Geodezja niższa, inaczej geodezja ogólna, geodezja szczegółowa, geodezja na płaszczyźnie, miernictwo – dział geodezji zajmujący się pomiarami „małych obszarów”, dla których powierzchnią odniesienia może być płaszczyzna pozioma.
Skala mapy (podziałka mapy) - stosunek wielkości modelu Ziemi dla jakiego opracowano odwzorowanie kartograficzne danej mapy do rzeczywistej wielkości Ziemi.
1:500- tereny o znacznym obecnym lub przewidywanym zainwestowania
1:1000-tereny małych miast, aglomeracji miejskich i przemysłowych, terenów osiedlowych wsi będących siedzibami gmin
1:2000-dla pozostałych zawartych terenów osiedlowych, rolnych o drobnej nieregularnej szachownicy stanu władania i większych zawartych obszarów rolnych i leśnych na terenach miast
1:5000- o rozproszonej zabudowie wiejskiej praz gruntów rolnych i leśnych na obszarach pozamiejskich.
Mapa zasadnicza – (Podstawowa Mapa Kraju) podstawowe opracowanie geodezyjno-kartograficzne wykonywane w kraju. Powinno obejmować zasięgiem obszar całego państwa. Służy celom ewidencyjnym, gospodarczym, planistycznym i strategicznym. Na podstawie mapy zasadniczej wykonywane są inne opracowania kartograficzne, które służą do celów komercyjnych np. projektowych czy budowlanych. Mapa zasadnicza jest własnością państwową, a jej prowadzenie zostało powierzone starostwom powiatowym (w szczególnych wypadkach gminom za zgodą właściwego wojewódzkiego inspektora nadzoru geodezyjnego) jako zadanie zlecone z zakresu administracji rządowej. Obecnie obowiązującym układem odniesienia dla prowadzenia mapy zasadniczej jest układ "2000" (do 31 grudnia 2009 r. był nim układ "1965") oraz układ wysokościowy z punktem odniesienia "Kronsztad" (Rosja).
Mapa numeryczna – mapa w formie cyfrowej, której obiekty przedstawione są w formie obrazów wektorowych lub rastrowych. Mapa numeryczna może być częścią Systemu Informacji Geograficznej. Pełni wtedy funkcję środka do wizualizacji danych geograficznych zawartych w bazie.
Osnowa geodezyjna – zbiór odpowiednio wybranych i stabilizowanych punktów terenowych, dla których matematycznie określono współrzędne płaskie lub wysokościowe w przyjętym układzie współrzędnych.
Punkt osnowy – punkt, który ma położenie wyznaczone w państwowym systemie odniesień przestrzennych, na którym wyznaczono fiz, charakterystyczną dla określonego rodzaju osnowy, ma niepowtarzalny nr, został oznaczony w terenie znakiem geod, ma sporządzony opis topograficzny i którego dane są umieszczone w państwowym zasobie geod.
W Polsce osnowy geodezyjne ze względu na sposób przedstawienie wzajemnego położenia punktów oraz wykorzystanie do konkretnych pomiarów geodezyjnych, dzieli się na:
osnowę poziomą (podstawową fundamentalną, bazową oraz szczegółową)– określone jest wzajemne poziome położenie punktów na powierzchni bez uwzględniania różnic wysokości
osnowę wysokościową (podstawową fundamentalną, bazową oraz szczegółową) – określono wysokość punktów względem punktów odniesienie
osnowę dwufunkcyjną – punkty mają znane położenie i wysokość, a więc spełniają równocześnie dwie funkcje punktów osnowy poziomej i wysokościowej.
osnowa przestrzenna- punkty mają znane położenie w ukł. geocentrycznym
Kryterium zaliczenia punktów osnowy do odpowiedniej klasy jest jego dokładność:
Podstawowa fundamentalna - punkty wyznaczone w sieciach o najwyższej dokładności, które Przenosza na obszar kraju geodezyjny układ odniesienia [od ogółu do szczegółu]
Podstawowa bazowa - punkty wyznaczone w sieciach o najwyższej dokładności, rozmieszczone równomiernie na obszarze całego kraju, realizujące na tym obszarze układ odniesienia
Szczegółowa osnowa-punkty wyznaczane w sieciach będących rozwinięciem podstawowej osnowy geodezyjnej
Znak wysokościowy – Reper (ścienne, skalne, ziemne, nadziemne, podziemne) – trwale stabilizowany znak geodezyjny osnowy wysokościowej o określonej rzędnej wysokościowej w przyjętym układzie odniesienia. Repery wykorzystywane są do wykonania niwelacji podczas przeprowadzania pomiarów geodezyjnych i są fizyczną realizacją państwowej osnowy wysokościowej. Wysokości reperów są określane za pomocą pomiarów metodą niwelacji geometrycznej lub techniką GNSS.
