mjerenje dužina -...
TRANSCRIPT
1
1
Mjerenje dužina
Elementarana potreba. Mjere se od vrlo kratkih dužina do vrlo velikih dužina od 100 km i više.
2
Mehaničko mjerenje dužina
najjednostavniji i najstariji način mjerenja dužina
Pribor: vrpce, žice ili letve određene dužine
Dužina se mjeri postepenim nizanjem uz prijenos mjernog elementa
duž mjerene dužine
Potrebno paziti na pogreške i
točnost
Pri ovoj metodi nužna je
konstantnost mjernog
elementa.
2
3
Mjernim vrpcama postižu se relativne pogreške od 0,1 cm do
1 cm po dužnom metru. Invarne žice kod mjerenja baze do
udaljenosti od 24 km, sa srednjom pogreškom od ±0.3 do
±0.5 mm/km.
Pri mehaničkom mjerenju nailazimo na probleme zbog
konfiguracije terena, zaraštenosti, močvarnih površina,
vodotoka i sl.
4
Mjerenje optičkim daljinomjerima
Princip mjerenja dužina optičkim daljinomjerom zasnovan je na
rješavanju trokuta u kojem je jedna stranica poznata ili mjerena, a
poznata su ili mjerena i dva kuta.
Taj se trokut naziva daljinomjernim ili paralaktičkim trokutom.
Dužina se izračunava iz trigonometrijske formule
d =b sin /sin
3
5
nitni križ
Vrh paralaktičkog kuta može biti na
stajalištu instrumenta ili na cilju.
Prema tome, optičke daljinomjere dijelimo
na:
Daljinomjeri sa bazom na cilju
Daljinomjeri sa bazom na stajalištu
6
Reichenbachov daljinomjer
daljinomjer s tri niti
4
7
D = Kl + k
Reichenbachov daljinomjer
daljinomjer s tri niti
8
5
9
Elektrooptički fazni daljinomjeri
10
Fazni daljinomjeri
6
11
12
Impulsni daljinomjeri
7
13
14
moguća su mjerenja kratkih dužina bez
reflektora na cilju
8
15
Impulsni daljinomjeri
16
Ovisno o tome u kojoj se ravnini nalaze razlikujemo horizontalne α, vertikalne φ ili
prostorne kutove δ.
Ako se vertikalni kutovi mjere od zenita nazivaju se zenitne daljine z.
Ako se vertikalni kutovi mjere od horizonta prema gore nazivaju se elevacijski, a
ako se mjere od horizonta prema dolje nazivaju se depresijski kutovi.
Mjerenje kuteva
Kutove definiramo trima
točkama u prostoru A, B, C,
kroz koje se mogu položiti
dva pravca ili
Presjekom
dvaju prostornih pravaca
p1 i p2.
9
17
Teodolit
transit ili optical reading tranzit i theodolite
Teodolit je geodetski instrument za mjerenje horizontalnih i/ili
vertikalnih kutova
Teodolit je najraširenije primjenjivani instrument u geodetskoj praksi,
jer se njime osim mjerenja kuteva ispituje ili određuje položaj točaka
na pravcu ili ravnini, a uz dodatne uređaje namjena mu je i šira
Teodoliti su različitih veličina, različite konstrukcije i točnosti
18
10
19
Podjela prema konstrukciji - analogni teodoliti – mehanički
20
Podjela prema konstrukciji - analogni teodoliti – optički
11
21
Prvi teodolit John Sisson 1730. godine - Engleska - 6' nonijus
Mehanički teodoliti - otvorena građa
Opažanje je direktno na krugovima (limbovima)
Krugovi od kovine s običnom lupom ili jednostavnim mikroskopom
Eventualno primjena nonijusa
Carl Zeiss prvi optički teodolit 1922. godine
Krugovi od stakla - zatvorena građa vrlo kvalitetna mehanika
Primjena staklenih krugova omogućila je složeniju građu mikroskopa s
prijenosom slike limba na pogodno mjesto za očitanje, kao i primjenu
točnijih optičkih mikrometara – točnije opažanje
Optički teodoliti su zapravo optičko-mehanički teodoliti Naziv - optički
teodolit -naglašava važnost primijenjenih optičkih rješenja za očitanje
kuteva
22
Podjela prema konstrukciji
- digitalni teodoliti
12
23
24
Osnovni dijelovi
Podnožje - prilikom mjerenja nepomično,
Centralni vijak – učvršćuje instrument za stativ
Tri vijka za horizontiranje,
Horizontalni krug
Vertikalna osovina povezuje podnožje i alhidadu u jednu cjelinu
Alhidada se okreće oko vertikalne osi teodolita
Na alhidadi se nalazi
Durbin
Vertikalni krug
Alhidadna libela – cijevna i dozna
Uređaj za očitanje horizontalnog i vertikalnog kruga
Kočnice alhidade
Vijci za fino podešavanje durbina
13
25
26
Horizontalni krug (limb) može biti čvrsto vezan uz donji dio i čini
jednu cjelinu ili se može okretati oko svoje osovine
Horizontalni krug ima oblik kružne ploče, na kojem se nalazi podjela
U srednjem dijelu teodolita, kod nekih konstrukcija, nalazi se uređaj
za repeticiju. omogućuje da se horizontalni krug (limb) okreće
zajedno s alhidadom oko glavne osi, a da se pri tome očitanje ne
mijenja tako da se traženi pravac u prostoru može namjestiti na
željeno očitanje horizontalnog kruga
Durbin se okreće oko vertikane i horizontalne osovine
Durbin se okreće oko horizontalne osi i oko vertikalne osi
14
27
Teodolit ima dvije mehaničke osovine, vertikalnu i horizontalnu
Geometrijske osi osovina predstavljaju osi teodolita
Alhidada se okreće oko vertikalne osi (VV)
Kućište alhidade završava sa nosačima horizontalne osovine
Horizontalna osovina nosi dalekozor i vertikalni krug koji se zajedno
okreću oko horizontalne geometrijske osi
Horizontalna os treba biti okomita na vertikalnu, te zbog toga postoji
mogućnost njezinog podešavanja za male pomake.
Vertikalna os teodolita treba biti okomita na horizontalni krug
28
Instrumentalni uvjeti ispravnosti teodolita
LL ┴ VV - os alhidadne libele okomita na vertikalnu os
KK ┴ HH - vizurna (kolimacijska) os okomita na horizontalnuh os
HH ┴ VV - horizontalna os okomita na vertikalnu os
KV VV - vizurna os optičkog viska identična je sa glavnom osi
REKTIFIKACIJA INSTRUMENTA
Provjera ispravnosti se provodi pomoću libela ili kompezatora
15
29
Postavljanje teodolita Za mjerenje kutova teodolit se postavlja na stativ iznad geodetske
točke
Stativ se sastoji od tri noge i glave stativa. Noge stativa izrađuju se od
drva ili aluminija, a završavaju sa metalnim šiljcima koji se nogom
utiskuju u podlogu (zemlju ili drugo).
Noge se spajaju sa ravnom pločom glave stativa koja u sredini ima
otvor promjera 30 – 50 mm, a kroz čiju sredinu prolazi centralni vijak za
pritezanje teodolita na glavu stativa
Horizontiranje teodolita Horizontirati teodolit znači da treba vertikalnu os teodolita dovesti u
smjer vertikale (smjer sile teže)
Svako odstupanje vertikalne osi od ispravnog položaja rezultira
sistematskim pogreškama mjerenja
30
Provjera ispravnosti alhidadne libele
Prije postupka horizontiranja teodolita potrebno je provjeriti
ispravnost alhidadne libele
uvjet da je glavna tangenta LL (os libele) okomita na vertikalnu os
teodolita VV (LL ┴ VV)
Postupak provjere
Alhidadna libela se postavi u smjer dva podnožna vijka i njima se
navrhuni, okrenemo tada alhidadu za 180˚, ako libela vrhuni uvjet je
ispunjen
Ako mjehur libele odstupa od vrhunjenja, ono je dvostruko. Polovicu otklona ispravljamo
podnožnim vijcima u smjeru kojih je libela postavljena, a drugu polovicu korekcijskim vijcima libele
16
31
Horizontiranje i
provjera isptavnosti alhidadne libele
Na približno horizontalno postavljenu glavu stativa stavimo
teodolit kojeg djelomično pritegnemo centralnim vijkom
Alhidadnu libelu dovedemo u smjer dvaju podnožnih vijaka.
