Modele Ziemi

Dane kontaktowe i formy zaliczenia



konsultacje (pok.127 A):



środa 11.15-12.00

(oraz 12.15-13.00)*



piątek 10.15-11.00

* poza terminami Rad WBiIŚ i zebrań ZIP



wykład – 2 kolokwia pisemne (testy)



ćwiczenia – 1 kolokwium + 1 operat obliczeniowy



pracownia

– 1 kolokwium + 2 operaty pomiarowe

Krótka historia geodezji



starożytny Egipt - podręcznik podający zasady miernictwa.



starożytne Chiny – powstanie instytucji do pomiaru i sporządzania map.



Babilon i Asyria - mapy na tabliczkach glinianych



III wiek p.n.e.

– 1. podręcznik praktycznej geodezji pt. „Dioptryka”

(Heron)



II wiek p.n.e. -

pojęcia współrzędnych geograficznych (Hipparch).



XVI w. -

powstanie różnych rzutów kartograficzne (np. Merkator)



1528 -

pomiary południka w Europie z dokładnością rzędu 0.1%.



1647 -

zastosowanie barometru do pomiaru wysokości gór (Pascal)



1673 -

związek matematyczny między okresem wahań wahadła a jego

długością (Huygens)



1615-1617 - opracowanie metody triangulacji (Snellius)



1794

– teoria najmniejszych kwadratów (Gauss)



wynalazki techniczne



noniusz-portugalski matematyk Nunez, 1550,



stolik mierniczy - Praetorius, 1537

–1616,



luneta-Kepler,1611,



libella -

Thévenot, Francja, 1660) itd.

Trochę historii



Geodezja jest jedną z najstarszych nauk.



Właściwa nazwa (związana z przedmiotem geodezji
etymologicznie i historycznie), to geometria, czyli

mierzenie Ziemi (gr. ge 'Ziemia', metrein 'mierzyć').



Nazwy geometria (geometria praktyczna) w tym

znaczeniu używano w wielu krajach przez długie

stulecia, także w Polsce (jeometria, jeometria praktyczna
czy geometra -

uprawiający zawód mierniczego).



Wiele zadań geometrii praktycznej w przeszłości

sprowadzało się do dzielenia większych obszarów Ziemi

na mniejsze, stąd nazwa geodezja (gr. ‘geo’ + ’daise’).

Trochę historii (c.d.)

Prace Eratostenesa
(III w. p.n.e):



z długości cienia

kolumny i jej wysokości
wynika



kąt

=(1/50)2



stąd promień



R=50s/2



lecz s=5000 stadiów (ok
1/6 km)



więc R= 6631 km

(współcześnie przyjmuje

się R=6371 km)

Obszar działań geodezji



Geodezja przede wszystkim zajmuje się badaniem kształtu i

wymiarów powierzchni Ziemi.



Powierzchnię, po której chodzimy, jeździmy a czasami pływamy
nazywamy

fizyczną powierzchnią Ziemi



Oceany i morza po uspokojeniu się falowania przyjmują

horyzontalną lub wyrażając się bardziej precyzyjne, poziomą

powierzchnię, która zwana jest

geoidą

Podział geodezji



geodezja wyższa – badanie kształtu i rozmiarów Ziemi lub
jej większych obszarów z uwzględnieniem krzywizny

powierzchni odniesienia



geodezja gospodarcza

– pomiary specjalne związane z

budownictwem, rolnictwem, inżynierią środowiska,
gospodarowaniem przestrzenią i innymi dziedzinami
gospodarki

Geodezja

wyższa

Geodezja

gospodarcza

(niższa)

Działy geodezji



Geodezja gospodarcza:



geodezja inżynieryjno-przemysłowa



geodezja miejska



część geodezji gospodarczej, zajmująca się koordynacją

przestrzenną obiektów



obejmuje opracowanie i wyznaczenie w terenie:



szczegółowego planu zagospodarowania
przestrzennego



różnego rodzaju planów realizacyjnych budownictwa

ogólnego i przemysłowego



geodezja górnicza



geodezja rolna i leśna



Geodezja satelitarna

(nazywana także geodezją kosmiczną lub

planetarną)



Kartografia



tworzenie modeli rzeczywistości w postaci map

Działy geodezji (c.d.)



