ARGUMENT

Nevoia oamenilor de a cunoaște teritoriile ca poziție, mărime, formă și conținut, pentru satisfacerea cerințelor economice și pentru orgnizarea lucrărilor de construcții, căi de comunicație, pentru minerit, agricultură, armată și altele impune ca necesitate măsurătorile terestre și reprezentările topogrfice convenționale pe suprafețe plane.

Reprezentarea în plan orizontal a terenului se realizează pe planuri topografice (ce redau în amănunt suprafețe restrânse de teren) și pe hărți topografice (ce oferă o imagine de ansamblu aunor terenuri vaste) . Aceste reprezentări se obțin în urma unui ansamblu de lucrări denumit în mod general ridicări în plan (ridicări topografice sau reprezentări topografice). Terenul este redat în formă grafică reprezentând unghiurile în mărime normală iar distanțele fiind reduse la scară.

Reprezentarea plană a terenului ca și reprezentarea nivelitică a lui sunt probleme complexe ce se realizează prin concursul mai multor discipline cere se completează șise sprijină reciproc având ca scop comun obținerea planurilor topografice. Aceste discipline se diferențiază între ele prin funcția și metodele folosite. Între aceste discipline un loc central îl ocupă topografia care este o știință a măsurătorilor terestre pe suprafețe mici , fără a ține cont de sfericitatea pământului și utilizând o proiecție orizontală dreaptă.

Topografia, geodezia, precum și celelalte discipline care se ocupa de măsurătorile terestre se bazează pe efectuarea unor măsurători. Mărimile ce se măsoară în orice ridicare topografică sunt unghiurile, distanțele, diferențele de nivel, altitudinea, pantele și altele. În raport cu specificul ridicărilor topografice poate predomine uneori fie măsurarea unghiurilor, fie a distanțelor, fie a diferențelor de nivel.

În topografie poziția în plan a unui punct necunoscut se face în raport cu alt punct cunoscut sau care se consideră cunoscut. Ponderea altor elemente precum panta, orientarea și altele este redusă.

În ultimii ani aparatura topografică s-a perfecționat, iar noile modele asigură nu numai o precizie sporită ci și un grad ridcat de automatism în realizarea măsurătorilor. Noul îl constituie teodolitele electrooptice care asigură o precizie ridicată atât la măsurarea unghiurilor cât și la măsurarea distanțelor cu ajutorul undelor. Valorile unghiurilor și ale distanțelor sunt afișate direct pe ecran, iar datele obținute se pot transfera și pe terminale electronice, putând fi prelucrate apoi pe bază de programe adecvate.

În geodezie și topografie punctul bine determinat constituie elementul de bază al oricărui plan topografic. Toate contururile și arealele existente pe un plan rezultă din legarea acestor puncte între ele. Cu cât există mai multepuncte determinate , cu atât ridicarea topografică este mai detaliată .

Întrega ridicare topografică a unei țări se bazează pe rețeaua de sprijin, care se compune dintr-o serie de puncte geodezice determinate exact și legate între ele prin lanțuri de triunghiuri sau patrulatere.

Totalitatea punctelor aparținând acestor rețele constituie rețeaua geodezică de stat. Punctele geodezice care formează această rețea sunt determinate în mod exact în plan și nivelitic. Rețeaua de sprijin furnizeză elemente de pornire și elemente de control necesare operațiilor topografice.

Punctele existente în rețeaua geodezică se pot îndesi prin executarea unor intersecții sau prin efectuarea unor triangulații locale în topografie.

Reprezentările topografice sunt piese valoroase prin care imaginea terenului cu toate detaliile existente și reliefullui sunt în fază de birou.

Proiectul de față își propune să prezinte în detaliu toate aspectele referitoare la proiecțiile cartografice precum și la întocmirea planurilor și hărților topografice. O atenție deosebită în cadrul proiectului va fi acordată scărilor numerice și scărilor grafice.

4

În capitolul „Anexe” vor fi prezentate exemple de probleme care se rezolvă utilizând planurile și hărțile topografice.

Proiectul debutează cu un „Argument” și se încheie cu probleme referitoare la: manipulerea și transportul aparatelor topografice , punerea în stație a aparatelor topografice și măsuri de protecția muncii ce trebuierespectate la lucrările cu aparatele topografice.

Tot în finalul proiectului este prezentată și lista lucrărilor de specialitate pe baza cărora a fost întocmit proiectul.

5

CAPITOLUL I PROIECȚII CARTOGRAFICE

I.1. Generalități despre cartografie

Cartografia este o disciplină ce se ocupă de studiul procedeelor matematice și grafice ce reprezintă suprafața pământului, parțial sau în ansamblu, pe o suprafață plană. Paralelele și meridianele ce au fost trasate imaginar pe suprafața globului terestru constituie rețeaua cartografică sau geografică prin intermediul căreia se face reprezentare pe o suprafață plana (hartă) a sferoidului. Reprezentarea acesta poate fi realizată folosind un sistem matematic de proiecții cartografice, convenționale sau reale, acestea constituie rețeaua de bază a oricărei hărți.

