Diketahui bahwa triangulasi sebagai istilah geodesi berarti suatu cara untuk menciptakan jaringan geodesi. Ya itu. Tapi kita harus mulai dengan hal lain.
Awalnya, dengan munculnya kebutuhan seseorang akan pengetahuan, pemikiran biasa membawanya pada akumulasi sejumlah pengetahuan. Dengan berkembangnya pemikiran ilmiah, semua pengetahuan tersebut disistematisasikan, termasuk penjelasan berdasarkan fakta, fenomena dan bukti. Dengan menerapkan asumsi teoritis dalam praktik, maka muncullah semacam kriteria kebenaran. Artinya, apakah semua asumsi yang, dengan menggunakan metode tertentu, memberikan hasil tertentu, dikonfirmasi secara praktis? Mungkin salah satu metode ilmiah ini yang memecahkan masalah pengukuran jarak jauh antar titik dengan presisi tinggi permukaan bumi dengan konstruksi segitiga yang berdekatan satu sama lain dan pengukuran di dalamnya, metode triangulasi pun tersedia.
Orang pertama yang menemukan dan menerapkan metode triangulasi (1614-1616) adalah ilmuwan besar Belanda Willebrord Snell (Snellius). Pada tahun-tahun tersebut sudah terdapat anggapan bahwa Bumi merupakan planet di luar angkasa dan berbentuk bola (dari kosmologi Giordano Bruno 1548-1600). Pembentukan dimensi yang tepat planet ini memiliki kepentingan praktis yang besar untuk perkembangannya di masa depan. Untuk itu, di Belanda, melalui konstruksi rangkaian segitiga, untuk pertama kalinya dilakukan pengukuran derajat busur meridian dengan menggunakan metode triangulasi. Apa yang dimaksud. Setelah melakukan pengukuran antara titik-titik geodesi kaku dengan perbedaan garis lintang satu derajat di antara titik-titik tersebut (untuk Snell 1º11´30") menggunakan metode triangulasi dan memperoleh jarak busur tertentu, matematikawan Belanda, dengan perhitungan biasa, dapat memperoleh panjang seluruh lingkaran meridian.Tentunya, menghitung jari-jari bumi, dengan mengambil bentuk bola (elips), tetap menjadi soal teknologi.
Di akhir perjalanan sejarah, kita dapat menyoroti keterhubungan dan elektivitas pengetahuan ilmiah demi masa depan aplikasi praktis orang. Dan tidak mengherankan jika penemuan metode triangulasi justru terjadi di Belanda yang saat itu dianggap sebagai kekuatan maritim terkemuka dengan kebutuhan akan pengetahuan baru di bidang navigasi, geografi, astronomi dan tentunya geodesi.
Inti dari metode ini
Triangulasi terdiri dari penentuan letak spasial titik-titik geodesi yang khusus dipasang di permukaan tanah pada titik-titik simpul sejumlah segitiga. Awalnya, azimuth dari arah asli ditentukan dengan tingkat akurasi yang tinggi (hingga sepersekian detik) ab, ba, M N, nm(Gbr. 1. Rangkaian triangulasi segitiga sepanjang meridian). Langkah selanjutnya akan dilakukan penentuan koordinat astronomi (lintang dan bujur) pada titik-titik pengukuran azimuth dua pangkalan awal. Di setiap pasang sisi keras ( ab, M N) koordinat diukur hanya pada satu titik, misalnya A, M(Gbr. 1). Dalam hal ini, Anda harus memperhatikan Perhatian khusus untuk menentukan garis lintang astronomi pada rangkaian segitiga yang terletak pada arah meridian. Saat melakukan pengukuran pada segitiga yang terbentuk sejajar, perhatian harus diberikan pada penentuan garis bujur astronomi. Selanjutnya, ukurlah panjang kedua sisi alasnya ( ab, M N). Panjang sisi-sisi ini relatif pendek (sekitar 8-10 km). Oleh karena itu, pengukurannya lebih ekonomis dan akurat dibandingkan dengan sisinya CD, tq, menempuh jarak 30 hingga 40 km. Langkah selanjutnya adalah berpindah dari pangkalan ab, M N melalui pengukuran sudut pada belah ketupat abcd Dan mntq ke samping CD, tq. Dan kemudian secara berurutan di hampir setiap titik sudut segitiga cde, def, misalnya dan lain-lain, sudut mendatar diukur sebelum berdampingan dengan sisi utama berikutnya tq seluruh rangkaian segitiga. Dengan menggunakan sudut terukur suatu segitiga dengan alas yang diukur atau sisi alas yang dihitung, semua sisi lainnya, azimuthnya, dan koordinat titik sudut segitiga dihitung secara berurutan.
Gambar.1. Rangkaian triangulasi segitiga sepanjang meridian.
Jaringan triangulasi
Setelah penggunaan pertama pengukuran derajat busur oleh Snell, metode triangulasi menjadi metode utama dalam pengukuran geodetik dengan presisi tinggi. Sejak abad ke-19, ketika pekerjaan triangulasi menjadi lebih maju, seluruh jaringan geodesi mulai terbentuk dengan bantuannya, dibangun sepanjang paralel dan meridian. Yang paling terkenal dari semuanya dikenal dengan nama busur meridian geodetik Struve dan Tenner (1816-1852) dan kemudian dimasukkan dalam warisan dunia oleh UNESCO. Rangkaian triangulasinya membentang melintasi Norwegia, Swedia, Finlandia, dan Rusia dari Samudra Arktik hingga Laut Hitam di muara Danube dan membentuk busur 25º20´ (Gbr. 2).
Gambar.2.