Fotogrametria i teledetekcja



pomiary nie bezpośrednio w terenie, lecz na zarejestrowanym

obrazie w postaci zdjęć fotograficznych



Geomatyka

- dyscyplina naukowo-

techniczna zajmująca się

pozyskiwaniem, analizowaniem, interpretowaniem,
upowszechnianiem i praktycznym stosowaniem geoinformacji
(informacji odniesionej do powierzchni Ziemi)



Instrumentoznawstwo geodezyjne



Obliczenia geodezyjne i rachunek wyrównawczy

Pomiary geodezyjne



naziemne

realizowane przy pomocy instrumentów
geodezyjnych oraz metod triangulacji, poligonizacji i
niwelacji



kątowe



liniowe



wysokościowe



kosmiczne

wchodzące w zakres geodezji satelitarnej i

wykorzystujące sztuczne satelity

Jednostki kątowe

Wg systemu SI:



System heksagonalny



1 kąt pełny= 360o(stopni)



= 60’(minut)



1’= 60”(sekund)



System dziesiętny



1 kąt pełny= 400

(gradów)



= 100

(centygradów)



= 100

(miligradów)



Miara radialna (łukowa)



Kąt w mierze radialnej jest zdefiniowany przez stosunek łuku b,

na którym dany kąt α jest oparty do długości promienia r koła,



Jednostką kątową w mierze radialnej jest kąt którego wartość

jest równa 1, czyli b = r,



Kąt ten zwany jest radianem, ponieważ jest uzyskany z obwodu

równego promieniowi koła.

Zadania geodezji (ogólnie)



w ujęciu klasycznym

wyznaczanie położenia punktów fizycznej

powierzchni Ziemi względem geodezyjnego układu
odniesienia



w ujęciu praktycznym

pomiary dotyczące gromadzenia, przetwarzania i
prezentowania informacji o powierzchni Ziemi i

obiektach z nią związanych



pomiary topograficzne, przydatne do sporządzania map,



pomiary gruntów



pomiary obiektów inżynierskich związane z procesami ich
budowy i eksploatacji

Zadania geodezji



określanie kształtu i wymiarów Ziemi jako planety



opisywanie powierzchni Ziemi w zakresie

przestrzennego rozmieszczenia obiektów

naturalnych i sztucznych oraz rzeźby terenu

(najpowszechniejszą formą tego opisu jest mapa w

różnych skalach, poczynając od 1:500; obecnie

dominację zdobywają mapy cyfrowe, realizowane w
technologii informatycznej)



opis podziemnej infrastruktury technicznej

(kanalizacja, wodociągi, energetyka,
telekomunikacja, gaz itp.)

Zadania geodezji (c.d.)



opis złóż mineralnych i wyrobisk górniczych



kataster nieruchomości (stan prawny nieruchomości

gruntowych i lokalowych, sposób użytkowania

gruntów, klasyfikacja gleboznawcza, wartość
rynkowa)



geodezyjna realizacja w terenie (wytyczanie na

gruncie) projektów budowli (budynków, mostów,

dróg, kolei itp.) oraz kontrola ich funkcjonowania

(pomiary odkształceń i przemieszczeń)



przekształcanie struktury powierzchniowej gruntów

(scalenia i wymiany gruntów)



monitorowanie środowiska i przestrzennego
zagospodarowania kraju.

Geodezja w przekształcaniu
stanu zagospodarowania terenu

Standardowy tryb trwałego przekształcania stanu
zagospodarowania powierzchni ziemi:
(poczynając od obszaru kilkudziesięciu m

)



odpowiednie przygotowanie tego przedsięwzięcia w

procesie projektowania, włącznie z wszechstronną

analizą i oceną skutków tego zamierzenia
inwestycyjnego.

Istota zadań geodezyjnych:



opracowanie mapy sytuacyjno-

wysokościowej dla celów

projektowych oraz wcześniejsze opracowanie mapy dla

celów prawnych (w celu pozyskania terenu)



geodezyjne opracowanie zaprojektowanego obiektu i
jego wytyczeniu w terenie (pomiary realizacyjne)

Nowoczesne technologie

związane z geodezją



pochodne technologii, które narodziły się dopiero w
drugiej połowie XX wieku



skupiają najnowsze rozwiązania z zakresu rejestrowania
i przetwarzania obrazu, nawigacji satelitarnej, informatyki
i komunikacji



przykłady



teledetekcja,



GPS (Global Positioning System)



systemy informacji przestrzennej (SIP, SIT, GIS)