Vrhunimo libelu. Zakrećemo za 90° dovodimo libelu u smjer
trećeg podnožnog vijka i vrhunimo trećim vijkom
32
Centriranje teodolita
Centriranje je postupak dovođenja vertikalne osovine u centar točke nad
kojom stoji instrument
Postiže se pomicanjem, skraćivanjem ili produljivanjem nogara stativa
Fino podešavanje pomiče se instrument po glavi stativa
Postupak se izvodi pomoću viska (običan, kruti, optički laserski)
Istovremeno se obavlja s horizontiranjem instrumenta
Postupak horizontiranja i centriranja izvodi se prije započinjanja mjerenja
na točki stajališta
17
33
Točnost instrumenta Točnost mjerenja jedan je od osnovnih kriterija primjene
instrumenta
Točnost mjerenja teodolitom ocjenjuje se srednjom pogreškom
mjerenja pravca opažanog u dva položaja durbina
Precizni teodolit za astronomska mjerenja – podatak < 1”
Sekundni teodolit – podatak 1”
Tehnički teodolit – podatak 60”
34
Viziranje, fokusiranje dioptriranje
U durbin se ugrađuje nitni križ da bi se s instrumentom moglo mjeriti.
Nitni križ je sastavljen iz jedne ili više horizontalnih niti i jedne vertikalne niti
Postupak usmjeravanja durbina prema točki opažanja – viziranje
Izoštravanje slike objekta – namještanje objektiva fokusiranje
Izoštravanje slike objekta na nitnom križu – namještanje okulara dioptriranje
18
35
Digitalni teodoliti
Eliminira se opažačeva uloga u očitanju
Omogućuje kontinuiran tijek podataka od instrumenta do računala
Prvi digitalni teodolit Code - teodolit FLT-3 Fennel (1963) s
fotografskom registracijom na 35 mm film kodirane podjele limba
Kodirannje tzv. prstenasti kod na limbu u obliku niza svijetlih i tamnih
polja različitih dužina koja su dobivena pomoću četiri koncentrične
pruge s podjelom limba
36
Dinamički postupak opažanja kuteva
Horizontalni krug građen kao inkrementalni krug s ukupno 1024 jednaka
ekvidistantna svijetla i tamna polja – inkremenata
Ugrađen sustav za detekciju inkrementa
Sastoji se od diode, koja emitira infracrvenu svjetlost i prijemne fotodiode
na koju se svjetlost projicira.
Jedan detektor (Ls), čvrsto je povezan s nepomičnim dijelom teodolita,
predstavlja nulti smjer. Drugi detektor (LR) okreće se zajedno s
alhidadom. Ls i LR zatvaraju kut koji se mjeri.
Nakon okretanja alhidade, istovremeno se počinje okretati i horizontalni
krug (motor). Brzina kretanja je konstanatna i njome je određen period
prolaza jednog inkrementa T
19
37
Totalna mjerna stanica
Geodetski instrument – sastavljen od
digitalnog teodolita, digitalnog daljinomjera, memorije i računala
Omogućava brže i preciznije izvođenje radova
Nastali su razvojem od optičkih tahimetara (prva polovica 20. st.)
tahimetri (od grčkog brzomjer) - instrumenti koji omogućuju mjerenje
horizontalnog i vertikalnog kuta i kose duljine
Tijekom razvoja automatiziran je tijek mjerenja, uspostavljena
automatska registracija, omogućena razna računanja u samom
instrumentu
38
Prednosti totalne stanice
Mogućnost mjerenja velikih udaljenosti s velikom točnošću opažanja
Kratko vrijeme trajanja jednog opažanja
Izbor programskih alata za obardu podataka
Veliki kapacitet pohranjivanja mjernih podataka
Velika autonomija mjerenja, broj opažanja po jednom punjenju baterije
Neprikinuti tijek podataka od opažanja do obrade
Princip tzv. kodirane izmjere detalja
20
39
Robotizirane totalne stanice Samostalno prepoznavanje točaka mjerenja,
Nema potrebe za operatorom na stanici,
Automatski pomak po smjeru
Snimanja unutar odtređenih udaljenosti
Integracija s GPS
40
Metode mjerenja horizontalnih kuteva
Girusna metoda
Girusna metoda mjerenja kutova
– izvodi se u minimalno dva polugirusa
1. polugirus
izabere se početni pravac
očitanje na početnom pravcu približno
0°
redom se opažaju ostali pravci u
smjeru kretanja kazaljke sata
obavezno se mora ponovno opažati
početni pravac – kontrola pomaka
21
41
2. polugirus
mjeri se u drugom položaju
instrumenta - II položaj
ponavlja se mjerenje počevši od
početnog pravca, ali u obrnutom
smjeru od smjera kretanja kazaljke
na satu
obavezno se ponovno opaža početni
pravac
Karakteristike
u jednom postupku se opažaju svi pravci sa zajedničkog
stajališta
mjerenje se provodi u oba položaja instrumenta
ponavljanje mjerenja više puta uz proporcionalni pomak limba
rezultat – reducirani pravci - mjerno ovisne veličine
42
Korištenjem girusne metode
eliminira se pogreška neokomitosti horizontalne i vertikalne osi
22
43
Pri izboru metode merjenja vertikalnih kuteva
nemamo velike mogućnosti
Potrebno je napraviti dovoljno velik niz
mjerenja, koji nam omogućava traženu
točnost
Koristimo sve tri horizontalne niti nitnoga križa
Postupak
istovremeno možemo mjeriti samo jedana
vetikalni kut
mjerimo u oba položaja instrumenta
koristimo sve tri horizontalne niti nitnoga križa
Mjerenje vertikalnih kutova
44
Mjerenje vertikalnih kutova
Očitani kutovi u prvom i drugom položaju instrumenta moraju
zajedno imati zbroj 360°
Odstupanje se dijeli s 2 pa se svakom očitanju dodaje ili
oduzima popravak sa suprotnim predznakom odstupanja
Prvi položaj durbina Drugi položaj durbina
23
45
Nivelman je niz geodetskih metoda (operacija, mjerenja i računanja) s
ciljem određivanja visinskih razlika točaka na zemljininoj površini
Visinska razlika može biti određena u odnosu na neku izabranu
ravninu - relativna visina - apsolutna visina
Apsolutna visina točke (nadmorska visina) je vertikalna
udaljenost tačke od nulte nivo plohe (geoid, elipsoid)
Negeodetske metode određivanja visina
hidrostatski nivelman
barometrijski nivelman
Geodetske metode određivanja visina
trigonometrijski nivelman
geometrijski nivelman
Određivanje visina točaka - Nivelman
46
H - normalna ortometrijska visina - visina nad geoidom
h - elipsoidna visina - visina nad elipsoidom
24
47
Koristi se gumeno crijevo napunjeno
vodom a na krajevima su prozirne
posude
Po zakonu spojenih posuda, razina
tekućine u jednoj i drugoj posudi je ista
Postoje konstrukcije s uređajima za
precizno očitanje
Hidrostatski nivelman
48
Barometrijski nivelman
Pritisak zraka pada sa
povećanjem nadmorske visine
Za mjerenje se koristi aneroid sa
označenom skalom u metrima
nadmorske visine
Mjerenje počinje i završava na
točki s poznatom nadmorskom
visinom, gdje se kalibrira skala
aneroida
Promjena pritiska se registrira na
početnoj točki nakon obavljenog
mjerenja i izračunaju se vrše se
eventualne korekcije visina
izmerenih tačaka http://hr.wikipedia.org/wiki/Visinomjer
25
49
Nivo ploha mora je ploha, koja se dobije ako se srednja
razina mora produži ispod kontinenata – geoid
Razina mora ne miruje - moguće je definirati više razina
mora- vodostaja
Karakteristični vodostaji
Visoka voda (vv) je najviša razina mora u prijelazu od uzdizanja
(plime) prema spuštanju (oseci) razine.