Skema Profesor FN Krasovsky (Gbr. 3) diadopsi sebagai dasar jaringan triangulasi geodesi di negara kita. Esensinya terletak pada penerapan prinsip konstruksi dari yang umum ke yang khusus. Awalnya, titik-titik diletakkan di sepanjang meridian dan paralel, membentuk barisan segitiga dengan panjang berkisar antara 200-240 km. Panjang sisi-sisi segitiga itu sendiri adalah 25-40 km. Semua pengukuran astronomi azimuth, koordinat (lintang dan bujur) titik keluaran di titik Laplace (1) dan titik astronomi perantara (2), pengukuran geodesi dasar (3) presisi tinggi dan pada setiap titik rantai ini harus memenuhi persyaratan yang ditetapkan akurasi kelas I (Gbr. 3). Poligon tertutup empat baris triangulasi adalah bangun datar yang menyerupai persegi dengan keliling kurang lebih 800 km. Melalui bagian tengah baris triangulasi kelas satu, baris utama jaringan triangulasi kelas II (Gbr. 3) dengan akurasi yang sesuai disusun satu sama lain. Panjang alas sisi-sisi pada baris-baris ini tidak diukur, tetapi alas dari sisi-sisi triangulasi kelas I diterima. Demikian pula, tidak ada titik astronomi. Empat ruang yang dihasilkan diisi dengan jaringan triangulasi kontinu kelas II dan III.
Gambar 3. Jaringan triangulasi keadaan.
Tentu saja, skema pengembangan jaringan triangulasi yang dijelaskan menurut Krasovsky tidak dapat mencakup seluruh wilayah negara karena alasan yang jelas karena luasnya kawasan hutan dan tidak berpenghuni di negara tersebut. Oleh karena itu, dari barat ke timur, barisan triangulasi dan poligonometri kelas satu yang terpisah diletakkan secara paralel, bukan jaringan triangulasi kontinu.
Keuntungan triangulasi
Dalam perkembangan ilmu geodesi dan penerapan praktisnya, keunggulan metode pengukuran triangulasi terlihat jelas. Dengan bantuan ini metode universal Mungkin:
- menentukan posisi titik-titik geodesi pada jarak yang cukup jauh;
- melakukan pekerjaan dasar pembangunan jaringan geodesi di seluruh negeri;
- memberikan dasar bagi semua survei topografi;
- penyelarasan berbagai sistem koordinat melalui pekerjaan dasar geodesi;
- produksi teknik dan pekerjaan survei;
- penentuan ukuran bumi secara berkala;
- mempelajari pergerakan permukaan bumi.
Metode utama untuk membuat jaringan geodesi negara adalah triangulasi, trilaterasi, poligonometri dan penentuan koordinat satelit.
Triangulasi(Gbr. 68, a) adalah rantai segitiga yang berdekatan, yang masing-masing sudutnya diukur dengan teodolit presisi tinggi. Selain itu, saya mengukur panjang sisi di awal dan akhir rantai.
Beras. 68. Skema triangulasi (a) dan poligonometri (b).
Dalam jaringan triangulasi diketahui basis L dan koordinat titik A dan B. Untuk menentukan koordinat titik-titik sisa jaringan, sudut mendatar diukur dalam segitiga.
Triangulasi dibagi menjadi kelas 1, 2, 3, 4. Segitiga dari kelas yang berbeda berbeda dalam panjang sisinya dan keakuratan pengukuran sudut dan alasnya.
Pengembangan jaringan triangulasi dilakukan dengan memperhatikan prinsip dasar “dari umum ke khusus”, yaitu. Pertama, dibangun triangulasi kelas 1, kemudian dibangun kelas 2, 3, dan 4 berturut-turut.
Titik-titik jaringan geodesi negara ditetapkan di lapangan oleh pusat-pusat. Untuk memastikan visibilitas timbal balik antar titik, tanda geodesi kayu atau logam dipasang di atas pusatnya. Mereka memiliki perangkat untuk memasang perangkat, platform untuk pengamat dan perangkat penglihatan.
Tergantung pada desainnya, tanda geodesi darat dibagi menjadi piramida dan sinyal sederhana dan kompleks.
Jenis pusat bawah tanah dibentuk tergantung pada kondisi fisik dan geografis wilayah tersebut, komposisi tanah dan kedalaman pembekuan musiman tanah. Misalnya, pusat suatu titik jaringan geodesi negara kelas 1-4 tipe 1 sesuai dengan petunjuk “Pusat dan Tolok Ukur Jaringan Geodesi Negara” (M., Nedra, 1973) ditujukan untuk zona selatan pembekuan tanah musiman. Terdiri dari tiang beton bertulang dengan penampang 16X16 cm (atau pipa asbes-semen 14-16 cm diisi beton) dan jangkar beton. Tiang itu disemen ke dalam jangkar. Pangkal pusat harus ditempatkan di bawah kedalaman pembekuan tanah musiman minimal 0,5 m dan minimal 1,3 m dari permukaan bumi. Tanda besi cor dibeton di bagian atas tanda di permukaan tanah. Lapisan tanah setebal 10-15 cm dituangkan di atas tanda dalam radius 0,5 m, tiang identifikasi dengan pelat pengaman dipasang 1,5 m dari tengah.
Saat ini sarana rekayasa radio banyak digunakan untuk menentukan jarak antar titik jaringan dengan kesalahan relatif 1:100.000 - 1:1.000.000. Hal ini memungkinkan untuk membangun jaringan geodesi dengan menggunakan trilaterasi, di mana hanya sisi-sisinya yang diukur dalam jaringan segitiga. Sudut dihitung menggunakan metode trigonometri.
metode poligonometri(Gbr. 68, b) terdiri dari fakta bahwa titik acuan geodetik dihubungkan satu sama lain melalui saluran yang disebut titik poligonometri. Mereka mengukur jarak dan sudut di sebelah kanan.
Metode satelit untuk membuat jaringan geodesi dibagi menjadi geometris dan dinamis. Pada metode geometri, satelit Bumi buatan digunakan sebagai sasaran penampakan yang tinggi, pada metode dinamis, satelit digunakan sebagai pembawa koordinat.
Triangulasi(dari bahasa Latin triangulum - segitiga) - salah satu metode untuk membuat jaringan referensi geodetik.
Triangulasi- metode membangun struktur horizontal di atas tanah dalam bentuk segitiga, di mana semua sudut dan sisi keluaran dasar diukur (Gbr. 14.1). Panjang sisi yang tersisa dihitung menggunakan rumus trigonometri(misalnya, a=c .sinA/sinC, b=c .sinA/sinB), lalu cari sudut arah (azimut) sisi-sisinya dan tentukan koordinatnya.