System odniesienia- zbiór zaleceń, ustaleń i stałych z opisem modeli niezbędnych do zdefiniowania początku, metryki (skali) i orientacji osi układu współrzędnych oraz ich zmienności w czasie
Układ odniesienia- praktyczna realizacja systemu odniesienia. Zbiór fizycznych punktów o dokładnie wyznaczonych współrzędnych w układzie określonym w definicji systemu odniesienia. Są to wyznaczone z obserwacji wartości parametrów opisujących początek układu, metrykę (skalę), orientacje osi układu współrzędnych oraz ich zmienności w t.
Układ współrzędnych- określa jednoznacznie sposób przyporządkowania zgodnie z przyjętą metryką zbioru wartości liczbowych- współrzędnych punktu- problemu punktu w przestrzeni względem osi tego układu.
Geoida- teoretyczna powierzchnia stałego potencjału siły ciężkości, pokrywająca się z powierzchnią mórz i oceanów Ziemi, przedłużona umownie pod lądami. Kierunek siły ciężkości jest prostopadła do powierzchni geoidy w każdym jej punkcie. Wyznacza się ja na podstawie pomiarów astonomiczno-geodezyjnych, satelitarnych, grawimetrycznych i niwelacyjnych.
Tachymetria (tachimetria) z greckiego-szybki pomiar, w praktyce uzyskuje się przez stosowanie dalmierzy optycznych, elektrooptycznych lub laserowych do określania odległości oraz wykonywanie odczytów służących do wyznaczania kątów poziomych i pionowych ze średnią dokładnością.
Pomiar sytuacyjno-wysokościowy - dostarczenie danych o położeniu szczegółów sytuacyjnych w przyjętym układzie współrzędnych płaskich i wysokościowych. Jedna z metod pozyskiwania danych geograficznych do zakładania lub aktualizacji mapy zasadniczej, map sytuacyjno-wysokościowych, w tym również map numerycznych. Pomiary sytuacyjno-wysokościowe wykonuje się w oparciu o geodezyjną osnowę poziomą i wysokościową- należy do grupy pomiarów bezpośrednich.
Pomiar sytuacyjny – identyfikacja i określenie położenia geometrycznych środków obiektów punktowych, punktów załamań osi obiektów liniowych, punktów załamań obrysów obiektów powierzchniowych w sposób umożliwiający wyznaczenie współrzędnych geodezyjnych w obowiązującym układzie współrzędnych płaskich prostokątnych - charakterystyczne punkty szczegółów terenowych., tych których ze względu na zbyt małe wymiary rzutu konturu nie można przedstawić z dostateczną wyrazistością w skali mapy należy wykonywać w sposób uproszczony mierząc środek danego szczegółu.
Pomiar sytuacyjny może być wykonany metodami:
metodą domiarów prostokątnych,
metodą przedłużeń konturów sytuacyjnych,
metodą wcięć kątowych, liniowych lub kombinowanych,
z wykorzystaniem odbiorników systemów nawigacji GPS(dwa odbiorniki na pkt. osnowy i pkt. mierzony) i GLONASS.
Pomiar wysokościowy – pomiar różnic wysokości między punktami obiektów umożliwiających określenie wysokości punktów lub pomiar wysokości punktów w obowiązującym układzie wysokościowym państwowego systemu odniesień przestrzennych - charakterystyczne punkty szczegółów terenowych lub charakterystyczne punkty naturalnych i sztucznych form ukształtowania terenu.