Informaţiile documentare despre hărţi ne arată că ele au existat încă dinaintea erei noastră: au fost găsite schiţe primitive la egipteni, chinezi, canadieni, amerindieni realizate pe suporturi foarte variate începând de la os, coji de copac, nisip, lemn, pietre, etc. Conţinutul acestor schiţe se referă la suprafeţe restrânse şi reprezintă diferită elemente ale cadrului natural ca reţeaua hidrografică, lacurile, pădurile, peşterile.

Cea mai veche hartă ajunsă în România, zgâriată pe o tablă de argint este a Mesopotamiei, datând din sec. XIV-XV î.e.n. Primele hărţi propru-zise apar la grecii antici. Cea dintâi hartă grecească a fost construită de ANAXIMADRU din MILET şi cuprinde lumea cunoscută a timpului său, înconjurată de OKEANOS, în ipoteza Pământului plan.

Cele mai remarcabile rezultate cartografice în antichitate au fost construirea primului glob geografic de către CRATES şi imaginarea primelor sisteme de proiecţie de către HIPARH (sec. II î.e.n.) şi PTOLEMEU (sec. II e. n.).

Secolul al XVI-lea se caracterizează printr-o fructuoasă şi valoroasă activitate cartografică, cei mai importanţi reprezentanţi ai acestei perioade fiind MERCATOR şi ORTELIUS (olandez). Mercator publică în anul 1578 un prim atlas de hărţi geografice după hărţile lui Ptolemeu, dar reconstituite şi corectate de el. La întocmirea hărţilor, utilizează proiecţia cartografică şi propune mai multe proiecţii, dintre care una pentru navigaţie, care îi poartă numele, fiind folosită şi în prezent.

Cu toate acestea nicio proiecție matematică nu este absolut satisfăcătoare, deoarece o calotă sferică nu poate fi reprezentată în mod fidel pe o suprafață plană. De aceea in secolul trecut s-a propus chiar și confecționarea unor atlase geografice in formă de calotă sferică (Elisee Recclus).

I.2. Clasificarea proiecțiilor cartografice. Caracteristici

Orice hartă realizată de om este o reptrezentare deformată a suprafeței terestre, într-un grad mai mare sau mai mic. Din această cauză elementele de deformare ale proiecției vor fi apreciate și comparate față de treicaracteristici ideale, ce sunt reprezentate de rețeaua cartograficăa globului și anume:Conformă sau echiunghiulară, aceasta presupune păstrarea fidelă a unghiurilor de pe sferă (perpendicularitatea între mediane și paralele);

6

Echivalentă, astfel încât să se păstreze raportul de suprafață pe diverse zone;Echidistantă, ceea ce înseamnă menținerea distanțelor proporționale cu celede peglob, pe ambele direcții ale rețelei cartografice.

O proiecție cartografică poate avea numai una dintre cele trei caracteristici, ea definindu-se și prezentând anumite calități în funcție de aceasta. Deformarea proiecțiilor crește întotdeauna de la linia axială sau de la centru spre periferie. Cu cât suprafața de reprezentare este mai mare, cu atât deformarea este mai mare și mai dificilă.

Clasificarea proiecțiilor se poate face în funcție de diverse criterii și anume, după:

Tipul de canevas a. realeb. convenționale

Suprafața de proiectare

a. cilindriceb. conice (desfășurate)c. orizontale perspective

(azimutale)1. stereografice2. ortografice3. centrale

Modul de proiectare a. tangenteb. secante

Poziția axei față de planul de proiectare

a. normale (polare)b. transversale (mediane)c. oblice

Prin tipul de canevas se înțelege reprezentarea directă (reală) sau corectată (convențională) a rețelei cartografice.Suprafața de proiectare face referire la elementul geometric pe care se va face reprezentarea rețelei cartografice a globului. Acestea pot fi doar sub formă de cilindru sau con, care in momentul desfașurări dau proiecțiile respective și proiectarea plană directă (orizontală) în proiecție perspectivă. Această din urmă proiecție, în funcție de poziționarea punctului de iluminare poate fi:

- stereografică – când lumina este situată în partea opusă a globului ( figura 1 ),- ortografică – când lumina vine de la infinit ( figura 2 ),- centrală – când lumina se află în centrul globului ( figura 3).

În proiecțiile stereografice paralele sunt arce de cerc, iar în proiecțiile ortografice sunt drepte paralele. În proiecțiile cilindrice meridianele și paralelele sunt drepte perpendiculare, ca și pe sfera terestră.

În proiecțiile conice meridianele sunt drepte, care converg spre poli, iar paralelele sunt arce de cerc concentrice. Modul de proiectare are în vedere amplasarea feței globului în funcție de planul de proiectare: tangent ( figura 4 ) sau secant ( figura 5 ).Majoritatea proiecțiilor sunt tangente.

În proiecțiile orizontale există două drepte perpendiculare: ecuatorul și meridianul axial.Poziția axeise refera la poziția axei globului față de axa corpului de proiectare, de aici rezultă

treisituații:

- normale – în momentul când cele două axe sunt comune ( figura 6 ),- transversale – doar atunci când cele două axe sunt paralele ( figura 7),- oblice – atunci când intre cele două axe există un unghi oarecare ( figura 8 ).

Dintre cele mai cunoscute proiecții amintim:

7

- cilindrice (reale) : Mercator, Cassini, Gaus-Kruger (convenționale): Molweide, Sanson-Flamsteed, Hammer, Eckert, Goode (discontinuă), Atlantis

- conice (reale): Lambert, Albers, De l’Isle (convenționale): Bonne, policonică, poliedrică, stelată, Bartolomew, J.S. Cahill (discontinuă).

