kwiecien.doc

(4215 KB) Pobierz

1. Układy współrzędnych (geograficzny, geodezyjny, WGS-84).

Charakterystyka układu odniesienia WGS84

Współrzędne WGS84 odnoszą się do układu współrzędnych ziemskich ortokartezjań-skich, realizowanym na bazie zmodyfikowanego układu NSWC 9Z-2 (WGS72 - NNSS TRANSIT).

Rys. 6

Początek układu współrzędnych WGS84 (rys. 6 ) pokrywa się ze środkiem mas Ziemi, oś Z jest skierowana do umownego bieguna ziemskiego (Conventional Terrestrial Pole - CTP). Kierunek osi X jest wyznaczony przez przecięcie płaszczyzny południka i płaszczyzny równika związanego z CTP, a oś Y uzupełnia prawoskrętny ortogonalny układ współrzędnych.

Jednym z najstarszych układów współrzędnych jest układ współrzędnych geograficznych. Najlepiej spisywał się na morzu. Położenie punktu opisane jest w nim przy pomocy dwóch kątów określających geocentryczny kierunek do danego punktu.

Punkt może on być położony pod wodą, na powierzchni mórz lub ponad powierzchnią Ziemi - w atmosferze lub w przestrzeni kosmicznej. Ten układ, w którym określone są szerokość geograficzna j i długość geograficzna l jest stosowany do dziś wszędzie tam, gdzie wystarczy niewielka dokładność określenia położenia, rzędu dziesiątek metrów.

Należy zwrócić uwagę na fakt, że oprócz niewielkiej dokładności, w danym układzie nie występuje współrzędna - wysokość punktu, przez którą rozumiemy odstęp punktu od określonej powierzchni odniesienia - geoidy.

Rys. 1 Układ współrzędnych geograficznych

2 Rodzaje odwzorowań.

3. Rodzaje azymutów.

4.Tachimetria (wzory i opis metody).

Tachimetria –pozwala na pomiar przy dowolnym pochyleniu osi celowej instrumentu (teodolitu). (rys.12) Pomiar (założenie osnowy, wybór punktów szczegółowych, odczytanie łaty i zapis do dziennika) wykonuje się analogicznie jak w niwelacji pkt. rozproszonych, a ponadto mierzy się kąt nachylenia lunety w pł. pionowej. Z punktu widzenia szczegółowych metod pomiaru tachimetria jest dla zdjęcia sytuacyjnego pomiarem biegunowym z pośrednim sposobem wyznaczenia odległości dalmierzem kreskowym. Biegunami układów są kolejne pkt. osnowy. Współrzędnymi sytuacyjnymi pkt. są : kąt kierunkowy a liczony od linii biegu –sąsiedni pkt. osnowy do kierunku biegun-wyznaczany pkt. Oraz odległość d: biegun-wyznaczany pkt. Wysokość pkt.: H(B)= H(A)+i+h-O(śr), wartość przewyższenia osi celowej h obliczamy: h=1/2*k*l*sin2b, ostateczna wysokość pkt. B: H(B)=H(A)+h(AB)=H(A)+i+1/2*k*l*sin2b-O(śr),gdzie: H(A)-wysokość pkt. nad którym ustawiono instrument, i-wysokość instrumentu, b-kąt pionowy nachylenia osi celowej, k-stała mnożenia dalmierza kreskowego (najczęściej równa 100), l-odcinek łaty wyznaczony odczytami górnym i dolnym, O(śr)-odczyt środkowy. Metoda tachimetryczna pomiaru rzężby terenu jest mniej dokładna od metod realizowanych z pomocą niwelatora, ale jest to met. umożliwiająca znacznie szybsze wykonanie prac polowych