Secara umum diterima bahwa metode triangulasi ditemukan dan pertama kali digunakan oleh W. Snell pada tahun 1615–17. saat menyusun rangkaian segitiga di Belanda untuk pengukuran derajat. Penggunaan metode triangulasi untuk survei topografi di Rusia pra-revolusioner dimulai pada pergantian abad ke-18 hingga ke-19. Pada awal abad ke-20. Metode triangulasi telah tersebar luas.
Triangulasi sangat penting secara ilmiah dan praktis. Berfungsi untuk: menentukan bentuk dan ukuran bumi dengan menggunakan metode pengukuran derajat; mempelajari pergerakan horizontal kerak bumi; pembenaran survei topografi pada berbagai skala dan tujuan; pembenaran berbagai pekerjaan geodesi dalam survei, desain dan konstruksi struktur teknik besar, dalam perencanaan dan pembangunan kota, dll.
Dalam prakteknya, diperbolehkan menggunakan metode poligonometri daripada triangulasi. Dalam hal ini, syaratnya adalah ketika membangun jaringan geodesi referensi dengan menggunakan metode ini dan metode lainnya, akurasi yang sama dalam menentukan posisi titik-titik di permukaan bumi dapat dicapai.
Titik puncak segitiga triangulasi ditandai di tanah dengan menara kayu atau logam setinggi 6 sampai 55 m, tergantung kondisi medan (lihat Sinyal geodesi). Untuk tujuan pelestarian jangka panjang di lapangan, titik triangulasi diamankan dengan menempatkan perangkat khusus di dalam tanah dalam bentuk pipa logam atau monolit beton dengan tanda logam tertanam di dalamnya (lihat Pusat geodesi), yang menetapkan posisi titik-titik yang koordinatnya diberikan dalam katalog terkait.
3) Survei topografi satelit
Fotografi satelit digunakan untuk menyusun peta topografi gambaran umum atau skala kecil. Pengukuran GPS satelit sangat akurat. Namun untuk menghindari penggunaan sistem ini untuk kebutuhan militer, keakuratannya dikurangi
Survei topografi menggunakan sistem satelit navigasi global memungkinkan penggambaran objek berikut pada rencana topografi pada skala 1:5000, 1:2000, 1:1000, dan 1:500 dengan keandalan dan akurasi yang diperlukan:
1) titik triangulasi, poligonometri, trilaterasi, tolok ukur lapangan dan titik-titik justifikasi survei yang dipasang di lapangan (diplot menurut koordinat);
2) fasilitas industri - pengeboran dan sumur produksi, rig minyak dan gas, jaringan pipa di atas tanah, sumur dan jaringan komunikasi bawah tanah (selama survei yang dibangun);
3) rel kereta api, jalan raya dan jalan tanah dari semua jenis dan beberapa bangunan yang menyertainya - penyeberangan, penyeberangan, dll.;
4) hidrografi - sungai, danau, waduk, daerah tumpahan, jalur pasang surut, dll. Garis pantai digambar menurut keadaan sebenarnya pada saat survei atau pada saat air surut;
5) fasilitas teknik hidrolik dan transportasi air - kanal, parit, saluran air dan alat distribusi air, bendungan, dermaga, tambatan, dermaga, kunci, dll;
6) fasilitas penyediaan air - sumur, pipa tegak, waduk, tangki pengendapan, mata air alami, dll;
7) medan dengan menggunakan kontur, tanda elevasi dan simbol tebing, kawah, lereng, jurang, tanah longsor, gletser, dan lain-lain. Bentuk relief mikro digambarkan dalam bentuk semi horizontal atau kontur bantu dengan tanda elevasi medan;
8) tumbuhan semak, herba, budidaya (perkebunan, padang rumput, dll.), semak yang berdiri bebas;
9) tanah dan bentuk mikro permukaan bumi: pasir, kerikil, takyr, tanah liat, batu pecah, monolitik, poligonal dan permukaan lainnya, rawa dan rawa asin;
10) batas - politik dan administratif, penggunaan lahan dan cagar alam, berbagai pagar.
Banyak perangkat GPS di pasaran saat ini memungkinkan spesialis melakukan pengukuran secara cermat selama peletakan dan konstruksi jalan. berbagai struktur, mengukur luas lahan, membuat peta medan untuk produksi minyak, dll.
Penggunaan metode pemodelan komputer dan kesempurnaan perhitungan saling melengkapi dengan sempurna survei topografi.
Metode triangulasi. Secara umum diterima bahwa metode triangulasi pertama kali dikemukakan oleh ilmuwan Belanda Snellius pada tahun 1614. Metode ini banyak digunakan di semua negara. Inti dari metode ini: pada ketinggian tertentu, sistem titik geodesi ditetapkan, membentuk jaringan segitiga. DI DALAM Jaringan triangulasi jaringan ini menentukan koordinat titik awal A, mengukur sudut horizontal di setiap segitiga, serta panjang b dan azimuth a dari sisi alasnya, yang menentukan skala dan orientasi azimuth jaringan.
Jaringan triangulasi dapat dibangun dalam bentuk deretan segitiga tersendiri, sistem deretan segitiga, dan juga dalam bentuk jaringan segitiga yang berkesinambungan. Elemen jaringan triangulasi tidak hanya berupa segitiga, tetapi juga lebih banyak lagi angka yang kompleks: segi empat geodesik dan sistem pusat.
Keuntungan utama metode triangulasi adalah efisiensi dan kemampuannya untuk digunakan dalam berbagai kondisi fisik dan geografis; jumlah yang besar pengukuran berlebihan dalam jaringan, memungkinkan kontrol yang andal atas semua nilai terukur langsung di lapangan; akurasi yang tinggi dalam menentukan posisi relatif titik-titik yang berdekatan dalam suatu jaringan, terutama jaringan kontinu. Metode triangulasi paling luas diperoleh dalam pembangunan jaringan geodesi negara.