- Orizontale (azimutale): stereografică, ortografică.

I.3. Proiecțiile cartografice utilizate în România

Prima hartă topografică exactă ridicată și editată de statul român s-a reașizat între anii 1873 – 1881 de serviciul Geografic al Armatei, această hartă cuprindea Moldova, Muntenia, Oltenia și Dobrogea. A fost folosită pentru crearea acestei hărți proiecția convențională conică echivalentă Bonne cu elipsoidul de referință Bessel.

Această proiecție a fost înlocuită îcepând cu anul 1916 cu proiecția conică conformă Lambert, la care s-au adîugat și axele de coordonate rectangulare.

Din anul 1933 a fost introdusă proiecția azimutală stereografică pe plan secant,aceasta fiind mai bine adecvată formei circulare a României, cu acest prilej adoptânduse și elipsoidul internațional Hayrford, la acea dată este cel mai apropiat de dimensiunile Terrei. Punctul central al proiecției era situat la 30 kilometri nord-vest de orașul Brașov, iar raza cercului secant avea 230,037 kilometri. Deformația pe axul de secantă = 0, iar la centrul proiecției = 0.327 m. Sistemul de coordonate rectangulare (x,y) al proiecției are axele identice cu cel matematic normal. Pentru pozitivarea coordonatelor, originea axelor este deplasată cu 500 km spre vest și sud.În anul 1951 se renunță la această proiecție, astfel sa trecut la adoptarea proiecției cilindrice transversale Gauss-Kruger, aceasta mai era denumită și proiecția Universal Transversal Mercator (U.T.M.), proiecția având un caracter internațional și fiind calculată după elipsoidul de referință Krasovski (1940). Este concepută ca o proiecție de fus, această proiecție împarte întregul glob în 60

de fuse , fiecare fus are 6 lățime ( 360˚ : 6˚ = 60 fuse). Fiecare fus se desfășoară între cei doi poli, are

un meridian axial care este tangent la cilindrul de proiectare. Deformarea este nulă în lungul meridianului axial, iar deformarea maximă este pe meridianele extreme, depășind erorile de la proiecția stereografică (3,3 m/10 km).

În proiecția Gauss-Kruger doar meridianul axial și ecuatorul sunt linii drepte, celelalte meridiane și paralele sunt curbe simetrice care se intersectează sub unghiuri drepte.

Proiecția se aplică numai până la latitudinea de 88˚, la nord și la sud de aceste latitudini utilizându-se o proiecție azimutală polară. Proiecția Gauss-Kruger nu se aplică pentru o reprezentare de ansamblu a Terrei , ea se aplică numai pentru o redare pe fuse a unei porțiuni limitate.

Față de sistemul stereografic 1933 sau sistemul matematic normal axele sunt invers în sistemul de proiecție Gauss_Kruger. Axa X este paralelă cu meridianul axial al fusului, iar axa Y este reprezentată de proiecția ecuatorului.

Din 1970 s-a adoptat din nou proiecșia stereografică – pentru hărțile cu caracter civil – pe plan secant 1970, dar cu anumite modificări. Una dintre modificări a fost mutarea punctului central al proiecției care este acum la nord de Făgăraș (46˚00’00” latitudine nordică și 25˚00’00” longitudine

8

estică), raza cercului de secantă este acum de 201,718 km. Deformația maximă la centrulnproiecției este de 0,250 m, iar la periferie de 0,611 m ( în județele Constanța, Tulcea, Timiș).

Sistemul de axe , scheletul, nomenclatura și formatul rămânând aceleași ca și în proiecția Gauss-Kruger.

9

CAPITOLUL al II-lea HĂRȚI ȘI PLANURI TOPOGRAFICE

II.1. Definiții și clasificarea hărților.

Harta este reprezentarea grafică convenționlă, totul micșorat la o anumită scară și cu ajutorul unui sistem matematic de proiecție, în care se reprezintă suprafețe mari sau mai mici ale pământului și se ține seama de în construcția ei de curbura pământului. În topografie reprezentarea făcându-se direct în plan orizontal, nu se mai recurge la folosirea unei proiecții cartografice.

Hărțile se pot clasifica după conținut sau după scară. După scara lor hărțile sunt clasificate în tabelul următor:

Tipul de hartă Scara Scări actuale Scări vechiHărți geografice ˂ 1 : 1 000 000 Diverse DiverseHărți chorografice (regionale) 1 : 1 000 000 – 1 : 200 000 Diverse DiverseHărți topografice 1 : 200 000 – 1 : 25 000 1 : 200 000

1 : 100 0001 : 50 000

1 : 200 0001 : 100 0001 : 75 0001 : 50 000

Planuri topografice 1 : 25 000 – 1 : 5 000 1 : 25 0001 : 10 0001 : 5 000

1 : 25 0001 : 20 000

Planuri de situație ˃1 : 2 500 1 : 2 5001 : 2 0001 : 1 0001 : 500

Diverse

Planurile la scările 1 : 20 000 – 1 : 25 000 sunt hărți topografice de bază realizate la scară mare, acestea acoperind întreaga țară sunt numite planuri directoare de tragere. Diferența între plan și hartă este făcută de scară și detaliile de conținut. Planul fiind o hartă topografică făcut la o scară mai mare, este deci mult mai bogat în detalii topografice.