5. Niwelacja powierzchniowa siatkowa (rysunek i opis).

Niwel terenu met. siatkową –wykonujemy na terenach o niezbyt urozmaiconej rzeżbie terenu. Nazwa pochodzi od siatki regularnych figur geometrycznych (najczęściej kwadratów o bokach 5, 10, 20 ,50, 100m). Metodą niwel. geometrycznej wyznacza się wysokości wszystkich wierzchołków siatki. Numerację tych wierzchołków prowadzi się :jeden kierunek oznacza się kolejne linie liczbami, a wzdłuż drugiego kierunku literami. Rozróżniamy trzy sposoby w zależności od istniejącej zabudowy i wielkości obszaru niwelowanego. 1)W terenie nie zabudowanym, dla małego obszaru, wytyczamy mniej więcej centralnie położoną linię osiową. Wzdłuż tej linii stabilizujemy palikami pkt. w odległościach równych przyjentemu bokowi siatki (rys.14). na pkt. położonych w około 1/3 i 2/3 tej osi (pkt. 5i 2), tyczy się prostopadłe za pomoca teodolitu i rozmierza oraz stabilizuje położenie kolejnych pkt. siatki. Pozostałe pkt. wytyczamy przy pomocy tyczek i węgielnicy. 2)W terenie zabudowanym warto posłużyć się mapą sytuacyjną terenu. Na mapę taką wykreśla się w skali zaprojektowaną siatkę, a następnie mierzy odcinki wyznaczone przez przecinające się linie siatki z bokami budynków, parkanami lub poszukując szczegółów pkt., przez które ta siatka przechodzi (rys.15). wyznaczone na mapie miary wnosi się w teren przy pomocy tyczek, taśmy, węgielnicy. Dokładność odpowiada dokładności graficznego określenia miar na mapie. 3)Dla dużych obszarów tyczenie siatki opieramy na istniejącej lub specjalnie założonej osnowie pomiarowej. W tym celu przyjmuje się jeden z wierzchołków siatki w wybranym pkt. poligonowym oraz jeden z kierunków siatki pokrywający się z bokiem poligonowym wychodzącym z tego pkt. lub z kierunku północy. Następnie oblicza się miary wyznaczające położenia pkt. przecięcia się linii siatki z pozostałymi bokomi poligonu (rys.16). W wyniku tego przy odpowiednio gęstej osnowie, otrzymuje się miary liniowe, które pozwalają na prostą realizację siatki nawet bez użycia przyrządów kontomierniczych. Pomiar niwelacyjny siatki zaczynamy z reperu. Jeśli znajduje się on poza terenem objętym pomiarem, wówczas prowadzimy ciąg dowiązujący do momentu, aż niwelator stanie na terenie objętym pomiarem. Od tego momentu po każdym odczycie wstecz wykonujemy szereg odczytów pośrednich do pkt. znajdujących się w zasięgu danego stanowiska, po czym kończymy odczytem w przód i zmieniamy stanowisko. Po zaniwelowaniu całej siatki prowadzimy ciąg do najbliżej położonego reperu w celu uzyskania kontroli pomiarów

6.Precyzyjny pomiar odległości metodą modulacji impulsowej.

7.Precyzyjny pomiar odległości metodą modulacji sinusoidalnej (wzory, opis metody, rysunek).

8.Ogólna zasada działania systemu GPS (opisz poszczególne segmenty).

Globalny System Pozycjonowania składa się z trzech, powiązanych ze sobą elementów:
1) segmentu kosmicznego - satelitów okrążających Ziemię,
2) segmentu kontroli - stacji kontrolujących i monitorujących, prowadzonych przez DOD (Departament Obrony USA),
3) segmentu użytkownika - odbiorników GPS, będących w posiadaniu osób prywatnych, instytucji, firm i wojska.
(Poniższy tekst dotyczy segmentu kosmicznego i segmentu użytkownika z pominięciem segmentu kontroli).
Segment kosmiczny składa się z konstelacji 24 aktywnych satelitów, okrążających Ziemię w ciągu 12 godzin. Na każdej z sześciu orbit konstelacji znajdują się cztery satelity na wysokości ponad 20 000 km nad powierzchnią Ziemi. Orbity są rozmieszczone wokół całej Ziemi i nachylone do powierzchni równika pod kątem 55 st.