Niska voda (nv) je najniža razina mora u prijelazu od uzdizanja
(plime) prema spuštanju (oseci)
Srednja voda (sv) je vrijednost svih opaženih voda u toku nekog
vremena. Ako se uzima za duži period, najbolje za period
mjesečevog ciklusa 18,6 godina, naziva se srednja morska razina
(SMR) - Geodetska nula i služi kao osnova za nivelman na kopnu
50
26
51
Geodetska nula
Dvije osnovne razine koje trebaju biti definirane su GEODETSKA NULA i HIDROGRAFSKA NULA.
Geodetska nula je srednja razina mora tj. srednja vrijednost svih opažanih voda za razdoblje od 18,6 godina, dobivena na temelju mjerenja mareografa.
Smisao geodetske nule je da predstavlja visinsku osnovu izmjere na kopnu.
Geodetska nula ima važnu ulogu u hidrotehničkim i građevinskim radovima, gdje je kod izgradnje objekata na morskoj obali ili u podmorju neposredno uz obalu važno znati gibanje razine mora (ekstremne vrijednosti amplitude morskih mijena) da bi se osigurala zaštita objekata od plavljenja i udara snage valova.
52
Hidrografska nula
Hidrografska nula je vrijednost srednjih nižih niskih voda,
Njezin je smisao dubinska osnova hidrografske izmjere.
Hidrografska nula je iznimno važna za sigurnost plovidbe
brodova kod sidrenja i pogotovo veza u lukama.
Kod određivanja granice pomorskog dobra, potrebno je
definirati razinu srednjih viših visokih voda jer je ona polazna
linija za njegovo definiranje
27
53
54
SVVV – Geodetska nula
Tu razinu određuje Hidrografski institut na temelju višegodišnjih opažanja (oko 35 godina) promjena razine mora registriranih na mareografskim stanicama
Rezultati analize promjene razine mora pokazuju da amplitude morskih mijena na istočnoj obali Jadrana rastu od juga prema sjeveru, a najveća razlika između dviju prosječnih amplituda je 30ak centimetara
Hidrografski institut je 1993. godine odredio visinu srednjih viših visokih voda koja iznosi 46 cm iznad geodetske nule tj. izohipsa +0,46, no za sada se još uvijek koristi izohipsa +0,38
28
55
Definiranje geodetskog visinskog datuma
Za potrebe geodetskih radova na kopnu najvažnije je određivanje
srednje razine mora kao vrijednosti svih opažanih voda tijekom
nekog vremena.
Za potrebe određivanja visinskog datuma uzima se razdoblje
Mjesečevog ciklusa od 18,6 godina.
Tako određenu vrijednost srednje razine mora nazivamo geodetska
nula i na nju se oslanjaju geodetski nivelmanski radovi.
GEODETSKA NULA je srednja razina mora tj. srednja vrijednost
svih opažanih voda u razdoblju od 18,6 godina, dobivena na temelju
mjerenja MAREOGRAFA.
56
Na području Republike Hrvatske postoje tri izmjerene mreže
nivelmana visoke točnosti:
austrijski precizni nivelman izveden od 1896. do 1909.
godine
I. nivelman visoke točnosti (I. NVT) izveden od 1947. do
1954. godine
II. nivelman visoke točnosti (II.NVT) izveden od 1970. do
1973. godine
Definiranje geodetskog visinskog datuma
29
57
Novi visinski datum Republike Hrvatske
Novi visinski datum Republike Hrvatske uveden je 2004. godine
Za novi visinski datum je usvojen II. NVT koji je oslonjen na pet
mareografa (Kopar, Rovinj, Bakar, Split i Dubrovnik) i pet temeljnih repera
raspoređenih na području Republike Hrvatske
Svi mareografi na koje je oslonjen II. NVT imaju puno razdoblje opažanja
od 18,6 godina koje je računato s obzirom na 1.7.1971. godinu (± 9,3).
Visinski datum Republike Hrvatske:
Referentna ploha za računanje visina u Republici Hrvatskoj je
ploha geoida koja je određena srednjom razinom mora na
mareografima u Dubrovniku, Splitu, Bakru, Rovinju i Kopru u epohi
1971.5
Visinski referentni sustav Republike Hrvatske je mreža koju čine
trajno stabilizirani reperi II. nivelmana visoke točnosti
Naziv visinskog referentnog sustava Republike Hrvatske je Hrvatski
visinski referentni sustav za epohu 1971.5 skraćeno HVRS71
58
30
59
Trigonometrijski nivelman
Određivanje visinskih razlika na osnovu zenitnih udaljenosti ili
vertikalnih kuteva naziva se trigonometrijsko mjerenje visina ili
trigonometrijski nivelman
60
Uticaj zakrivljenosti
Zemlje i refrakcije vizure
31
61
Trigonometrijski nivelman se koristi kod
1. određivanje visina poligonskih tačaka
2. određivanje visinskih razlika između točaka na fizičkoj
površini zemlje u inženjerskoj geodeziji
3. određivanje slijeganja terena i objekata u strmim i
nepristupačnim predjelima
4. mjerenje visine objekata (tornjeva, dimnjaka, zgrada, itd.)
5. prenošenje apsolutnih visina sa jedne na drugu obalu kod
širokih rijeka
Preciznost trigonometrijskoga nivelmana
preciznost pada kvadratno sa povećanjem udaljenosti točaka
preciznost pada sa povećanjem visinskoga kuta
največi problem predstavlja nepoznati uticaj vertikalne refrakcije
62
Geometrijski nivelman
Geometrijskim nivelmanom se određuju nadmorske visine točaka na
relativno ravnom terenu i visine stalnig geodetskih točaka - repera
Instrument za mjerenja geometrijskim nivelmanom naziva se nivelir
Za postupak mjerenja još treba nivelmanska letva na kojoj je nanesena
cm ili mm podjela
Stabilizirane točke na
terenu čije su
nadmorske visine
određene nivelmanom
nazivaju se reperi
32
63
Stalne geodetske točke - Reperi Da bi se mogle odrediti apsolutne visine točka na terenu, na zemljinoj
površini se postavljaju stalne visinske geodetske točke »reperi« kojima su
određene visine od nivo plohe mora
64
Mreža repera čini
nivelmansku mrežu
vlakova
Visina se od repera do
repera prenosi parcijalno
preko veznih točka,
naizmjenično (a, b, c ...)
33
65
Geometrijski nivelman
Teritorij RH pokriven je mrežom repera geometrijskog nivelmana
Po načelu ''od većeg ka manjem''
Prvo se određuju reperi na većim međusobnim udaljenostima, s
visokom tačnošću određenim visinskim razlikama između repera.
Ovi reperi čine mrežu nivelmana visoke točnosti
I red Nivelman visoke točnosti,
II red Precizni nivelman,
III red Tehnički nivelman povećane točnosti,
IV red Tehnički nivelman sa srednjom pogreškom do 8mm/km.
66
Podjela geometrijskog nivelmana
Geometrijski nivelman se dijeli na
Generalni nivelman
Detaljni nivelman
Generalnim nivelmanom se određuju
nadmorske visine repera.
Detaljnim nivelmanom određuju se nadmorske
visine detaljnih točaka odnosno točaka koje opisiju
teren u visinskom smislu
Osnova za detaljni nivelman - razvijena
nivelmanska mreža
34
67
Nivelir
Istrument za mjerenje visinskih razlika
geometrijskim nivelmanom
h
lR
R
stajalište
l1
h = lR – L1
68
35
69
Svaki nivelir ima postolje, koje se
sa tri podnožna vijka veže uz
stativ i služe za horizontiranje
instrumenta
Nivelir nije potrebno centrirati
Horizontiranje nivelira se izvodi
pomoću libele na durbinu i
elevacionog vijka
Kod modernijih instrumenata
horizontiranje se postiže
kompezatorom.