După conținutul lor hărțile se împart în: hărți generale și hărți speciale. Hărțile generale cuprind elementele topografice caracteristice de nivelment și planimetrie, acestea sunt selecționate în funcție de scara hărții. În această categorie de hărți sunt cuprinse cele topografice și cele geografice complexe. Hărțile speciale redau repartiția unor elemente de specialitate, chiar dacă acestea sunt pe un fond minim de detalii topografice. Din această categorie fac parte hărțile: orografice, climatografice, hidrografice, hidrogeologice, pedologice, geologice (stratigrafice, litologice), fitogeografice, demografice, etnografice, economice, folosința terenului, turistice, rutiere, s.a.

II.2. Elementele hărții topografice

Orice hartă sau plan topografic cuprinde – în scopul unei interpretări exacte (folosind proiecția Gauss-Kruger) – o serie de elemente de încadrare înscrise în exteriorul cadranului, precum și elemente de conținut redate prin semne convenționale. În prima grupă de elemente putem nota:

10

Indicativul hărții exprimat în nomenclatura caracteristică proiecției Gauss-Kruger, aceasta cuprinde inndicativul propriu-zis, specific scării respective, precum și localizarea foii respective, prin așezarea princcipală. Exemplu: L – 35 – 73 – D – d ( Mogoșanii de jos )

Coordonatele geografice sunt înscrise în colțurile chenarului fiind marcate pe chenarul exterior prin segmente de minute. Exeplu: foaia topografică citată mai sus are următoarele valori de coordonate geografice în cele 4 colțuri ( figura 9 ).

Valorile și segmentele care sunt înscrise pe chenar permit calcularea coordonatelor geografice ale oricărui punct din interiorul hărții, prin efectuarea unei interpolări.

Coordonatele rectangulare sunt notate în kilometri, acestea sunt proprii fiecărui fus al proiecției Gauss-Kruger și sunt trecute pe chenarul interior. În această proiecție axa Y corespunde cu linia ecuatorului, iar înregistrarea valorilor – reprezintă de fapt distanța în kilometri, incepând de la ecuator - se face spre nord și sud; axa X este paralelă cu meridianul axial, care a fost majorat cu 500.000 km, pentru pozitivare.

Pentru diferențierea fuselor, la valoarea reală a coordonatei Y, se adaugă numărul fusului, considerat de la meridianul Greenwich.Exemplu: X = 5 063 ( kilometri față de ecuator ) Y = 5 296 ( unde 5 reprezintă numărul fusului față de Greenwich, iar 296 coordonata propriu-zisă față de axă ).

Diviziunile coordonatelor rectangulare de pe chenar se continuă în interiorul hărții printr-o rețea de caroiaj kilometric, acesta servește la determinarea coordonatelor rectangulare ale oricărui punct.

Racordarea foilor topografice vecine este indicată la mijlocul celor patru laturi ale chenarului, fiind notată prin indicativul respectivelor foi.

Orientarea planului se poate face în mod exact prin intermediul unui desen ( situat sub chenar în stânga ), în care sunt arătate (în ordine): linia de caroiaj rectangular, directia meridianului geografic și direcția meridianului magnetic. Se aleg trei direcții notate pe grafic, unde sunt notate unghiuri de convergență, cum ar fi cel între caroiaj și meridianul geografic, și declinația magnetică, care se formează între meridianul geografic și meridianul magnetic. Însumând cele două unghiuri, cel de-al doilea fiind variabil, se poate face cu exactitate orientarea cu busola a foii topografice.

Scara numerică și grafică a hărții topografice sunt înscrise în subsolul chenarului de jos al foii. O scară numerică și o scară grafică cu talon corespunzătoare au notată fiecare hartă topografică tipărită.

Graficul pantei, inscris tot în chenarul de jos, în partea dreaptă, indică valoarea pantei în funcție de echidistanța curbelor de nivel. Prin transpunerea distanței între două curbe de nivel consecutive, pe graficul amintit poate fi citită valoara pantei în grade ( figura 10 ).

Alte elemente de încadrare cu o imporanță mai mică, dar care trebuie să se regăsească pe o hartă, înscrise pe marginea hărții sunt: localizarea administrativă care este trecută în sus partea stângă, instituția care a editat harta este trecută în partea de sus pe mijloc,

II.3. Scara numerică a planurilor și hărților topografice

Scara numerică a unei hărți sau a unui plan este un raport numeric constant între distanța de pe plan sau hartă și distanța corespunzătoare din teren redusă la orizontală.

11

Scara numerică se poate exprima în două forme 1 : n sau sub formă de fracție , ăn care n

reprezintă numitorul scării. Pentru efectuarea de calcule cu referire la scară se utilizează formula scării numerice după cum urmează:

=

În care: n – este numitorul scării: d – distanța de pe plan sau hartă; D – distanța din teren redusă la orizontală.Termenul D se obține din distanța înclinată și din unghiul de pantă (α) după formula:

Do = Dm * cos α

Un element necunoscut se poate deduce în funcție de celelalte elemente, se poate scrie in felurile următoare :

n = (a) ; d = (b) ; D = d * n (c)

Aceste trei formule le vom putea folosi ăn situațiile pe care le vom enumera în continuare. Se poate calcula n pentru alegerea scării unui plan ce urmează a fi întocmit sau în situația ăn care acesta nu a fost notată pe harta ce va fi folosită. Se poate determina d pentru reducerile la scară a distanțelor măsurate, pentru ca acestea să poată fi transpuse pe plan sau hartă. Se va deduce D în cazul în care este necesară aflarea distanței de pe hartă, în funcție de distanța de pe plan sau hartă și scara acestora.

