ΓΕΩΔΑΙΣΙΑ Ι Μάθημα 3 0. Ι.Μ. Δόκας Επικ. Καθηγητής

Transcript

1 ΓΕΩΔΑΙΣΙΑ Ι Μάθημα 3 0 Ι.Μ. Δόκας Επικ. Καθηγητής

2 Επίγειες Γεωδαιτικές Μετρήσεις Μήκη Γωνίες Υψομετρικές διαφορές Παράμετροι οργάνων μέτρησης Ανάγνωση/Μέτρηση Σφάλμα/Αβεβαιότητα

3 Μήκη

4 Μέτρηση Μήκους Άμεση Η μέτρηση που διατρέχει την περιοχή ανάμεσα στα δύο άκρα που ορίζουν το μήκος της ζητούμενης απόστασης Έμμεση Ο προσδιορισμός του μήκους μιας απόστασης χωρίς να διατρέξουμε την περιοχή που ορίζεται μεταξύ των άκρων της απόστασης

5 Όργανα Μέτρησης Μήκους Απλά Μετρούν το ανάπτυγμα μιας απόστασης Μετρούν την οριζόντια απόσταση Οπτικομηχανικά Φακοί, πρίσματα κτλ Διατεταγμένα με βάση τους νόμους της Γεωμετρικής Οπτικής διάδοση φωτός μέσα από διάφορα μέσα Ηλεκτρομαγνητικά Βασίζουν τη λειτουργία τους σε διάφορες ηλεκτρικές διατάξεις

6 Απλά Όργανα Βηματόμετρο Μετρητικός τροχός

7 Απλά Όργανα Μετροταινία Μεταλλικές Λινές Πλαστικές Ηλεκτρικές

8 Σφάλματα Λόγω Θερμοκρασίας Κλίσης ως προς το οριζόντιο επίπεδο Μη κατάλληλης τάσης που εφαρμόζεται στα άκρα της μετροταινίας Λόγω βέλους κάμψης Λόγω απόκλισης από την ευθυγραμμία Λόγω απόκλισης από την οριζόντια θέση

9 Ευθυγραμμία Η τομή της εδαφικής επιφάνειας από ένα κατακόρυφο επίπεδο που ορίζεται από τα ακόντια επισήμανσης που ορίζουν την αρχή και το τέλος της απόστασης. Χάραξη ευθυγραμμίας Ο προσδιορισμός πολλών ενδιάμεσων σημείων μιας ευθυγραμμίας Πύκνωση Η τοποθέτηση ενδιάμεσων σημείων πάνω στο έδαφος Επέκταση Η τοποθέτηση σημείων που βρίσκονται στη προέκταση της απόστασης

10 Σήμανση Καθορισμός θέσης ενός σημείο με υλικά μέσα Καρφιά Προσωρινά Πάσσαλοι Γωνιόλιθος Ορόσημο από σκυρόδεμα Μόνιμα

11 Επισήμανση Επίτευξη καλής ορατότητας ενός σημείου από απόσταση

12

13

14

15

16

17 Ηλεκτρομαγνητικά Όργανα Electromagnetic Distance Measurement (EDM) Μέτρηση αποστάσεων μικρότερων των 200 km Πολύ μεγάλη ακρίβεια μέτρησης

18 Διάκριση Οργάνων Με βάση του είδους του ηλεκτρομαγνητικού κύματος που χρησιμοποιούν Μικροκύματα (Εμβέλεια έως και 200km) Υπέρυθρη ακτινοβολία (Εμβέλεια μέχρι 5km) Ορατό φώς (Layser) (Εμβέλεια κάτω των 200km)

19 Μέθοδος Μέτρησης Τοποθετείται ένας πομπός ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στο αρχικό σημείο της απόστασης Τοποθετείται ένας ανακλαστήρας στο σημείο που ορίζει το τέλος της απόστασης Ο πομπός εκπέμπει ηλεκτρομαγνητικά κύματα τα οποία ανακλούνται στον ανακλαστήρα και επιστέφουν πίσω στο πομπό