70
Instrumenti sa kopenzatorom
Nivelir Koni – 007 Carl Zeiss Jena
36
71
Digitalni niveliri
Instrument skanira kodiranu podjelu nivelmanske letve
Digitalni nivelir omogučava automatizaciju niveliranja i neprekinuti
tijek podataka
72
Rotacijski laserski niveliri
37
73
Konstrukcija nivelira s rotirajućom laserskom zrakom
Glava nivelira rotira oko vertikalne osi
Na glavi nivelira se nalaze otvori kroz koje se propušta polarizirana laserska
zraka
74
Za razliku od teodolita kod
nivelira vizura tijekom mjerenja mora biti horizontalna a letva vertikalna
38
75
Nivelmanske letve
Nivelmanske letve su drvene,
plastične ili metalne letve s podjelom
Osiguravaju mogućnost određivanja
vertikalne udaljenosti visinske tačke
od optičke osi nivelira
Razlikujemo
1. uobičajne i precizne letve
2. klasičnu i kodiranu podjelu
76
Konstrukcijski uvjeti
nivelira
Mehaničke i
optičke osi nivelira
vertikalna obrtna os os V
• vizurna ili kolimacijska os os K
• os nivelacijske libele os L
Konstrukcijski uvjeti:
K V
K II L (horizontalnost K osi)
horizontalnost horizontalne niti nitnog
križa
V
V
K K
L L
39
77
Pogreška nehorizontalnosti
vizurne osi nivelira
78
Glavni uvjet ili radni uvjet
Posljedica neparalelnosti K i L osi
čitanja na letvama su opterećena s pogreškama ΔA i ΔB.
Pogreška raste linearno s povećanjem udaljenosti od letve
Utjecaj pogreške je najveći pri niveliranju s kraja
Niveliranjem iz sredine pogreška se poništava
Greška nehorizontalnosti vizurne osi
40
79
Ispitivanje horizontalnosti vizurne osi
Greška radnog uvjeta najviše utječe na preciznost niveliranja.
Zato se radni uvjet ispituje često - svaki dan
80
Nivelmansku letvu treba postaviti
vertikalno pomoću dozne libele
Nevertikalnost uzrokuje pogrešno
očitanje na letvi
Greška nevertikalnosti nivelmanske letve
l = l – l´=I´⋅(cosα −1)
41
81
Preciznost nivelira
Preciznost nivelira opisujemo sa srednjom pogreškom po kilometru
mjerenja geometrijskog nivelmana
niveliri male preciznosti 10 mm/km
(jednostavna iskolčenja građevinskih objekata, jednostavna visinska
izmjera ...)
niveliri srednje preciznosti 10 mm/km ≤ mΔh < 3 mm/km
(visinska iskolčenja većih građevinskih objekata)
niveliri visoke preciznosti 3 mm/km ≤ mΔh < 1 mm/km
(mjerenje u mikro visinskim mrežama, iskolčenja ...)
• niveliri vrlo visoke preciznosti 1 mm/km ≤ mΔh < 0.5 mm/km
(mjerenje u preciznim mikro mrežama, precizna iskolčenja ...)
• niveliri najveće preciznosti mΔh < 0.5 mm/km
(mjerenje u osnovnim državnim mrežama, deformacijska mjerenja,
iskolčenja strojeva, astronomska mjerenja ...)
82
Utjecaj zakrivljenosti Zemlje
na mjerenja u geometrijskom nivelmanu
42
83
Na osnovu nadmorskih visina repera ne moze se sagledati izgled
terena (konguracija), ali su one neophodne da bi se mogle odrediti
nadmorske visine točaka terena
Obzirom na postupke mjeenja detaljni se nivelman dijeli na:
1. plošni nivelman
2. nivelman profila
metoda oodređivanja nadmorskih visina detaljnih tocaka terena
Detaljni nivelman
84
Detaljni nivelman rasutih točaka određivanje vertikalne predstave terena koji je prethodno situaciono
snimljen (x,y) Visinska predstava terena dobija se preko kota
detaljnih točaka koje karakteriziraju teren u visinskom smislu
Kao podloga za izvođenje detaljnog nivelmana služi situacioni snimak
43
85
Detaljni nivelman po pravcima Visinski prikaz velikih površina
Postavlja se niz pravaca na udaljenosti ne većoj od 50m u
smjeru najvećeg pada terena
Na ravnom terenu se postavljaju paralelno na rub snimanja
86
Detaljni nivelman pravilnih figura
Primjenjuje se kada je potrebno određeni teren poravnati
- kod izgradnje sportskih terena, aerodroma etc..
Prije niveliranja prethodno je potrebno iskolčiti na terenu i označiti
mrežu kvadrata koja će se nivelirati
44
87
Nivelman profila
služi za određivanje nadmorskih visina detaljnih tocaka, po osi
planiranih ili izgrađenih komunikacija (cesta, željeznica....),
dalekovoda, vodovoda, kanalizacije etc.. i u uskom području oko
komunikacije
Dijeli se na:
Detaljni nivelman uzdužnog profila
Detaljni nivelman poprečnih profila
Detaljni nivelman uzdužnog profila služi za određivanje
nadmorskih visina detaljnih točaka na osi komunikacije,
a detaljni nivelman poprečnih profila za visinsku predstavu terena
detaljnih točaka okomitih na os trase, u pojasu oko uzdužnog
profila
88
Detaljni nivelman uzdužnog profila
Uzdužni profil je presjek terena vertikalnom ravninom po osi
planiranog ili postojećeg objekta
Uzdužna os objekta naziva se trasa
Snimaju se sve karakteristične točke trase – stacionaže, početak i
kraj krivine etc..
45
89
90
Detaljni nivelman poprečnih profila
za uvid u kompletnu sliku terena potrebno je
odrediti kote točaka izvan osi trase
niveliranjem poprečnih profila okomito na os trase
46
91
92
Globalni pozicijski sustavi
47
93
94
GPS Global Positioning system
ili GPS
je sustav za određivanje
koordinata točaka na
Zemelji na temelju
podatak koje emitiraju
GPS sateliti
GPS se sastoji od tri dijela
1. Svemirski dio - sateliti
2. Kontrolni dio -
zemaljske stanice
3. Korisnički dio -
GPSprijemnici
48
95
Osim GPS – a u svemiru se nalaze i sateliti za navigaciju
ГЛОНАСС, GALILEO i Compass
ГЛОНАСС (ruski: ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система) je
satelitski navigacijski sistem koji je započeo SSSR 1976. Po raspadu
Sovjetskog Saveza, Rusija je nastavila razvijati GLONASS
Sustav je zamišljen kao mreža 24 geostacionarna satelita koji metodom
trilateracije definiraju poziciju objekta na Zemlji
2001 - Rusija je započela
modernizaciju sustava u
suradnji s Indijom
2010 GLONASS sustav
pokriva 100% teritorij Rusije
2011 potpuna funkcionalnost
sustava - 24 satelita –
globalna pokrivenost
96
Galileo – budući europski globalni navigacijski satelitski sustav pod
okriljem ESA – European Space Agency
civilna kontrola za razliku od ostalih koji su u nadležnošti vojske
U fazi izrade – do sada lansirana četiri satelita
Sastojati će se od 30 satelita - puna implementacija 2019
Compass ili BeiDou Navigation Satellite
System – kineski satelitski sustav
Od 2004 do 2008 Kina član Galileo projekta
Preorjentirali se na vojni BeiDou sustav
geostacionarnih satelita 35,786 km
2000 - lansiran prvi satelit BeiDou 1
2011 - u orbiti 10 satelita BeiDou 2
pokrivaju Azijsku i Pacifičku regiju
Uspostava globalnog sustava planira se do 2020. g.