Este bine să cunoaștem noțiunile de scară mare și scară mică, acestea fiind în legătură directă cu raportul scării. Este numită scară mare aceea scară care are numitorul mai mic decât numitorul altei scări, de aici rezultă un raport mai mare. Exemplu: Scara 1 : 2 000 este mai mare decât scara 1 : 10 000 și anume scara este de 5 ori mai mare (10 000 : 2 000 = 5).

Numitorul scării trebuie să îndeplinească întotdeauna trei condiții, acestea sunt: numitorul trebuie să reprezinte întotdeauna un număr întreg, să fie diferit de 0 și să fie ușor de introdus în calcule. De aceea au fost introdus un standard de stat ( STAS 2-59 ) care stabilește scările recomandate pentru

planurile și hărțile topografice, după cum urmează: 1 : ; 1 : (2 x ) ; 1 : (5 x ), în care n este

un număr întreg. Pe lângă scarile recomandate mai există o scară 1 : (2,5 x ) dar aceasta este doar

permisă.Scara numerică este un element indispensabil al unei hărți, de aceea ea trebuie să figurezepe o

astfel de lucrare. O hartă fără scară nu are valoare exactă, astfel încât aceasta nu poate fi folosită în mod corect.

12

II.4. Scara grafică

Scara grafică a unei hărți sau a unui plan este o construcție liniară, ea exprimă un raport grafic constant între distanța de pe plan sau hartă și distanța corespunzătoare din teren redusă la orizontală.

În cartografie se utilizează în mod obișnuit trei tipuri de scări grafice:. simplă, cu talon sau cu rețea (transversală). Aceste trei scări se deosebesc între ele atât din punct de vedere constructiv cât și din punct de vedere al preciziei de măsurare.

Scara grafică simplă ( figura 11 ) se compune din două linii paralele cee sunt situate la mică distanță una de cealaltă fiind segmentată la distanțe egale de lini perpendiculare, deasupra fiecărei diviziuni se trece începând cu prima care este 0 și este considerată originea scării, apoi pe rând se trec distanțele de pe teren dar cumulate, la ultima diviziune se trece în plus și unitatea de măsură, care este în metri sau kilometri. Distanțele egele se numesc module, iar valoarea acestora poate varia (în cazul acestei lucrări modulele au valoarea de 1000 m).

Precizia scării se calculează făcând raportul între valoarea unui modul și numărul de diviziuni de pe modul:

p =

Pentru înregistrarea distanței din teren se folosește un distanțier, distanța de pe plan sau hartă și se suprapune peste scara grafică simplă a hărții. În cazul în care un capăt al distanțierului nu se suprapune pe o anumită diviziune, respectiva distanță se aproximează.

Scara grafică cu talon ( figura 12 ) este alcătuită dintr-o scară grafică simplă care în partea stângă a origini scării mai are un modul ce este divizat în 10 părți egale, acest modul se numește talon.

Precizia scării se calculează făcând raportul între valoarea unui modul și numărul de diviziuni de pe talon:

p =

Pentru înregistrarea distanței din teren se folosește un distanțier, distanța de pe plan sau hartă și se suprapune peste scara grafică simplă a hărții. În cazul în care un capăt al distanțierului nu se suprapune pe o anumită diviziune, extremitatea dreapta o așezămm pe o diviziune, iar extremitatea stânga pe talon,respectiva distanță se aproximează.

Scara grafică cu rețea (transversală) ( figura 13 ) are la bază o scară grafică cu talon la care sunt adăugate o rețea de linii orizontale situate pe toată lungimea scării și o rețea de linii oblice situate doar sub talon.

Precizia scării se calculează făcând raportul între valoarea unui modul și numărul de diviziuni de pe talon:

p =

13

Pentru a determina o distanță folosim această scară transversală, extremitatea extremitatea din dreapta a distanțierului o așezăm pe o diviziune a unui modul în funcție de mărimea distanței, iar extremitatea stângă trebuie să o situăm la o intersecție a unei lini orizontale cu o linie oblică, situarea se face ridicând și coborând distanțierul până găsim această interseclie.

II.5. Conținutul hărții

Interiorul hărții cuprinde suprafața de teren transpusă pe plan prin intermediul unui sistem de semne convenționale, completat cu scrierea. Desenul cartografic în ansamblu său reprezintă o îmbinare între linii sau areale reduse la scară și o serie de simboluri reprezentate de semnele convenționale.