Metode poligonometri. Poligonometri adalah suatu metode membangun jaringan geodesi berupa sistem garis putus-putus tertutup atau terbuka, yang seluruh elemennya diukur secara langsung: sudut rotasi dan panjang sisinya. D
Inti dari metode ini adalah sebagai berikut. Suatu sistem titik-titik geodesi yang dipasang di permukaan tanah, membentuk suatu lintasan tunggal yang memanjang atau suatu sistem lintasan-lintasan yang berpotongan, membentuk suatu jaringan yang berkesinambungan. Di antara titik-titik lintasan yang berdekatan, panjang sisi s,- diukur, dan pada titik-titik tersebut - sudut rotasi p. Orientasi azimut dari lintasan poligonometri dilakukan dengan menggunakan azimuth yang ditentukan atau ditentukan, sebagai suatu peraturan, pada titik akhirnya, sambil mengukur sudut yang berdekatan y. Kadang-kadang lintasan poligonometri diletakkan di antara titik-titik dengan koordinat tertentu dari jaringan geodesi dengan kelas akurasi yang lebih tinggi.
Sudut dalam poligonometri diukur dengan teodolit yang presisi, dan sisinya diukur dengan kabel pengukur atau angka jarak cahaya. Gerakan yang sisi-sisinya diukur dengan baja H pita pengukur, dan sudutnya - teodolit dengan akurasi teknis 30" atau G, disebut jalur teodolit. Bagian theodolite digunakan dalam pembuatan jaringan geodesi survei, serta dalam pekerjaan teknik, geodesi, dan survei. Dalam metode politonometri, seluruh elemen konstruksi diukur secara langsung, dan sudut arah a serta koordinat titik sudut rotasi ditentukan dengan cara yang sama seperti pada metode triangulasi.
Urutan penyusunan rencana jaringan: menurut prinsip dari umum ke khusus, dari besar ke kecil, dari tepat ke kurang tepat.
Metode trilaterasi. Metode ini, seperti metode triangulasi, melibatkan penciptaan jaringan geodesi di lapangan, baik dalam bentuk rantai segitiga, segi empat geodesi dan sistem pusat, atau dalam bentuk jaringan segitiga yang berkesinambungan, di mana tidak ada sudut yang diukur. , tapi panjang sisinya. Dalam trilaterasi, seperti dalam triangulasi, untuk mengarahkan jaringan di lapangan, azimuth dari sejumlah sisi harus ditentukan.
Dengan berkembangnya dan meningkatnya keakuratan teknologi jangkauan cahaya dan radio untuk mengukur jarak, metode trilaterasi secara bertahap menjadi semakin penting, terutama dalam praktik pekerjaan teknik dan geodesi.
Metode satelit untuk membangun jaringan geodesi.
Metode yang menggunakan teknologi satelit, di mana koordinat titik ditentukan menggunakan sistem satelit - Glonass Rusia dan GPS Amerika. Metode-metode ini memiliki signifikansi ilmiah dan teknis yang revolusioner dalam hal hasil yang dicapai dalam hal akurasi, efisiensi dalam memperoleh hasil, kemampuan segala cuaca dan biaya pekerjaan yang relatif rendah dibandingkan dengan metode tradisional pemulihan dan pemeliharaan dasar geodesi negara pada tingkat yang tepat.
Metode satelit untuk membuat jaringan geodesi terdiri dari geometris Dan dinamis. Pada metode geometri, satelit digunakan sebagai sasaran penampakan yang tinggi, pada metode dinamis, satelit (satelit bumi buatan) sebagai pembawa koordinat. Dalam metode geometris, satelit difoto dengan latar belakang bintang referensi, sehingga memungkinkan untuk menentukan arah dari stasiun pelacakan ke satelit. Memotret beberapa posisi satelit dari dua atau lebih titik awal dan beberapa titik yang ditentukan memungkinkan seseorang memperoleh koordinat titik-titik yang ditentukan. Masalah yang sama diselesaikan dengan mengukur jarak ke satelit. Penciptaan sistem navigasi (di Rusia - Glonass dan di AS - Navstar), yang terdiri dari setidaknya 18 satelit, memungkinkan untuk menentukan koordinat geosentris kapan saja di bagian mana pun di bumi X, Y, Z, dengan akurasi lebih tinggi daripada sistem navigasi American Transit yang digunakan sebelumnya, yang memungkinkan Anda menentukan koordinat X, Y, Z, dengan kesalahan 3-5 m.
No.16 Rencana pembenaran untuk survei topografi. Kerja lapangan.
Titik-titik jaringan geodesi negara dan jaringan kondensasi tidak memiliki kepadatan yang cukup untuk survei topografi. Oleh karena itu, dibuatlah justifikasi survei pada wilayah usulan pembangunan. Titik-titik pembenaran ini disusun sedemikian rupa sehingga semua pengukuran pada saat memotret situasi dan relief dilakukan langsung dari titik-titiknya. Pembenaran survei dibuat berdasarkan prinsip umum membangun jaringan geodesi - dari yang umum ke yang khusus. Hal ini didasarkan pada titik-titik jaringan negara dan jaringan kondensasi, yang kesalahannya sangat kecil dibandingkan dengan kesalahan pembenaran survei.
Keakuratan dalam membuat justifikasi memastikan bahwa survei topografi dilakukan dengan kesalahan dalam batas keakuratan grafis konstruksi pada rencana skala tertentu. Sesuai dengan persyaratan tersebut, petunjuk survei topografi mengatur keakuratan pengukuran dan nilai maksimum panjang goresan.
Lintasan teodolit paling sering digunakan sebagai pembenaran perencanaan. Di area terbuka, jalur teodolit terkadang diganti dengan baris atau jaringan mikrotriangulasi, dan di area terbangun atau berhutan - dengan jaringan segi empat tanpa diagonal.
Survei ketinggian yang direncanakan. Di mana posisi horizontal dan ketinggian dari titik-titik yang disurvei ditentukan. Hasilnya adalah sebuah denah atau peta yang menggambarkan situasi dan reliefnya. Pekerjaan geodetik lapangan dilakukan langsung di lapangan dan, tergantung pada tujuannya, meliputi:
kerusakan piket;
pembuatan kerangka perencanaan;
dokumentasi
№17Pemrosesan kantor bahan lintasan theodolite.