Pomiar wysokościowy może być wykonany metodami:
z wykorzystaniem odbiorników systemów nawigacji GPS i GLONASS
Dokładności pomiarów
Pomiary sytuacyjne wykonuje się w oparciu o geodezyjną osnowę poziomą szczegółową i pomiarową. Określenie położenia szczegółów terenowych względem najbliższych elementów poziomej osnowy geodezyjnej powinno być wykonane przy pomiarze bezpośrednim z dokładnością:
± 0,10 m dla I grupy szczegółów sytuacyjnych
± 0,30 m dla II grupy szczegółów sytuacyjnych
± 0,50 m dla III grupy szczegółów sytuacyjnych, (o ile dokładność identyfikacji ich zarysów jest nie mniejsza od 0,50m)
Pomiary wysokościowe charakterystycznych punktów terenowych należy określać względem wysokościowej osnowy geodezyjnej z następującą dokładnością:
± 0,01 m dla elementów naziemnych uzbrojenia terenu
± 0,05 m na budowlach i urządzeniach technicznych o konstrukcji trwałej
± 0,10 m na budowlach i urządzeniach technicznych ziemnych oraz na urządzeniach technicznych podziemnych, zakrytych
średni błąd określenia wysokości charakterystycznych punktów terenowych nie powinien przekraczać wielkości 1/5 zasadniczego cięcia warstwicowego
Pomiary sytuacyjne i pomiary wysokościowe szczegółów terenowych wykonywane metodami pomiaru bezpośredniego powinny być prowadzone z dokładnością bez względu na skalę mapy, jaka jest przewidywana w czasie wykonywania pomiaru.
Inwentaryzacja powykonawcza- geodezyjny pomiar powykonawczy – zespół czynności technicznych (pomiarowych, obliczeniowych, kartograficznych) w wyniku których powstają dokumenty i bazy danych dotyczące usytuowania poziomego i pionowego obiektów budowlanych nadziemnych, naziemnych oraz podziemnych, pozwalający na określenie współrzędnych X, Y oraz rzędnych wysokości Z mierzonych obiektów. Pomiary inwentaryzacyjne wykonuje się w oparciu o geodezyjną osnowę poziomą i wysokościową. Należą do grupy pomiarów bezpośrednich.
Instrukcja techniczna G-4 – obowiązujący w Polsce, na podstawie rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24 marca 1999 (Dz. U. Nr 30, poz. 297), zbiór wytycznych dotyczących geodezyjnych pomiarów sytuacyjnych i wysokościowych wprowadzonych zarządzeniem Prezesa Głównego Urzędu Geodezji i Kartografii z 28 czerwca 1979 w sprawie stosowania instrukcji technicznej "G-4 Pomiary sytuacyjne i wysokościowe". Aktualnie obowiązującym wydaniem jest wydanie III z 1988 opracowane w Instytucie Geodezji i Kartografii przez Apoloniusza Szejbę, Bogdana Grzechnika, Stefana Kacprzaka, Jana Kulkę, Henryka Musiatowicza zgodnie z zaleceniami Biura Rozwoju Nauki i Techniki Głównego Urzędu Geodezji i Kartografii reprezentowanego przez Edwarda Jarosińskiego.
Global Positioning System (GPS) - właściwie GPS-NAVSTAR (ang. Global Positioning System – NAVigation Signal Timing And Ranging) – jeden z systemów nawigacji satelitarnej, stworzony przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych, obejmujący swoim zasięgiem całą kulę ziemską. System składa się z trzech segmentów: segmentu kosmicznego - 31 satelitów orbitujących wokół Ziemi na średniej orbicie okołoziemskiej; segmentu naziemnego - stacji kontrolnych i monitorujących na ziemi oraz segmentu użytkownika - odbiorników sygnału. Zadaniem systemu jest dostarczenie użytkownikowi informacji o jego położeniu oraz ułatwienie nawigacji po terenie. Podstawą działania systemu jest precyzyjny pomiar czasu.
Metody pomiarowe GPS:
Statyczne- do wyznaczenia osnów geo, badania przemieszczeń
Szybkie statyczne
„stop-and-go”
Kinematyczne
Kinematyczne w czasie rzeczywistym [RTK]- bezpośredni, codzienny pomiar terenowy.
Pomiar odbywa się przy pomocy co najmniej 2 odbiorników, z czego jeden stoi na osnowie (znamy) i na punkcie (nie znamy)
Ograniczenia GPS: drzewa, blachy, linie wysokiego napięcia, góry, ściany, wąwozy, ściany
Niwelacja, niwelacje, pomiary wysokościowe - geodezyjne wyznaczanie różnicy wysokości pomiędzy punktami terenowymi. Wyróżnia się następujące rodzaje niwelacji: Barometryczna – zazwyczaj do wyznaczania wysokości np. samolotów – barometr (±10m)
Hydrostatyczna – dokładność ok 0,5cm, najdokładniejsza, korzystająca z zasady naczyń połączonych – niwelator hydrostatyczny.