49
97
Prvi satelit 1957 g. SPUTNIK - SSSR
1960 - prvi operativni satelitski navigacijski sustav - Transit
Razvila ga je US Navy - Koristio se za navigaciju Polaris podmornica
1974 – započeo razvoj GPS sustava - NAVSTAR GPS - Navigation
Signal Timing and Ranging Global Positioning System - DoD USA
1978 - lansiran prvi operativni prototip – tkz. BLOCK 1 satelit
1985 – lansiran zadnji, deseti BLOCK 1 satelit
1989 – lansiran prvi potpuno funkcionalni BLOCK 2 GPS satelit
1991 – vojna akcija Desert storm Kuvajt
1995 - Potpuno funkcionalan GPS sustav
Sada – 35 Satelita – za funkcioniranje potrebno 24+3
Na početku je primjena u vojne svrhe
Stavljen na besplatno raspolaganje svima kao javno dobro
98
Prednosti GPS-a u odnosu na
klasične metode pozicioniranja
1. položaj točke je apsolutno određen u 3D koordinatnom sustavu
2. optičko dogledanje između točaka nije više nužno
3. nema prijenosa pogrešaka jer je svaka točka određena zasebno
4. raspored točaka ne podliježe nikakvim geometrijskim uvjetima
5. jednostavan za korištenje
6. položaj točke se može odrediti na kopnu, moru i u zraku
7. nema nikakvih uvjeta ili poteškoća pri mjerenju s obzirom na doba
dana, državu, meteorološke uvjete…
50
99
Svemirski dio
Osnovna zadaća satelita je odašiljanje radio signala pomoću kojih se
udaljenosti između satelita i prijemnika mogu mjeriti
Signal putuje kao zraka svjetlosti, što znači da prolazi kroz oblake,
staklo i plastiku, ali ne prolazi kroz čvrste objekte kao što su zgrade i
planine
35 satelita
na visini od 20 200 km
u 6 orbitalnih ravnina nagnutih za 55°
Brzina 11 000 km/h - vrijeme obilaska je 11 sati i 57 minuta
izvor energije – solarne ćelije + rezervne baterije
raketni pogon za održavanje na pravoj putanji
GDJE su sateliti - dvije vrste kodiranih informacija
podaci iz almanaha – orbite satelita i gdje bi trebao biti, ažuriraju
redovito – sa zemlje se prati satelit (visinu, položaj i brzinu )
(efemeride – ispravljeni podaci, 6 sati)
100
Svaki satelit emitira radio signale male snage od 20-50 W
na nekoliko frekvencija - civilna frekvencija L1 1575,42 MHz
Usporedba FM radio stanica
frekvencija između 88 i 108 MHz - snaga oko 100 000 W
Zato je važno da pri upotrebi GPS-a postoji jasan pogled na nebo
L1 sadrži "pseudoslučajni" signal
Unutar signala se emitira jedinstveni kod za identifikaciju satelita
Svrha kodiranih signala je omogućavanje računanje vremena
putovanja signala od satelita do lokacije mjerenja vremena na Zemlji
Vrijeme pomnoženo brzinom svjetlosti daje udaljenost od satelita do
GPS-prijamnika
informacija koju satelit šalje na Zemlju sadrži orbitalnu i vremensku
informaciju satelita, generalnu sistemsku statusnu poruku i ionosfersku
korekciju
Satelitski signali su vremenski upravljani preciznim atomskim satovima.
51
101
Kontrolni dio Sateliti se prate i navode sa Zemlje u svrhu određivanja orbita i
vremena, sinkronizacije vremena satelita, odašiljanja poruka s
informacijama prema drugim satelitima
1 sjedište upravljačakog sustava
1 zamjensko sjedište upravljačkog sustava
12 upravljačkih i kontrolnih lokacija sa antenama
16 opžačkih lokacija – u svakom trenutku sateliti se prate s tri
lokacije
102
Korisnički dio
Korisnički dio - GPS prijemnici na
Zemlji – svi koji koriste GPS
prijemnike da bi dobili informaciju
o poziciji.
Prijemnici mogu biti samostalni ili
dio drugih uređaja (mobitel, sat...)
Osnovni dijelovi GPS prijemnika:
antena podešena na frekvenciju
GPS satelita, procesor signala i
sat - kristalni oscilator, displej s
trenutnom pozicijom i brzinom
Antena sadržava od 12 do 20
kanala - označava broj satelita
koje može istovremeno opažati
52
103
Satelit emitira signal razumiljiv GPS prijemniku
GPS prijemnik mjeri vrijeme prijema signala sa satelita - signal nosi
informaciju o trenutsku emitiranja signala i trenutnom položaju satelita u
trenutku emitiranja signala - signal putuje poznatom brzinom
udaljenost prijemnika od satelita se računa se na osnovu vremena a na
temelju podataka koje nosi primljeni signal i očitanog vremena primljenog
signala
GPS Prijemnik računa svoju poziciju na temelju mjerenja udaljenosti od
tri ili više GPS satelita - metoda presijek naprijed u 3D prostoru
104
Podrazumjeva se da su satovi na satelitima i na prijemnicima potpuno
usklađeni – to je uvjet da da bi se vrijeme između putovanja signala do
prijemnika točno izmjerilo
Nedostatak preciznosti mjerenja vremena se rješava uvođenjem
merenja udaljenosti sa još jednog satelita
Potrebno je da se sve četiri sfere sijeku u jednoj točki
Sat na prijemniku ima istu vremensku i prostornu pogrešku kada se
računa udaljenost od četiri ili više satelita
Odstupanje od presjeka daje korekciju sata GPS prijemnika
Jedna od primena GPS-a je veoma precizno računanje vremena i
sinhronizacija časovnika
53
105
Koordinate i koordinatni sustavi
GPS prijemnik daje informaciju o poziciji u obliku koordinata
Najčešće koordinate su geografska širina i geografska dužina.
Različite karte koriste različite horizontalne i vertikalne datume,
elipsoide, kartografske projekcije – koordinatne sustave
GPS-prijamnici omogućuju odabir koordinatnog sustava
U slučaju da GPS prijemnik nema predefinirani traženi koordinatni
sustav – potrebno je poznavati parametre definiranja sustava i unijeti ih
u GPS prijemnik
106
54
107
Pogreške GPS mjerenja
Ionosfersko i troposfersko kašnjenje - signal usporava kad prolazi
kroz atmosferu
Višestruki put signala - događa se kad se signal reflektira od
objekata, kao npr. zgrade, površine vode, stijena prije nego što
stigne do prijamnika - povećava vrijeme putovanja signala i tako
uzrokuje pogrešku
Pogreške sata prijemnika
Orbitalne pogreške - "pogreške efemerida“ - netočnosti u poziciji
satelita
Broj vidljivih satelita - što više satelita to bolja točnost – što je bolja
vidljivost, to je bolji prijam – problemi prijema: krošnje drveća,
neboderi, unutrašnjost zgrada, lokacije ispod vode ili zemlje
Geometrija satelita - relativan položaj satelita za vrijeme mjerenja -
Idealno – veliki kut između satelita – Nepovoljno grupirani sateliti
Namjerna degradacija signala - S/A code (Selective Availability) -
namjerna pogreška DoD US - ugašena 2. svibnja 2000. g.
108
Diferencijalni GPS – DGPS
Princip rada
GPS prijamnik se postavi se poznati položaj – referentna stanica – s
poznatim koordinatama pozicije – na osnovu razlika između mjerene i
izračunate udaljenosti za svaki vidljivi satelit mogu se odrediti pogreške
u signalu - diferencijalna korekcija
Diferencijalna korekcija se svaki praćeni satelit oblikuje u korektivnu
poruku i šalje DGPS prijamnicima – korekcije se primjenjuju u
računanjima GPS prijamnika- uklanja se izvor pogrešaka
Točnosti ovisi o kvaliteti GPS prijamnika i sličnosti izvora pogrešaka
mjerenja i izvora pogrešaka na referentnoj stanici
DGPS omogućuje točnost izračuna lokacije milimetarske točnosti.