Pekerjaan kamar adalah pekerjaan yang dilakukan pada musim dingin di suatu kantor (chamber dalam bahasa latin berarti ruangan) untuk keperluan pemrosesan akhir di waktu musim panas memperoleh bahan kerja lapangan. Perhitungan dilakukan, peta, laporan, artikel, buku disusun untuk dicetak, yang merupakan hasil geologi, geofisika, eksplorasi, dan lain-lain, yang dilakukan di tempat. bekerja
Tujuan: otomatisasi pemrosesan survei teknik dan geodesi yang diperoleh dari log pengukuran lapangan.
Fitur perangkat lunak:
perhitungan dan penyesuaian lintasan theodolite dari berbagai konfigurasi;
pengolahan hasil survei takeometri kawasan;
pengolahan hasil pemerataan;
menyelesaikan masalah referensi geodesi (koordinat offset, segitiga, dll);
menghitung luas poligon tertutup dari koordinat titik batasnya;
merencanakan hasil perhitungan dan penyesuaian pada peta;
pembuatan dan pencetakan pernyataan untuk memecahkan masalah geodesi.
Deskripsi Aplikasi:
Untuk melakukan pemrosesan survei teknik dan geodesi di kantor, “Peta 2008” GIS menyediakan paket perangkat lunak “Perhitungan Geodesi”. Prosedur yang disertakan dalam paket perangkat lunak memungkinkan Anda untuk mengolah data pengukuran lapangan, memplot hasil perhitungan pada peta dan menyusun dokumentasi pelaporan berupa laporan penggajian dengan menggunakan data selama perhitungan.
Prosedur yang termasuk dalam kompleks memungkinkan Anda untuk melakukan perhitungan dan menyamakan pengukuran geodesi untuk penggunaan selanjutnya dari hasil untuk tujuan menyusun rencana topografi, menghasilkan dokumentasi pengelolaan lahan, merancang dan memantau struktur linier, membangun model relief, dll. Semua mode adalah dirancang untuk memproses pengukuran "mentah" dan menyediakan bentuk tabel untuk entri data. Penampilan dan prosedur masuknya sedekat mungkin dengan bentuk tradisional pengisian jurnal lapangan. Bidang yang wajib diisi untuk memasukkan informasi disorot dalam warna.
No.18 Pembenaran survei topografi ketinggian. Kerja lapangan
Titik pembenaran bangunan tinggi, sebagai suatu peraturan, digabungkan dengan titik pembenaran perencanaan. Pembenaran ketinggian dibuat menggunakan metode perataan geometris atau trigonometri. Jarak antara permukaan dan bilah harus melebihi 150m. Perbedaan bahu tidak boleh melebihi 20m. Ratakan di kedua sisi bilah. Perbedaan antara ketinggian tidak boleh melebihi ±4mm.
Justifikasi survei ketinggian biasanya dibuat dalam bentuk jaringan leveling kelas IV atau leveling teknis. Di area yang luas, saat membuat justifikasi ketinggian menggunakan metode perataan geometris, diperoleh jaringan titik-titik yang jarang, yang kemudian dipadatkan oleh jalur ketinggian. Dalam gerakan ini, kelebihannya ditentukan secara trigonometri. Untuk memperoleh keakuratan yang diperlukan, petunjuk survei topografi mengatur keakuratan pengukuran ketinggian, metodologi penentuannya, dan panjang maksimum jalur ketinggian.
Menurut tujuan, komposisi dan metode pelaksanaan pekerjaan lapangan dan kantor, dua jenis survei fototheodolit dibedakan - topografi dan khusus.
Untuk survei fototheodolit topografi dilakukan untuk memperoleh peta topografi dan denah skala 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10.000, pekerjaannya meliputi:
1) menyusun proyek kerja (memilih skala pemotretan, menyusun program kerja dan perkiraannya, rencana kalender)
2) pengintaian area pengambilan gambar (pemeriksaan situasi dan medan, pemilihan jenis jaringan pendukung geodesi untuk justifikasi survei, lokasi pangkalan pemotretan dan titik kendali);
3) pembuatan jaringan acuan geodesi (pemasangan rambu jaringan, pengukuran pada jaringan, perhitungan awal koordinat dan ketinggian titik jaringan);
4) pembuatan justifikasi kerja survei dan acuan rencana ketinggian titik dasar dan titik kendali;
5) memotret kawasan;
6) mengukur panjang alas fotografi;
7) pekerjaan laboratorium dan kantor.
Survei ketinggian yang direncanakan. Di mana posisi horizontal dan ketinggian dari titik-titik yang disurvei ditentukan. Hasilnya adalah sebuah denah atau peta yang menggambarkan situasi dan reliefnya.Pekerjaan geodesi lapangan dilakukan langsung di lapangan dan, tergantung pada tujuannya, meliputi:
kerusakan piket;
pembuatan kerangka perencanaan;
menghubungkan dasar geodesi daerah survei dengan titik-titik survei dasar negara bagian atau departemen;
memotret detail situasi, relief, profil, dan objek individual;
rincian pengalihan proyek ke daerah dengan modal bekerja dan dengan isi jalur saat ini;
memantau rezim sungai dan waduk dan sejumlah jenis pekerjaan geodesi lainnya.
Dengan melakukan kerja lapangan sedang berlangsung dokumentasi: piket, leveling, log tacheometri, log sudut rotasi, garis besar, dll.
No. 19 Kantor pemrosesan bahan perataan.
Pemrosesan bahan leveling di kantor dibagi menjadi perhitungan awal (pemrosesan jurnal lapangan) dan perhitungan akhir. Selama perhitungan akhir, keakuratan hasil perataan dinilai, hasil disamakan dan tanda titik dihitung.
Perhitungan awal dimulai dengan pemeriksaan menyeluruh terhadap semua entri jurnal dan perhitungan. Kemudian pada setiap halaman jumlah bagian belakangnya (∑ Z) dan depan (∑ P) sampel dan temukan setengah perbedaannya. Setelah ini, hitung jumlah kelebihan rata-rata (∑ rata-rata jam). Kontrol penghitungan halaman demi halaman adalah kesetaraan
Perbedaan ini dijelaskan oleh kemungkinan penyimpangan akibat pembulatan saat menurunkan rata-rata.
Dalam kasus gerakan meratakan berdasarkan dua titik tetap, diketahui kelebihannya H 0 dihitung sebagai selisih antara nilai akhir yang diketahui H ke dan primer H n memindahkan poin, dan kemudian
H 0 = H ke - H n .