Trygonometryczna - przy użyciu tachimetrów, polegającą na pomiarze odległości poziomej oraz kąta pionowego co umożliwia obliczenie nieznanej wartości różnicy wysokości korzystając z własności geometrycznych trójkąta prostokątnego; (teodolit, przy pomocy którego zmierzymy <α =900 Hp=Hst+i+∆h ∆h=D*tgα
Geometryczna- realizacja poziomej osi celowania przy pomocy niwelatora i pomiarów pionowych odcinków na łatach niwelacyjnych
- Niwelacja geom ze środka
- Niwelacja geom w przód
Hw+lw=Hp+lp ∆h=lw-lp ∆h=Ws-Wp Ha=Hp+∆hAP
GPS – obserwacje satelitarne (±5cm)
Niwelator – instrument geodezyjny, mocowany na trójnożnym statywie, umożliwiający pomiar różnicy wysokości (niwelacji) pomiędzy punktami terenowymi.
Budowa niwelatora:
Spodarka – najniższa część instrumentu. Są tu 3 śruby poziomujące (ustawcze) przeznaczone do pionowego ustawienia osi niwelatora.
Limbus – położony ponad spodarką. Jest to koło poziome z podziałem kątowym przeznaczone do odczytywania kierunków, a więc do pomiarów kątów poziomych (nie we wszystkich niwelatorach)
Alidada – obracalna część instrumentu, na której umieszczona jest luneta z libelą.
Luneta – daje obraz odwrócony lub prosty.
Libela – a) niwelacyjna rurkowa połączona z lunetą. Przeznaczona jest do poziomowania osi celowej lunety lub (pośrednia) do ustawienia osi obrotu instrumentu w położeniu pionowym.
b) okrągła (pudełkowa) przeznaczona do przybliżonego ustawienia osi obrotu w położeniu pionowym.
Niwelatory i łaty niwelacyjne oraz sprzęt pomocniczy:
Precyzyjne (0,01-0,1mm) – praca o największej dokładności, budowa precyzyjna, mikrometr cyfrowy, łata precyzyjna – wstęga inwarowa, kliny lub żabki, taśma, szkicownik. Stosowana przy zakładaniu osnów podstawowych wysokościowych, badaniu deformacji.
Techniczne (1mm) – praca o średniej dokładności, łata techniczna, żabki lub kliny, szkicownik. Stosowana przy zakładaniu osnowy szczegółowej i pomiarowej oraz przy niwelacji terenowej.
Budowlane (2-3mm) – niwelacja terenowa w ograniczonym zakresie.
Podział niwelatorów ze względu na poziomowanie osi celowej:
Libelowe (1830) - oś celową ustawiamy w poziomie za pomocą libeli niwelacyjnej, w której to pęcherzyk doprowadzamy do położenia środkowego za pomocą śruby elewacyjnej,
Kompensacyjne /samopoziomujące, automatyczne/ (1950)
Kompensatory- uwzględnia mechaniczno-optyczne kompensujące niewielkie nachylenia od osi celowej od poziomu-umieszczone pod obiektywem, wew.
Kompensatory to urządzenia mechaniczno-optyczne kompensujące niewielkie wychylenia osi celowej do poziomu. Kompensatory umieszczane przed obiektywem – nasadki.
Rektyfikacja – sprawdzenie dokładności niwelatora.
∆h = Ws – Wp
Sprzęt pomiarowy: niwelator, statyw, dwie łaty niewelacyjne (normalne, rewersyjne), żabki lub kliny, szkicownik
Azymut- kąt skierowany, zawarty między kierunkiem północy, a kierunkiem na dany punkt mierzony prawoskrętnie i przyjmujący wartości 0-400g .AAB=arctg ∆yAB/∆xAB , dAB= √∆x2 + ∆y2
GLONASS (Globalnaja Nawigacionnaja Sputnikowaja Sistiema) — radziecki, obecnie rosyjski, satelitarny system nawigacyjny obejmujący swoim zasięgiem niemal całą kulę ziemską. Podobnie jak GPS jest systemem stadiometrycznym, czyli pozycja jest wyznaczana w punkcie przecięcia czterech sfer o promieniach obliczonych na podstawie czasu propagacji sygnału i środkach znanych z depesz nawigacyjnych wysyłanych przez satelity.
Wcięcie kątowe w przód –stosowane do zagęszczania osnów poziomych. Metoda pozwala wyznaczyć współrzędne pojedynczego szukanego (wcinanego) punktu W. Wcięcie liniowe jest jednoznacznie wyznaczalne, ponieważ liczba obserwacji u jest równa liczbie niewiadomych n, którymi są współrzędne (XW,YW) punktu wcinanego. Punkt wcinany W zazwyczaj jest niedostępny.