55
109
Dvije metode slanja diferencijalnih korekcija
u postprocesingu - permanenetna stanica
u realnom vremenu – RTKa metoda
110
Osnovna GPS mreža RH
sastoji se od GPS točaka I i II reda
Referentna GPS mreža RH 1. reda sastoji se od 78 točaka
raspoređenih na cijelom teritoriju RH i 15 točaka izvan granica RH
GPS mreža RH 2. reda je mreža točaka na udfaljenosti 10 x 10 km
sastoji se od 1016 točaka - prekrivaju cijeli teritorij RH - oslanjaju se
na Referentnu mrežu
Osnovna GPS mreža RH
56
111
SBAS - satellite-based augmentation system
Satelitski sustav za povećavanje točnosti GPS-a – koriste se
sateliti kao referentne stanice koje šalju diferencijalne korekcije
za lokaciju satelita - WAAS (Wide Area Augmentation System) -
EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) -
MSAS (Multifunctional Transport Satellite Space-Based
Augmentation System)
112
Geodetska izmjera zemljišta
Izmjera zemljišta uključuje skup metoda mjerenja detaljnih
točaka na terenu, izjednačenja mjerenja i sistematiziranja
mjerenih podataka s ciljem određivanja koordinata mjerenih
točaka u svhu prikaza terena (planovima, 3D modelima etc...)
detalj - sve što se treba prikazati
- umjetni i prirodni objekti
- stvarni i virtualni objekti
- diskretni i kontinuirani objekti
detaljne točke –
karakteristične točke
na terenu
- situacione
- visinske
57
113
Geodetska izmjera zemljišta je definirana zakonom i nizom pravilnika
Zakon o državnoj izmjeri i katastru nekretnina (NN 16/07, NN 124/10)
114
Metode geodetske izmjere
Ortogonalna metoda
Polarna metoda
Fotogrametrijska metoda
Gps metoda
Remote sensing
.......
Izbor metode ovisi o razlogu i svrhe geodetske izmjere
Ovisno o razlozima geodetske izmjere definira se točnosti kojom se
žele prikazati detalji snimanja
Iz točnosti se definira mjerilo prikaza
Iz mjerila se određuje gustoća snimanja
58
115
Snimanje kipregelom
116
Ortogonalna metoda snimanja detaljnih
točaka
mjere se izravno koordinate pojedinih detaljnih tačaka
lokalni koordinatni sustav – os y - dužina AB
59
117
koristi se u izgrađenim
i pibližno horizontalnim terenima
danas se malo koristi – ne može
se uspostaviti neprekinuti tijek
podtaka
118
60
119
Polarna metoda snimanja detaljnih točaka
računaju se relativne polarne koordinate detaljnih točaka
totalne mjerne stanice - neprekinuti tijek podataka
120
– kut mjeren od smjera poznate točke B do smjera detaljne točke i
d – udaljenost od stajališta do detaljne točke i
zadano: A(y,x,h), B(y,x)
mjereno: d
61
121
Izmjera zemljišta osim snimanja traži vođenje skice izmjere
Skica izmjere predstavlja položajnu identifikaciju detaljnih točaka
Svakoj detaljnoj točki (identifikacija s brojem) može se pripisati
atribut – kod – povećava se efikasnostnost mjerenja
122
KOD Terenski objekt Tip
10 crkva, samostan, sakralna zgrada linija
11 stambena zgrada linija
12 poslovana zgrada linija
13 garaža, radionica linija
14 šupa, štala, gospodarska zgrada linija
15 šupa, štala bez čvrstih temelja linija
16 stepenice linija
17 terasa, lođa, natkriveni prostor linija
18 slobodni kod
19 slobodni kod
20 zid linija s
topografijom
21 zid s ogradom linija s
topografijom
22 drvena ili žičana ograda linija s
topografijom
23 živica linija s
topografijom
62
123
Fotogrametrija
Fotogrametrija je metoda geodetskog snimanja
terena i prikupljanja podataka o položaju, veličini i
obliku objekata uporabom fotografskih snimki u
analognom ili digitalnom obliku.
Podjela:
• prema položaju kamere u prostoru: aero,
terestrička, orbitalna
• prema snimci u prostoru: vertikalna, kosa i
horizontalna
• prema načinu rekonstrukcije modela: analogna
i analtička
• prema vrsti snimki: analogna i digitalna.
124
Terestrička fotogrametrija
• koristi foto-teodoIit koji se sastoji od međusobno povezanih teodolita i fotografske kamere
• pomoću teodolita vrši se orijentacija foto-kamere, a zatim fotografiranje terena. Najviše se primjenjuje pri snimanju fasada objekata, površinskih iskopa rudnika, kanjona, odnosno tamo gdje aerosnimanje ne dolazi u obzir, ili iz perspektivnih razloga, ili zbog financijskih razloga
• također se primjenjuje i u inženjerskoj geodeziji, mostogradnji, tunelogradnji te za ispitivanje pomaka i deformacija na građevinskim objektima te izrade nacrta raznih graditeljskih objekata i spomenika kulture
63
125
Terestrička fotogrametrija
• danas je u upotrebi i terestričko lasersko skeniranje koje omogućuje
direktno 3D mjerenje objekata sa visokom točnošću
Digitalna kamera Fuji FinePix S2PRO
3D laserski skener
za terestričku fotogrametriju
126
Aerofotogrametrija
Snima se iz zraka (aviona)
mjernom
kamerom
Široka upotreba kod snimanju
terena za
izradu karata i planova
Rezultati mjerenja brzi i razmjerno
jeftiniji
Nedostaci
Slabija točnost izmjere kod
nagnutih terena
Nije moguća visinska izmjera
Ograničenost interpretacije
64
127
Aerofotogrametrija
foto kamera je montirana na donjem dijelu trupa aviona
snimanje po unaprijed planiranim redovima, da se omogući
poprečno i uzdužno preklapanje snimka
veličina preklapanja mora biti tolika da se svaka točka snimi bar na
dva snimka. Na taj način, za svaku točku terena dobit će se i
horizontalni i visinski položaj
128
Aerofotogrametrija
Svaki snimak mora imati 60-80% uzdužnog preklopa sa susjednim
snimcima u istom redu za određivanje pojedinih stereomodela, te 10-
30% poprečnog preklopa sa snimcima susjednih redova. Veličina
preklopa snimaka ovisna je o relativnim visinskim razlikama terena i o
mogućnosti održavanja projektiranog pravca i visine leta aviona.
65
129
Aerofotogrametrija
Aerofotogrametrijska metoda izmjere
zemljišta sastoji se od sljedećih faza:
• Izrada plana leta
• Fotosignaliziranje
• Snimanje iz zraka
• Određivanje orijentacijskih točaka
• Dešifriranje
• Kartiranje
• Izrada izdavačkih originala (za
umnožavanje)
130
Aerofotogrametrija
fotosignalizacija se obavlja radi
lakšeg uočavanja stalnih geodetskih
i važnijih detaljnih točaka na
snimcima
fotosignali su obično bijele boje jer je
ta boja često najuočljivija na snimcima, različitih veličina i oblika, što
ovisi o mjerilu snimanja i važnosti točke koja se fotosignalizira
postavljaju se na ravnim mjestima koja su otvorena prema osi reda
snimanja, a izrađuju se bijeljenjem oznaka u obliku križa, kruga ili
kvadrata složenih od kamena ili humusa ili se slažu oznake od
bijelih plastičnih materijala, bijelo obojenih dasaka i dr. sličnih
materijala
66
131
132
SNIMAK
POGREŠKA NASTAJE ZBOG
NEVERTIKALNOSTI SNIMANJA
B TEREN A
A' B'
AT=A
P=POGREŠKA
NEVERTIKALNOSTI SNIMANJA
Bc P
K
A'B'
Redresiranje snimaka
Kako snimak nije strogo vertikalan, perspektivna slika će biti
deformirana.
Prevođenje takve deformirane slike u ispravljenu sliku, koja će
odgovarati ortogonalnoj projekciji zemljišta u određenome mjerilu,
naziva se redresiranjem.
Instrument kojim se eliminira pogreška nevertikalnosti snimanja
naziva se redreser.