20 EDM: Μέθοδοι Μέτρησης Μήκους Χρονομέτρηση παλμού Υπολογίζεται ο χρόνος της διαδρομής των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων Μέθοδος Μετατόπισης Φάσης Το μηχάνημα υπολογίζει: Το σύνολο κύκλων του ηλεκτρομαγνητικού κύματος που ολοκληρώθηκαν μέχρι να επιστρέψει στο πομπό Το μήκος κύματος του οποίου ο κύκλος δεν ολοκληρώθηκε

21 Ανακλαστήρες

22

23 Total Stations Ολοκληρωμένοι Γεωδαιτικοί Σταθμοί

24 Κριτήρια Επιλογής Total Station Η αβεβαιότητα μέτρησης μηκών και μέτρησης διευθύνσεων Το βεληνεκές του στη μέτρηση μήκους Η ποιότητα, το είδος (γυαλί, πλαστικό, φωσφορίζουσα ταινία) και ο αριθμός των ανακλαστήρων που απαιτούνται και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση μηκών Ο χρόνος που απαιτείται για τη μοναδιαία μέτρηση ενός μήκους Το βάρος και ο όγκος του Ο τρόπος αποθήκευσης και διαχείρισης των μετρήσεων Το κόστος

25 Total Station: Σφάλματα Μετρήσεων Ακρίβεια μετρήσεων με βάση τον τύπο ±(a mm + b ppm) a Εσωτερικά σφάλματα πέραν του ελέγχου του χρήστη και ανεξάρτητα της απόστασης που πρέπει να μετρηθεί b Εξαρτάται από το μήκος της απόστασης που πρόκειται να μετρηθεί όπου 1 ppm (parts per million) είναι ισοδύναμο με ένα πρόσθετο σφάλμα 1 mm για κάθε χιλιόμετρο.

26

27 Ρομποτικά Total Stations Μοτέρ που ακλουθεί/βρίσκει αυτόματα τον ανακλαστήρα Εργασία με ένα άτομο

28 Έμμεση Μέτρηση Μήκους Β Τριγωνομετρική Μέθοδος β Μέτρηση ενός μήκους και τουλάχιστον δύο γωνιών του σχηματιζόμενου τριγώνου Α γ Γ Μέτρηση δύο πλευρών και μιας γωνίας Α Β γ Γ

29 Μετριούνται η γωνία γ τα μήκη (ΑΓ), (ΒΓ) Α γ Β Γ (ΑΒ) 2 = (ΑΓ) 2 +(ΒΓ) 2 2 (ΑΓ) (ΒΓ) cos γ

30 Β Μετριούνται Οι γωνίες β, γ το μήκος (ΒΓ) Α β γ Γ ΑΒ = (ΒΓ) sin γ sin(β+γ)

31 Οπτικομηχανικά Όργανα Έμμεσες μετρήσεις Από τις αρχές του 20 ου αιώνα έως και τη δεκαετία του 60 Μερικές δεκάδες μέτρα βεληνεκές

32 Χαρακτηριστικά Πρισμάτων Διαθλαστική γωνία Ακμή Κύρια τομή Βάση Κορυφή Εκτροπή

33 Είδη Πρισμάτων Στα Γεωδ. Όργανα Τριγωνικά ορθογώνια ισοσκελή πρίσματα ολικής ανάκλασης Πεντάπρισμα Πρίσμα Porro Τριπλό κάτοπτρο (μάτι γάτας) Πρίσμα Walltson Πρίσμα Amici

34 Φακοί Χαρακτηριστικά Κέντρα καμπυλότητας Κύριος άξονας φακού Οπτικό κέντρο του φακού Είδη φακών Συγκλίνοντες Αποκλίνοντες

35

36 Τηλεσκόπια Γεωδαιτικών Οργάνων Φέρουν κατάλληλη σκοπευτική διάταξη - Σταυρόνημα Το κέντρο του σταυρονήματος ορίζει τη σκοπευτική γραμμή

37 Μέρη Οπτικομηχανικού Θεοδόλιχου

38 Αεροστάθμες Χρησιμεύουν για την οριζόντια και κατακόρυφη τοποθέτηση Σωληνωτή οριζοντίωση και κατακορύφωση ευθειών Σφαιρική οριζοντίωση επιπέδων