Semnul convențional este un desen schematic al obiectului de pe teren, de formă și mărime convențional stabilite. Forma pe care o are semnul convențional trebuie să sugereze imaginea obiectului reprezentat, iar dimensiunile sale fiind cu mult mai mari dacât ar permite reducerea la scară. Atât forma cât și dimensiunile vor fi consemnate intr-un atlas de semne convenționale. Semnele convenționale, utilizate pe hărțile topografice, se pot grupa în raport cu obiectele pe care le reprezintă, după cum urmează:Punctele de bază, de nivelment sau de planimetrie, fac referire la punctele geodezice sau topografice de diferite ordine, sunt reprezentate pe hartă cu ajutorul figurilor geometrice – triunghi, cerc, pătrat – de dimensiuni mici.Hidrugrafia cuprinde întreaga rețea hidrografică formată din cursuri de apă, lacuri, canale, izvoare, mlaștini, bazine de reținere, fântâni, etc. acestea sunt desenate pe hartă cu albastru.Construcțiile și așezările omenești sunt reprezentate prin areale sau semne convenționale izolate, acestea pot indica: fabrici, obiective economice, instituții de cult, diverse construcții, cvartale de intravilan. Cu excepția hărților colorate unde aceste semne sunt trecute cu roșu, pe restul hărșilor și planurilor aceste semn au culoarea neagră.Limitele și împrejurimile se referă la limitele cu caracter administrativ precum și la diferite categorii de împrejmuiri, în funcție de materialul folosit la construirea lor. Căile de comunicație, acestea cuprind căile ferate cu accesoriile aferente, căile rutiere cu subdiviziunile lor.Vegetația și culturile se referă în primul rând la arealele forestiere, care sunt colorate într-o nuanță verde și dispun în interior de un simbol caracteristic speciei dominante. Culturile sunt reprezentate de areale în care se află înscrise semne convenționale, grupate într-o anumită ordine.Relieful este reprezentat pe hărțile topografice în proiecția Gauss-Kruger, prin curbe de nivel trasate în culoare sepia. Valoarea cotelor este trecută în negru, alături de semnul garacteristic.Scrierea face parte integrantă din conținutul hărții și prezintă două aspecte cartografice: ortografia sa și forma grafică de redare.În ce privește ortografia, aceasta este stabilită prin Normele de scriere a numelor geografice, elaborată de Comisia de Nomenclatură a Institutului de Geogrefie, aceste norme prevăd utilizarea grafiei oficiale din fiecare țară.Forma grafică este stabilită prin regulile tehnice de înscriere a numelor și prin tipul de scriere, acesta trebuie să difere în functie de categoriile de nume. Această diferențiere se materializează prin utilizarea următoarelortipuri de scriere: romane, cursive, cursive aplecate spre stânga, bloc drept și bloc înclinat, batarde.

14

II.6. Probleme ce pot fi rezolvate pe hărți și pe planuri topografice

Linia de cea mai mare pantă a unui plan este acea linie a planuli care face cel mai mare unghi cu planul orizontal. Într-un plan înclinat se pot duce o infinitate de asemenea linii, toaate fiind paralele între ele.

Determinarea coordonatelor geografice ale punctelor pe hartă se poate face folosind cadrul geografic al foii de hartă. Se duc din punctul respectiv paralele le cadrul geografic până ce acestea intersectează liniile cadrului. Se stabilește valoarea minutului de latitudine și longitudine unde paralelele au intersectat cadrul, în funcșie de valorile arcelor de paralel și de meridian care delimitează foaia de hartă.

Prin interpolare liniară se calculează secundele care trebuie adăugate la valorile mai sus stabilite.

Determinarea coordonatelor rectangulare ale punctelor pe hartă se face foșosind caroiajul rectangular al foii de hartă.

Se determină coordonatele rectangulare X, Y ale unui colt al pătratului în care se află punctul respectiv , folosind valorile înscrise (în km) pe cadrul hărții. Se coboară perpendiculare pe laturile alăturate colțului căruia i-au fost determinate coordonatele. Se citesc în milimetri distanțele de la colțul determinat până la piciorul perpendicularelor șă se transformă folosind scara numerică a hărții. Se obțin astfel crețterile de coordonate ale punctului față de colțul considerat. Se calculează coordonatele punctului prin adunarea sau scăderea creșterilor de coordonate calculate.

Determinarea distanței se poate face in următoarele feluri:

a) Folosind scara numerică a hărții

m] = d [mm] *

b) Folosind scara grafică a hărțiiPrecizia grafică pentru o eroare e=±2

= ± e * n

n = 1000 și e = 0,2 =˃

[m] = ± 0,2 *

c) Din coordonate

=

15

Determinarea orientărilor și a unghiurilor orizontale. Determinarea unei direcții reprezintă unghiul format de direcția nordului geografic cu direcția respectivă, măsurat în sens orar și având originea pe direcția nordului geografic. Unghiul de orientare al unei direcții se poate determina pe hartă prindouă procedee:

- Folosind coordonatele rectangulare care definesc direcția respectivă;- Folosind raportul circular gradat în grade centesimale

CAPITOLUL al III-lea VERIFICAREA, RECTIFICAREA, PUNEREA ÎN STAȚIE, TRANSPORTUL, MANEVRAREA ȘI ÎNTREȚINEREA APARATELOR TOPOGRAFICE. REGULI DE PROTECȚIA MUNCII

III.1 Verificarea și rectificarea goniometrelor

Măsurarea corectă a unghiurilor impune ca goniometrele folosite să îndeplinească anumite condiții specificeprincipiilor de construcție a lor. În acest scop ele se verifică, iar în cazul apariției unor erori de construcție sau reglaj se urmărește eliminarea efectului lor prin rectificarea aparatelor și prin aplicarea unor metode de măsurare adecvate.