Układ współrzędnych 2000 (Państwowy Układ Współrzędnych Geodezyjnych 2000) – układ współrzędnych płaskich prostokątnych zwany układem "2000", powstały w wyniku zastosowania odwzorowania Gaussa-Krügera dla elipsoidy GRS 80 w czterech trzystopniowych strefach o południkach osiowych 15°E, 18°E, 21°E i 24°E. W tym układzie koncepcja nawiązuje do dawnego układu "1942". Różnica polega jednak na odmienności przyjętych elipsoid odniesienia oraz na zastosowaniu dodatkowej skali podobieństwa (skali kurczenia na południkach środkowych).
Dane geograficzne to dane przestrzenne lub dane opisowe o obiektach i zjawiskach występujących na powierzchni Ziemi i w jej bliskim sąsiedztwie - zarówno pod jak i nad tą powierzchnią. Przykładem obiektów lub zjawisk sąsiadujących z powierzchnią Ziemi mogą być: poziom wód gruntowych, zachmurzenie. Dane geograficzne mogą opisywać obiekty i zjawiska naturalne oraz stworzone przez człowieka.
Państwowy system odniesień przestrzennych – system przyjętych i stosowanych od 1 stycznia 2010 w Polsce geodezyjnych układów współrzędnych płaskich prostokątnych (X,Y) oraz wysokości (H) zgodnie z Rozporządzeniem Rady Ministrów z dnia 8 sierpnia 2000 .
Metoda biegunowa – metoda pomiarów szczegółów terenowych. Polega na wyznaczaniu długości d osi celowej (odległości) od znanego punktu osnowy do punktu zdejmowanego oraz kąta α pomiędzy bokiem osnowy a osią celową. Teodolit (z poziomu na kąt pionowy) lub tachimetr (kąt poziomy i pionowy)
Kąt poziomy- kąt dwuścienny pomiędzy dwoma płaszczyznami zawierający kierunki domierzonych kątów przecinających się w pionowej osi instrumentu. Kąt poziomy mierzony w płaszczyźnie poziomej i jest różnicą mierzonych kierunków.
Metoda Ortogonalna (domiarów prostokątnych (rzędnych i odciętych) – metoda pomiaru szczegółów terenowych. Pomiar rzędnej i odciętej mierzonego szczegółu terenowego. Wartość rzędnej – domiar prostokątny, wartość odciętej miara bieżąca. Rzędna jest to miara od mierzonego punktu do rzutu prostokątnego tego szczegółu na linię osnowy geodezyjnej. Rzut prostokątny punktu wykonuje się z użyciem węgielnicy. Odcięta jest to odległość rzutu szczegółu na osnowę od punktu osnowy, od którego wykonujemy pomiar. Muszą być 2 punkty osnowy geod. Przyrząd- węgielnica- wyznacza <α=900. Pomiar odległości i wyznaczenia <α=900
Kąt pionowy- kąt mierzony w płaszczyźnie pionowej od płaszczyzny poziomej do mierzonego kierunku.
Szczegół sytuacyjny lub szczegół terenowy – w geodezji w Polsce każdy element terenu (powierzchni Ziemi), budowlany lub naturalny (również sztucznie ukształtowana forma terenu), będący przedmiotem pomiaru w pracach geodezyjnych podczas wykonywania pomiarów sytuacyjnych i wysokościowych.
Układ wysokości Kronsztad – układ, który tworzą wartości geopotencjalne podzielone przez przeciętne wartości przyspieszenia normalnego siły ciężkości, zwane wysokościami normalnymi, odniesione do średniego poziomu Morza Bałtyckiego w Zatoce Fińskiej, wyznaczonego dla mareografu w Kronsztadzie koło Petersburga w Rosji.
Węgielnica (ekier) – nazwa od węgła czyli narożnika budynku. Służy do wytyczania kątów prostych, pełnych i półpełnych. Są dwa rodzaje węgielnic – przeziernikowe i optyczne. Optyczne zapewniają dokładność większą niż 1'.
Teodolit – instrument geodezyjny przeznaczony do pomiaru kątów poziomych oraz kątów pionowych. Wyróżnia się teodolity optyczne oraz elektroniczne. W teodolitach optycznych zastosowane jest szklane koło poziome (limbus) i koło pionowe z naniesionym podziałem kątowym (w Polsce praktykowany jest dziesiętny podział gradowy, w którym kąt prosty równa się 100 gradom), z którego obserwator wykonuje odczyt kierunku. W teodolitach elektronicznych odczyt kierunku jest wykonywany automatycznie.