Jika perataan dilakukan pada area tertutup, maka diketahui kelebihannya H 0 akan sama dengan nol.
Bagian perataan yang digantung diratakan dua kali dan kemudian kelebihannya H 0 dihitung sebagai setengah jumlah ekses dari dua gerakan meratakan
No.20 Metode survei topografi.
Survei topografi merupakan suatu kompleks pekerjaan geodesi yang hasilnya adalah peta topografi atau rencana lokasi. Survei topografi dilakukan dengan menggunakan metode fototopografi udara dan metode darat. Metode berbasis darat dibagi menjadi survei takeometri, teodolit, fototeodolit, dan skala. Pilihan metode pengambilan gambar ditentukan kelayakan teknis dan kelayakan ekonomi, faktor-faktor utama berikut diperhitungkan: - ukuran wilayah, kompleksitas medan, tingkat pembangunan, dll. Saat mensurvei area yang luas, yang paling efektif adalah menggunakan survei fototopografi udara, di area kecil biasanya digunakan survei takeometri dan teodolit. Fotografi periodik saat ini jarang digunakan, karena jenis pemotretan yang sudah ketinggalan zaman secara teknologi. Jenis survei topografi permukaan tanah yang paling umum adalah survei takeometri. Hal ini terutama dilakukan dengan menggunakan total station elektronik, tetapi survei juga dapat dilakukan dengan menggunakan teodolit. Saat melakukan survei takeometri di lapangan, semua pengukuran yang diperlukan dilakukan, yang dimasukkan ke dalam memori perangkat atau dalam jurnal, dan rencana dibuat di lingkungan kantor. Survei teodolit dilakukan dalam dua tahap: membangun jaringan survei dan survei kontur. Jaringan survei dibangun menggunakan lintasan theodolite. Pekerjaan pembuatan film dilakukan dari titik-titik jaringan pembuatan film dengan cara sebagai berikut: koordinat persegi panjang, serif linier, serif sudut, koordinat kutub. Hasil survei theodolite tercermin pada garis besarnya. Semua sketsa dalam outline harus dibuat dengan jelas dan akurat, menyusun objek sedemikian rupa agar tetap ada tempat bebas untuk mencatat hasil pengukuran. Selama survei selang waktu, rencana wilayah digambar langsung di lokasi survei pada tablet yang telah disiapkan sebelumnya, di lapangan.
Survei mensula merupakan survei topografi yang dilakukan langsung di lapangan dengan menggunakan mensula dan kipregel. Sudut horizontal tidak diukur, tetapi diplot secara grafis, itulah sebabnya survei linier disebut survei sudut. Saat memotret situasi dan relief, jarak biasanya diukur dengan pengintai, dan kelebihannya ditentukan dengan perataan trigonometri. Membuat rencana langsung di lapangan memungkinkan untuk menghilangkan kesalahan besar selama survei dan mencapai kesesuaian yang paling lengkap antara rencana topografi dan medan.
No. 21 Survei ketinggian Theodolite
Pergerakan Theodolite-ketinggian tinggi adalah lintasan teodolit yang selain menentukan koordinat titik lintasan, ketinggiannya juga ditentukan dengan pemerataan trigonometri. Pengukuran dan perhitungan dilakukan untuk menentukan koordinat rencana X, pada. Mari kita perhatikan definisi ketinggian.
Di setiap sisi lintasan, sudut kemiringan diukur dengan teodolit presisi teknis. Pengukuran sudut dilakukan dalam satu langkah. Kelebihannya dihitung menggunakan rumus. Untuk mengontrol dan meningkatkan akurasi, setiap kelebihan ditentukan dua kali - dalam arah maju dan mundur. Mengarahkan dan membalikkan kelebihan, memiliki tanda yang berbeda, tidak boleh berbeda nilai mutlak lebih dari 4 cm untuk setiap 100 m panjang garis. Nilai akhir kelebihannya diambil rata-rata, dengan tanda langsung.
Lintasan ketinggian teodolit dimulai dan diakhiri pada titik awal, yang ketinggiannya diketahui. Bentuk pergerakannya bisa tertutup (dengan satu titik awal) atau terbuka (dengan dua titik awal).
No.22 Survei takeometri
Survei tacheometri adalah survei gabungan, di mana posisi titik-titik secara horizontal dan elevasi ditentukan secara bersamaan, yang memungkinkan Anda untuk segera memperoleh rencana topografi area tersebut. Tacheometry secara harafiah berarti pengukuran cepat.
Posisi titik ditentukan relatif terhadap titik pembenaran survei: horizontal - dengan metode kutub, ketinggian - dengan perataan trigonometri. Panjang jarak kutub dan kepadatan titik piket (reng) (jarak maksimum antar titik) diatur dalam petunjuk pekerjaan topografi dan geodesi. Saat melakukan survei takeometri, takeometer geodesi digunakan, yang dirancang untuk mengukur sudut horizontal dan vertikal, panjang garis, dan ketinggian. Theodolite yang mempunyai lingkaran vertikal, alat untuk mengukur jarak dan kompas untuk mengarahkan anggota badan, termasuk dalam teodolit-tacheometer. Teodolit-tacheometer adalah sebagian besar teodolit presisi teknis, misalnya T30. Yang paling nyaman untuk melakukan survei takeometri adalah takeometer dengan penentuan ketinggian nomogram dan kesejajaran garis horizontal. Saat ini, total station elektronik banyak digunakan.
No.23 Metode perataan permukaan.
Leveling adalah salah satu jenis pekerjaan geodesi, yang hasilnya menentukan perbedaan ketinggian (elevasi) titik-titik di permukaan bumi, serta ketinggian titik-titik tersebut di atas permukaan referensi yang diterima.
Menurut metodenya, leveling dibagi menjadi geometris, trigonometri, fisik, otomatis, stereofotogrametri.