În ceea ce privește erorile de construcție trebuie îndeplinite trei condiții ce vor fi prezentate mai jos.

1. CERCURILE GRADATE SĂ FIE PERPENDICULARE PE AXELE LOR. În gerneral această condiție este satisfăcută prin construcție. O eventuală eroare de până la 10 minute centesimale nu afectează rezultatele măsurătorilor.2. CENTRUL CERCULUI ORIZONTAL TREBUIE SĂ COINCIDĂ CUCENTRUL CERCULUI ALIDAD. Necoincidența lor determină eroarea de excentricitate a cercului alidad. Această eroare se pune în evidență prin citiri făcute la cele două verniere sau microscoape, rezultând

prin diferența lor valori mai mari sau mai mici decât , respectiv . pentru eliminarea acestor

erori se fac citiri la ambele verniere sau microscoape, precum și mediile acestor citiri.

La teodolitele care au micrometre cu coincidență, această eroare este eliminată, deoarece însăși citirea făcută reprezintă valoarea medie.

3. AXA OPTICĂ ȘI DE VIZARE A LUNETEI TREBUIE SĂ INTERSECTEZE AXA PRINCIPALĂ A APARATULUI. În caz contrar apare eroarea de excentricitate a lunetei, care se elimină prin vizarea semnalelor în ambele poziții ale lunetei, făcându-se citirile corespunzătoare. În calculul unghiurilor se ia media lor.

16

Referitor la erorile de reglaj putem spune că ele sunt condițiile specifice principiilor de construcție ale aparatelor, iar prindereglarea unor părți mecanice sau optice apar aceste erori care se elimină prin verificarea și rectificarea teodolitelor și tahimetrelor.Principalele condiții de reglaj sunt:1. AXUL PRINCIPAL SĂ FIE VERTICAL. Este prima condiție care se realizează prin operația de calare sau orizontalizare a cercului orizontal. Calarea se face folosind șuruburile de calare și a nivelei sau nivelelor torice de pe cercul alidad.2. AXUL SECUNDAR SĂ FIE PERPENDICULAR PE AXUL PRINCIPAL. Pentru verificarea condiției se calează aparatul într-un punct și se vizează un alt punct situat mai sus de orizontala locului, apoi se coboară luneta și se citește la firul vertical reticular gradația de pe o miră așezată orizontal pe aceași direcție cu punctul vizat. Vizarea aceluiași punct și citirea pe miră se face și în pozitia a doua a lunetei. Când cele două citiri nu corespund condiția nu este îndeplinită, iar rectificarea aparatului trebuie efectuată în atelier de specialitate.3. AXA DE VIZARE SĂ FIE PERPENDICULARĂ PE AXUL SECUNDAR. Neândeplinirea acestei condiții determină eroarea de colimație, care se datorește deplasării centrului reticular față de axa optică a lunetei . Pentru verificarea condiției se calează aparatul într-un punct și se vizează un semnal intr-un punct îndepărtat în ambele poziții ale lunetei făcându-se citirile corespunzătoare la

cercul orizontal. Dacă această diferență este mai mică sau mai mare de , respectiv , aparatul

are eroare de colimație.Pentru rectificare se face media minutelor celor două citiri, care se introduce în aparat cu

surubul micrometric al mișcării alidade, apoi, cu suruburile de rectificare ale reticulului se readuce firul reticular vertical pe semnal. Operația se repetă.

III.2. Punerea în stație a goniometrelor

Pentru executarea unor lucrări topografice cu tahimetre și teodolite este necesară punerea lor în stație. Această operație începe cu montarea aparatului pe trepied și fixarea sa cu șurubul atașat. Punerea în stație, adică pregătirea aparatului în vederea unei ridicări topografice, comportă trei operații și anume: centrarea, calarea și orientarea.a) CENTRAREA APARATULUI

Operația de centrare se referă la instalarea aparatului montat pe trepied, deasupra punctului de stație, estfel încât prelungirea axului principal să întâlnească centrul țărușului, care marchează punctul . Această operație se efectuează în mod obișnuit prin folosirea firului cu plumb ( accesoriu al aparatului ), care se atârnă de un cârlig, fixat la surubul defixare sau la ambază. Cu ajutorul firului cu plumb aparatul este adus cu exactitate deasupra țărușului, prin deplasarea picioarelor trepiedului în mod convenabil. Apoi, prin apasarea pe saboții picioarelor de pe trepied, se realizează o centrare exactă. Dacă este cazul în final se mai poate efectua o centrare de mică amplitudine, prin mișcarea aparatului pe platforma trepiedului, după ce am eliberat mai înainte șurubul de fixare.

La aparatele care au un dispozitiv de centare optică operația de centrare se execută fără a mai recurge la firul cu plumb. Acest dispozitiv se folosește, mai ales, în zilele cu vînt puternic, care deplasează firul cu plumb de la direcția verticalei sau pentru verificarea operației clasice de centrare.