67
133
Restitucija snimaka Restittucija snimaka je prevođenje
podataka sa snimka na plan ili kartu
Potrebno je odrediti parametre
transformacije iz modela u državni
koordinatni sustav
Defininira se
mjerilo
3 translacije
3 rotacije
Uspostavlja veza između
modela i državnog
koordinatnog sustava
134
Koordinatni sustavi
68
135
Instrumenti za
redresiranje
služe za stereoskopsku izmjeru
fotogrametrijskih modela
Po načinu rekonstrukcije
fotogrametrijskog snopa zraka
mogu biti:
ANALOGNI
ANALITIČKI
DIGITALNI
136
Analogni instrumenti
69
137
Analitički sustavi
Veza između slikovnih koordinata i koordinata objekta data je analitičkim odnosima koji se u konkretnom slučaju rješavaju procesnim računalom u realnom vremenu.
Osnovne komponente:
• 1- alfanumerička tastatura
• 2- funkcijska tastatura s
grafičkim menijem
• 3- PC
• 4- grafički ekran (monitor)
• 5- emulirani alfanumerički
prozor
• 6- pokazivač pozicije
mjerne markice
• 7- uređaj za slobodno
vođenje
138
Digitalni fotogrametrijski sustavi
• koriste digitalne snimke - direktno sa digitalnih fotogrametrijskih
kamera i skanera
• bazirani su na PC računalima - dodaci za stereoskopsko
promatranje i izmjeru
• omogućuju izmjeru satelitskih scena (snimke koje nisu u
centralnoj projekciji)
70
139
Foto karta
Fotoplan je plan sastavljen od redresiranih okomitih zračnih
snimaka jedinstvenog mjerila, s nanesenom pravokutnom
koordinatnom mrežom, s dijelom sadržaja dodatno istaknutim
kartografskim znakovima, s opisanim nazivima toponima i podacima
izvan okvira plana
140
Digitalni ortofoto
Digitalni ortofoto je mozaik digitalnih fotogrametrijskih snimka Ima isto mjerilo na svakom dijelu DOFa -ortogonalna projekcija snimljenog terena Ortofoto ispravlja sistematske pogreške zbog visinskih odstupanja od razine redresiranja, jer se redresira po visinskim zonama, odnosno svaki piksel se preslika na svoju visinsku ravninu Objedinjuje prednosti klasičnoga geodetskog plana i fotoplana
71
141
DOF je podloga za izrade prostornih baza podataka, za prostorno
planiranje, za osnivanje i vođenje evidencija o prostoru, za projektiranje
hidrotehničkih objekata, prometnica i drugih komunalnih objekata, te za
geološke, geofizičke i druge znanstveno istraživačke radove.
142
Fotogrametrijska dešifraža
uz pomoć fotoskica se na terenu
dopunjuju podaci, koji sa
snimaka nebi mogli biti jasno i
jednoznačno registrirani
Dešifraža nakon restitucije -
potrebno manje vremena za
dešifražu - maksimalno se nastoje
interpretirati snimci, a korigira se
pogrešno interpretirano
72
143
144
Topografska
fotogrametrijska
izmjera
- primjer za TK25
Situacija -
manualna 3D vektorizacija
sadržaja fotogrametrijskih
modela - interpretaciju i izmjeru
obavlja restitutor - obiman i
zamoran posao
73
145
Primjena satelitskih snimaka – remote sensing
146
74
147
148
LANDSAT TM
Branimirova tržnica
ZAGREB
75
149
SPOT P
150
KFA 1000
76
151
IKONOS 2
152
Lidar
77
153
154
78
155
Geografski informacijski sustav - GIS
Što su geografske informacije
Geografske informacije su sve informacije kojima se mogu
pridružiti koordinate, odnosno položaj
to su informacije koje se odnose na prostorni kontekst, ovisan
o tome kako ga ljudi vide ili razumiju
Geografska informacija je informacija o objektima i pojavama
na površini zemlje ili u njezinoj blizini. Postojanje veze na
određeni geografski položaj je ono što razlikuje GI od drugih
vrsta informacija
156
Geoinformacijski sustav je opći izraz koji
predstavlja upotrebu računala pri izradi i
vizualizaciji digitalnih modela zemljine površine.
GIS se smatra tehnologijom, inženjerstvom,
vještinom i znanošću povezanom s pitanjima
vezanim uz prostor
tko ? što? gdje ? kada? kako? koliko ?
79
157
1967 godina, “Data for Decision”
Početak
158
GEOINFORMATIKA je znanost koja se bavi
spoznajom prostornih i prostorno vremenskih
komponenti stvarnosti koja nas okružje, s ciljem
razvijanja sposobnosti određivanja,
raspoznavanja i ocjenjivanja jasnih prostornih i
prostornovremenskih komponenti na ontološkoj
(stvarnoj) razini
80
159
Geografski Informacijski Sustav
Računalni informacijski sustav koji može pohraniti i koristiti
informacije koje opisuju mjesta na zemljinoj površini.
HARDVER, SOFTVER, PODACI I OSPOSOBLJENI
KORISNICI
Prikuplja, sprema, obnavlja, obrađuje, analizira,
prilagođava..... prikazuje georeferencirane informacije
160
Geoinformacijski sustav POVEZUJE
PODATKE IZ različitih IZVORA
KORSTEĆI poziciju/lokaciju KAO
ključ, TE IH SINTETIZIRA U
JEDNOSTAVNI, VIZUALNI LAKO
RAZUMLJIV prikaz
81
161
GIS je informatička tehnologija koja korisniku omogućuje
predstavljanje stvarnog svijeta na računalu u obliku informacija
povezanih s lokacijama
KORISNIK
GIS
STVARNI
SVIJET
STROJNA
OPREMA
PROGRAMSKA
PODRŠKA
PROSTORNA
BAZA
PODATAKA
STRUČNI
KADROVI
?
162
GIS
ORGANIZACIJA
PODACI
HARDWARE
SOFTWARE OSOBLJE
82
163
POČETAK RAZVOJA Geoinformacijskih sustava U ŠEZDESETIM
GODINA XX STOLJEĆA
INFORMACIJSKI SUSTAV OPĆENITO JE ORGANIZIRAN SKUP
POSTUPAKA KOJI SE IZVRŠAVAJU NAD ODREĐENIM SKUPOM
PODATAKA U ODREĐENOM VREMENU I S ODREĐENIM
RESURSIMA, A KOJIMA SE DOBIVA NOVA VRIJEDNOST (NPR.
INFORMACIJA (znanje) POGODNA ZA DONOŠENJE ODLUKA)
GIS SE MOŽE SMATRATI tehnologijom (HARDVER I SOFTVER) ILI
strategijom ZA OBRADU INFORMACIJA, OVISNO O KONTEKSTU
GIS SE MOŽE SMATRATI sustavom za unaprijeđenje kvalitete i
efikasnosti odluka KOJE SE NA BILO KOJI NAČIN POVEZANE UZ
GEOPROSTOR
164
Što je različito ?
Mjenjanje kartografskih projekcija
Mjenjanje mjerila
Povezivanje s drugim prostornim referencama
83
165
Od čega se sastoji svaka karta …
Prikaz prostornih objekta
-- geometrijski oblici
točke
linije
poligoni
tekst K1
K3
S
166
PROSTORNI elementi
kao geometrijski oblici
točke
poligoni
linije
tekst
84
167
Veza između pozicije i atributa objekta
Pozicija objekta je koordinatno određena
atributi objekta su opisne informacije
Statički prikaz kroz simbologiju - max. 4-5 informacija
vs. dinamička veza lokacije s “beskonačno mnogo”
informacija
168
PROSTORNE INFORMACIJE
KAO SLOJEVI PODATAKA KREIRANJE MODELA PODATAKA VS. GENERALIZACIJA
PODATAKA SLOJ = LOKACIJE + INFORMACIJE
SLOJ = OBJEKTI + ATRIBUTI
85
169
NAZIV SLOJA SLOJEVI
Ulice
Naselja
Županije
Željeznice
Ceste
Slojnice
Korištenje zamljišta
Vegetacija
Hidrologija
Tlo
170
Analiza
klasifikacija slojeva po atributima
usporedbe slojeva
presjeci slojeva
preklapanja slojeva
prostorno modeliranje
86
171
Prezentacija informacija
prikaz putem izrade tematskih karata
prikaz putem grafova i dijagrama i kartograma
prikaz putem tekstualnih i numeričkih izvještaja
172
TEMATSKE KARTE
JEDINSTVEN
I
SIMBOL
PO VRIJEDNOSTI ATRIBUTA
12
A
B
PO VRIJEDNOSTI ATRIBUTA
20 18
50
5
33
15
23 4
0-20
21-30
31-50
A
87
173
PRIKAZ ATRIBUTA POLIGONA I LINIJA
SIMBOLIMA 1
2
3
1
2
3
ZONE
ID | ZONA
1 | REZIDENCIJALNA
2 | POLJOPRIVREDNA
3 | INDUSTRIJSKA
CESTE
ID | CESTA
1 | AUTO-CESTA
2 | REGIONALNA
3 | GRADSKA ULICA
174
GEODEZIJA, MJERNIŠTVO ---podaci
KARTOGRAFIJA ----- informacije
GLOBALNI POZICIJSKI SUSTAVI --- podaci
DALJINSKA ISTRAŽIVANJA ---- podaci
INFORMATIKA, TELEKOMUNIKACIJE ---
sredstvo
BAZE PODATAKA ---- ?