1. Perataan geometris - menentukan kelebihan satu titik di atas titik lainnya menggunakan sinar bidik horizontal. Biasanya dilakukan dengan menggunakan level, tetapi Anda juga dapat menggunakan perangkat lain yang memungkinkan Anda mendapatkan sinar horizontal. 2. Perataan trigonometri - penentuan kelebihan menggunakan sinar bidik miring. Kelebihannya ditentukan sebagai fungsi dari jarak yang diukur dan sudut kemiringan, untuk pengukuran yang menggunakan instrumen geodesi yang sesuai (tacheometer, cypregel).
3. Leveling barometrik - didasarkan pada hubungan antara tekanan atmosfir dan ketinggian titik di permukaan tanah. jam=16000*(1+0,004*T)P0/P1
4. Perataan hidrostatik - penentuan kelebihan didasarkan pada sifat cairan dalam bejana yang berkomunikasi untuk selalu berada pada ketinggian yang sama, terlepas dari ketinggian titik di mana bejana dipasang.
5. Leveling Aeroradio - kelebihan ditentukan dengan mengukur ketinggian penerbangan pesawat terbang altimeter radio. 6. Perataan mekanis - dilakukan dengan menggunakan instrumen yang dipasang pada mobil pengukur lintasan, troli, mobil, yang ketika bergerak, menggambar profil jalur yang dilalui. Perangkat semacam itu disebut profilograf. 7. Perataan stereofotogrammetri didasarkan pada penentuan ketinggian dari sepasang foto pada area yang sama, yang diperoleh dari dua titik acuan fotografi. 8. Penetapan ekses berdasarkan hasil pengukuran satelit. Penggunaan sistem satelit GLONASS - Sistem Satelit Navigasi Global memungkinkan Anda menentukan koordinat spasial titik.
Apa itu triangulasi? Perlu dicatat bahwa kata ini memiliki beberapa arti. Jadi, ini digunakan dalam geometri, geodesi dan teknologi Informasi. Dalam kerangka artikel, perhatian akan diberikan pada semua topik, tetapi area yang paling populer akan mendapat perhatian paling besar - penggunaan peralatan teknis.
Dalam geometri
Jadi, mari kita mulai memahami apa itu triangulasi. Apa ini dalam geometri? Katakanlah kita mempunyai permukaan yang tidak dapat dikembangkan. Tetapi pada saat yang sama perlu diketahui strukturnya. Dan untuk melakukan ini, Anda perlu mengembangkannya. Kedengarannya mustahil? Tapi tidak! Dan metode triangulasi akan membantu kita dalam hal ini. Perlu dicatat bahwa penggunaannya memberikan kesempatan untuk membuat hanya perkiraan pemindaian. Metode triangulasi melibatkan penggunaan segitiga-segitiga yang berdekatan satu sama lain, dimana ketiga sudut dapat diukur. Dalam hal ini, koordinat minimal dua titik harus diketahui. Sisanya harus ditentukan. Dalam hal ini, jaringan berkelanjutan atau rantai segitiga tercipta.
Untuk memperoleh data yang lebih akurat digunakan komputer elektronik. Secara terpisah, hal seperti triangulasi Delaunay harus disebutkan. Esensinya adalah bahwa jika ada himpunan titik, kecuali titik sudut, semuanya terletak di luar lingkaran yang dibatasi di sekitar segitiga. Hal ini pertama kali dijelaskan oleh matematikawan Soviet Boris Delaunay pada tahun 1934. Perkembangannya digunakan dalam masalah penjual keliling Euclidean, interpolasi bilinear dan Inilah triangulasi Delaunay.
Dalam geodesi
DI DALAM pada kasus ini Diperkirakan akan dibuat titik triangulasi, yang selanjutnya dimasukkan ke dalam jaringan. Apalagi yang terakhir ini dibangun sedemikian rupa sehingga menyerupai sekelompok segitiga di atas tanah. Semua sudut dari gambar yang dihasilkan diukur, serta beberapa sisi dasar. Bagaimana triangulasi permukaan akan dilakukan tergantung pada geometri objek, kualifikasi pelaku, armada instrumen yang tersedia, serta kondisi teknis dan ekonomi. Semua ini menentukan tingkat kerumitan pekerjaan yang dapat dilaksanakan, serta kualitas pelaksanaannya.
Dalam jaringan informasi
Dan secara bertahap kita sampai pada hal itu interpretasi yang menarik kata “triangulasi”. Apa ini dalam jaringan informasi? Perlu dicatat bahwa ada sejumlah besar berbagai pilihan interpretasi dan penggunaan. Namun dalam kerangka artikel ini, karena keterbatasan ukurannya, hanya GPS (global positioning system) yang akan mendapat perhatian. Meskipun memiliki kesamaan, namun keduanya sangat berbeda. Dan sekarang kita akan mencari tahu apa sebenarnya itu.
Sistem Penentuan Posisi Global
Lebih dari satu dekade telah berlalu sejak GPS diluncurkan dan berfungsi dengan sukses. Sistem Pemosisian Global terdiri dari stasiun kendali pusat yang berlokasi di Colorado dan pos pengamatan di seluruh dunia. Selama kerjanya, beberapa generasi satelit telah berubah.
GPS sekarang menjadi sistem navigasi radio di seluruh dunia yang didasarkan pada sejumlah satelit dan stasiun bumi. Keunggulannya adalah kemampuannya menghitung koordinat suatu benda dengan akurasi beberapa meter. Bagaimana triangulasi dapat direpresentasikan? Apa itu dan bagaimana cara kerjanya? Bayangkan setiap meter di planet ini memiliki alamat uniknya masing-masing. Dan jika ada pengguna penerima, maka Anda bisa meminta koordinat lokasi Anda.
Bagaimana cara kerjanya dalam praktik?
Secara konvensional, empat tahapan utama dapat dibedakan di sini. Awalnya dilakukan triangulasi satelit. Kemudian jarak dari mereka diukur. Dipegang pengukuran mutlak waktu dan identifikasi satelit di luar angkasa. Dan terakhir dilakukan koreksi diferensial. Itu saja singkatnya. Namun tidak sepenuhnya jelas bagaimana triangulasi bekerja dalam kasus ini. Jelas ini tidak baik. Mari kita bahas secara detail.
