čitatelj više nema pitanja o tome što je triangulacija.