88
175
Stvarnost
2D, 3D ili 4D
prikaz geoprostora
176
B U S
NAZIV ULICE
PARNI KUĆNI BROJEVI
NEPARNI KUĆNI BROJEVI
DOPUŠTENI SMJEROVI
VOŽNJE
MAKSIMALNA BRZINA
---
30
Modeli geoinformacija
89
177
Modeli prikaza lokacijskih informacija
178
VEKTORSKI PODACI PRIKAZ OBJEKATA OVISI O O MJERILU KARTE
kolekcije x i y koordinata
točke
linije
poligoni
adrese
tekst
90
179
OSNOVNI GEOMETRIJSKI OBLICI
TOČKA HIDRANTI, BUNARI,
ČVOROVI CIJEVI,
ZGRADE, NASELJA, ...
TOČKASTI OBLICI S
JEDNOZNAČNO
ODREĐENIM X I Y
KOORDINATAMA
LINIJA CESTE, VODOTOCI,
VODOVODI,
DALEKOVODI,
ŽELJEZNICE,...
LINEARNI OBLICI S
DVODIMENZIONALNO
ODREĐENIM X I Y
KOORDINATAMA
POLIGO
N
KATASTARSKE ČESTICE,
OPĆINE, ŽUPANIJE,
JEZERA, ŠUME, VRSTE
TLA, REGIJE...
POVRŠINSKI OBLICI
OMEĐENI SKUPOM
LINIJA
180
Topologija
Sposobnost GIS programskih alata da prepoznaju kako se
pojedini prostorni objekti odnose jedni prema drugima je
topološka sposobnost
1. Koja je linija spojena s kojom linijom ?
2. Koje linije zatvaraju poligon ?
3. Koji su susjedni poligoni zadanom poligonu ?
91
181
MREŽNA TOPOLOGIJA
POLIGONSKA TOPOLOGIJA
Uspostavlja relacije među grafičkim elementima karte
otkriva greške u unosu podtaka – vektorizaciji
features atribute table povezuje s relacijskom bazom
Podataka
182
GEORELACIJSKI MODEL PODATAKA
ID ATRIBUTI
1
2
3
4
1
2
3
4
X Y
1
1 2
2
3
3
1 3
3 2
1 1
2 2
PROSTORNI PODATAK
PRIPADAJUĆI ATRIBUTNI
PODATAK
GRAD 1
GRAD 2
GRAD 3
GRAD 4
92
183
TOPOLOGIJA
T 1
T 2
LIN 1
ID OD_TO DO_TO L_PO D_PO ATRIBUTI
1 1 2
T 3 LIN 2 2 2 3
LIN 3
LIN 4
LIN 6
LIN 8
T 4
T 5
T 6
T 7
3
4
3
4
5
6
7
8
5
6
7
7
4
5
6
7
1
4
LIN 5
LIN 7
P 1
P 2
0 1
0 1
0 1
0 2
0
0
0
1
2
2
1
2
184
Mogućnost izvođenja prostornih analiza
Točke
Prostorni upit, geokodiranje
Linije
mrežna analiza, rutiranje, optimalni put, analiza poplave
Poligoni
točke u poligonu, prklapanje poligona s linijama ili drugim poligonom, union ili intersekcija ili bufering
93
185
RASTERI NISU OVISNI O MJERILU KARTE VEĆ O IZVORU
PODATKA
Mreža kvadrata
/korelacija s pikselom/
Ćelije /cells/
Pohranjene u
dvodimenzionalnu matricu
186
RASTERI
Prikazuju prostorne informacije u obliku neprekinutih površina
Izvori
1. Satelitske snimke i aerofoto snimci
2. Skanirani planovi i karte
Svaka ćelija rastera može imati atribut
/ visina / dubina / vrsta vegetacije/
Izrada, korištenje i prikaz raznih prostornih modela
Odlična podloga za provođenje raznih prostornih analiza
Može biti od neprocjenjive važnosti u procesu odlučivanja
94
187
Ćelije – prostorni element istog svojstva
1 2
1 3
2
1
1 3 3
2
1
3
1 3 3 3
1
2
3
ŠUMA
POLJOPRIVREDNO
ZEMLJIŠTE
VODA
188
Prostorna baza podataka
Sustav organiziranih datoteka - cilj - brza i efikasna pohrana
podataka – servis prostornih podataka
RASTERI
GIS BAZA PODATAKA
VEKTORI
ATRIBUTI
95
189
Unos podataka u bazu
1. Unos novih prostornih informacija
2. Proces konvertiranja postojećih informacija u
digitalni bazu podataka
3. Kontrola kvalitete prostornih informacija
190
Vrijednost podataka u IS-u
UNOS PODATAKA
HW I
SW
RAZVOJ
APLIKACIJA
KADROVI I
ŠKOLOVANJE
OSTALO
96
191
KARTE
POSTOJEĆI
DIGITALNI PODACI
AVIO SNIMKE I
SATELITSKE
SNIMKE
CRTEŽI
TERENSKA
SNIMANJA
1. SKANIRANJE
2. DIGITALIZACIJA
3. DALJINSKA
ISTRAŽIVANJA
4. KONVERZIJA
5. UNOS TIPKANJEM
6. ...
RASTERI
GIS BAZA PODATAKA
IZVJEŠTAJI
KARTE
VEKTORI
ATRIBUTI
192
PAPIRNATI IZVORI
karte
crteži
kartoteke
mikrofilmovi
radni zadaci
tabelarne liste
...
DIGITALNI IZVORI
aerosnimke
satelistke snimke
cad
baze podataka
...
TEREN
snimanja na terenu
transformacija, konverzija, prijenos
GIS BAZA PODATAKA
97
193
A PRIJE UNOSA POTREBNO JE ????
PRIMJER STRUKTURE BAZE PODATAKA
OPIS TEMA: TK_KAB
SADRŽAJ TEME: TRASA PODZEMNIH I ZRAČNIH KABLOVA.
VRSTA ENTITETA: LINIJE
STRUKTURA FAT (OSNOVNE ATRIBUTNE TABELE):
IDKLJUC_DOKU
KLJUC_TIS
VRSTA
KLJUC_DOKU (VANJSKI KLJUČ ZA PODATKOVNE TEME S PODACIMA IZ
DOKUMENTACIJE O KABLOVIMA. SVAKI ODSJEČAK KABLA IMA SVOJ PODATAK
U TIM PODATKOVNIM TEMAMA)
KLJUČ_TIS (VANJSKI KLJUČ ZA TIS. U TIS-U SE VODE PODACI SAMO ZA CIJELI
KABEL. TO ZNAČI DA SVI ODSJEČCI NA ISTOM KABLU IMAJU ISTI KLJUČ.
VRSTA (VRSTE MREŽE): U KANALIZACIJI / UKOPANA / ZRAČNA MREŽA
194
Metapodaci
interoperabilnost