Jadi, awalnya ke satelit. Ditemukan jaraknya 17 ribu kilometer. Dan pencarian lokasi kami menyempit secara signifikan. Diketahui secara pasti bahwa kita berada pada jarak tertentu dan harus dicari pada bagian bumi yang letaknya 17 ribu kilometer dari satelit yang terdeteksi. Tapi itu belum semuanya. Kami mengukur jarak ke satelit kedua. Dan ternyata jarak kita darinya adalah 18 ribu kilometer. Jadi, kita harus mencari tempat perpotongan bidang satelit-satelit ini pada jarak tertentu.
Menghubungi satelit ketiga akan semakin mengurangi area pencarian. Dan seterusnya. Lokasinya ditentukan oleh setidaknya tiga satelit. Parameter pastinya ditentukan berdasarkan data yang disediakan. Misalkan sinyal radio bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya (yaitu kurang dari 300 ribu kilometer per detik). Waktu yang diperlukan untuk melakukan perjalanan dari satelit ke penerima telah ditentukan. Jika benda berada pada ketinggian 17 ribu kilometer, maka waktu yang dibutuhkan sekitar 0,06 detik. Kemudian ditentukan posisinya dalam sistem koordinat ruang-waktu. Dengan demikian, setiap satelit memiliki orbit rotasi yang jelas. Dan mengetahui semua data ini, teknologi menghitung lokasi orang tersebut.
Kekhususan sistem penentuan posisi global
Menurut dokumentasi, akurasinya berkisar antara 30 hingga 100 meter. Dalam praktiknya, penggunaan koreksi diferensial memungkinkan perolehan data detail hingga sentimeter. Oleh karena itu, cakupan penerapan sistem penentuan posisi global sangatlah besar. Ini digunakan untuk melacak pengangkutan kargo mahal, membantu mendaratkan pesawat secara akurat, dan menavigasi kapal dalam cuaca berkabut. Nah, yang paling terkenal adalah penggunaannya pada mobil
Algoritma triangulasi, karena keserbagunaannya dan cakupannya di seluruh planet, memungkinkan Anda bepergian dengan bebas bahkan ke tempat-tempat asing. Pada saat yang sama, sistem itu sendiri membuka jalan, menunjukkan ke mana perlunya berbelok untuk mencapai tujuan akhir yang telah ditetapkan. Berkat pengurangan biaya GPS secara bertahap, bahkan ada alarm mobil yang berbasis teknologi ini, dan kini jika mobil dicuri, tidak akan sulit untuk menemukan dan mengembalikannya.
Bagaimana dengan komunikasi seluler?
Di sini, sayangnya, tidak semuanya lancar. Meskipun GPS dapat menentukan koordinat dengan akurasi hingga satu meter, triangulasi dalam komunikasi seluler tidak dapat memberikan kualitas tersebut. Mengapa? Faktanya adalah dalam hal ini stasiun pangkalan bertindak sebagai titik acuan. Dipercaya jika ada dua BS, maka Anda bisa mendapatkan salah satu koordinat telepon. Dan jika ada tiga, maka lokasi pastinya tidak menjadi masalah. Hal ini sebagian benar. Tapi triangulasi telepon genggam mempunyai ciri khas tersendiri. Namun di sini muncul pertanyaan tentang keakuratan. Sebelumnya, kita telah melihat sistem penentuan posisi global yang dapat mencapai akurasi yang fenomenal. Namun, terlepas dari kenyataan bahwa komunikasi seluler memiliki lebih banyak peralatan, tidak perlu membicarakan korespondensi kualitatif apa pun. Tapi hal pertama yang pertama.
Mencari jawaban
Tapi pertama-tama, mari kita rumuskan pertanyaannya. Apakah mungkin menentukan jarak dari stasiun pangkalan ke telepon menggunakan cara standar? Ya. Tapi apakah ini akan menjadi jarak terpendek? Siapa yang melakukan pengukuran - telepon atau stasiun pangkalan? Berapa keakuratan data yang diperoleh? Saat melayani percakapan, stasiun pangkalan mengukur waktu yang diperlukan sinyal untuk berpindah dari telepon ke telepon. Hanya dalam kasus ini hal itu dapat dipantulkan, katakanlah, dari bangunan. Perlu dipahami bahwa jarak dihitung dalam garis lurus. Dan ingat - hanya selama proses layanan panggilan.
Kerugian signifikan lainnya adalah tingkat kesalahan yang cukup signifikan. Jadi, nilainya bisa mencapai lima ratus meter. Triangulasi telepon seluler semakin diperumit oleh kenyataan bahwa stasiun pangkalan tidak mengetahui perangkat apa yang berada di wilayah yang mereka kendalikan. Perangkat menangkap sinyal mereka, tetapi tidak memberikan informasi kepada dirinya sendiri. Selain itu, telepon dapat mengukur sinyal stasiun pangkalan (yang, bagaimanapun, terus-menerus dilakukan), tetapi jumlah redamannya tidak diketahui. Dan inilah sebuah ide!
Stasiun pangkalan mengetahui koordinat dan kekuatan pemancarnya. Ponsel dapat menentukan seberapa baik ponsel dapat mendengarnya. Dalam hal ini, perlu untuk mendeteksi semua stasiun yang beroperasi, bertukar data (untuk ini Anda memerlukan program khusus yang mengirimkan paket pengujian), mengumpulkan koordinat dan, jika perlu, mentransfernya ke sistem lain. Tampaknya semuanya ada di dalam tas. Namun sayang, untuk itu perlu dilakukan sejumlah modifikasi, termasuk pada kartu SIM yang aksesnya sama sekali tidak terjamin. Dan untuk mengubah peluang teoritis menjadi peluang praktis, kita perlu bekerja secara signifikan.
Kesimpulan
Terlepas dari kenyataan bahwa hampir semua orang memiliki telepon, tidak dapat dikatakan bahwa seseorang dapat dengan mudah dilacak. Bagaimanapun, ini tidak semudah kelihatannya pada pandangan pertama. Anda dapat dengan percaya diri berbicara tentang keberuntungan hanya jika menggunakan sistem penentuan posisi global, tetapi ini memerlukan pemancar khusus. Secara umum, setelah membaca artikel ini, kami berharap pembaca tidak lagi mempunyai pertanyaan mengenai apa itu triangulasi.