17

Pentru utilizarea dispozitivului de centrare optică se înlătură firul cu plumb aflat sub aparat și se vizează prin ocularul dispozitivului, vizare care ne permite să vedem capul țărușului. Acesta trebuie pus în coincidență cu un reper fix, circular sau rectangular, care apare în câmpul ocularului.b) CALAREA APARATULUIAceastă operație este absolut indispensabilă. Ea se referă la aducerea axului principal al aparatului în poziție verticală. Calarea se realizează de la cele trei șuruburi de calare ale aparatului, prin intermediul libelelor montate pe carcasa cercului orizontal.

Pentru efectuarea acestei operații se aduce libela cilindrică astfel încât axul său să fie paralel cu linia care unește două suruburi de calare ( sau cu muchia ambazei ). Apoi se învârtesc cele două suruburi de calare ăn sens invers, până când se aduce bula libelei între reperele principale, marcate pe fiolă.

După aceasta, se rotește aparatul perpendicular pe prima direcție și se obține, astfel, o a doua poziție a libelei. Se execută calarea și în această poziție, adică se acționează de la cel de-al treilea surub de calare, până se aduce bula nivelei între repere.Cele două operații succesive se repetă de mai multe ori, până când ne asigurăm că bula se menține între repere în orice poziție a aparatului.

Reușita operației de calare este condiționată de verificarea eventual de rectificarea libelei aparatului. În caz contrar, este necesar să ne asigurăm în prealabil ca suruburile de calare se află într-o poziție mijlocie, adică sunt înșurubate cam jumătate din cursa lor. Totodată trebuie menționat că operația de calare nu se poate face în condiții bune, dacă platforma trepiedului, după centrarea aparatului, a rămas în poziție înclinată. Pentru controlarea acestei poziții ne servim de libela sferică, care se află montată pe carcasa cercului orizontal.c) ORIENTAREA APARATULUIAceastă operație se execută numai în cazul în care lucrarea topografică pe care o efectuăm impune și orientarea aparatului. În funcție de caracterul lucrării pe care o efectuăm se poate face: orientarea magnetică cu busola sau declinatorul sau orientarea pe o direcție dată.

ORIENTAREA MAGNETICĂ se aplică în cazul drumuiri închise sau a radierii, în lipsa unor puncte de coordonate cunoscute. La drumuirea închisă, orientarea magnetică se face numai în prima stație a lucrării, în celelalte stații se aplică orientarea pe o direcție dată.

Pentru executarea orientarii magnetice se montează busola sau declinatorul pe aparat, după care se pun zerourile în coincidență la cercul gradat al aparatului, din mișcarea înregistratoare. Apoi, se liberează mișcarea generală și se orientează aparatul pe direcția nordului magnetic, indicată de acul busolei sau declinatorului. La tahimetrele-teodolit sau teodolitele ZEISS-THEO, busola dispune de un cerc mobil gradat, care trebuie adus la diviziunea zero pentru obținerea direcției nordului magnetic.

După executarea orientării magnetice se blochează mișcarea înregistratoare, cu ajutorul căreia se poate trece la măsurătoarea orientărilor sau unghiurilor.

ORIENTAREA PE O DIRECȚIE DATĂ se folosește în stația în care ridicarea planimetrică se sprijină pe puncte de coordonate cunoscute ( drumuirea sprijinită ) sau în cazul stațiilor 2, 3, etc. la drumuirea închisă.

În vederea executării este necesar să se calculeze, în primul rând, orientarea directă dintre cele două puncte, din coordonatele acestora, sau să se transmită orientarea de la o stație la alta. Pentru cazul al doilea calculul se face ca în exemplul de mai jos (fig. ):

VIZAREA, pentru executarea oricărei măsurători cu aparatele topografice este necesar să se vizeze cu luneta la semnalul fixat deasupra punctului topografic. Operația de vizare este importantă; ea trebuie executată cu precizie și cu rapiditate. De aceea, tehnica sa trebuie să fie bine cunoscută.

18

Prima fază a vizării constă din vizarea aproximativă cu ajutorul cătării sau vizorului special situat deasupralunetei aparatului. Acesta permite obținerea direcției de viză și deci încadrarea semnalului topografic în câmpul lunetei, după care se fixează cele două mișcări ( în plan orizontal și vertical ).

În a doua fază se vizează cu luneta, pe direcția stabilită, executându-se, din manșonul de focusare, claritatea imaginii. Apoi, se efectuează așa-numita punctare, adică vizarea cu precizie. Aceasta se realizează prin acționarea suruburilor micrometrice ale celor două mișcări în mod alternativ ( orizontal și vertical ), până când se obține condiția ca intersecția firelor reticulare să se suprapună pe baza jalonului sau pe fluturele balizei.

Se reamintește că, înainte de utilizarea lunetei, este necesar să se pună la punct claritatea firelor reticulare, operație care se face de la ocular și care este legată de dioptriile fiecărei persoane.

III.3. Transportul, manevrarea și întreținerea aparatelor topogtafice

Aparatele topografice sunt ambalate de fabrică în cutii de lemn sau de metal, care le protejează de lovituri și praf. Ele trebuie păstrate în timpul cât nu sunt folosite în aceste cutii, în care se mai află câteva accesorii și anume: firul cu plumb, busola sau declinatorul, o șurubelniță, câteva chei, ace de rectificat, etc.

Transportul aparatelor se face numai în cutiile originale, luându-se măsuri deprecauție împotriva trepidațiilor provocate de transport. Între puncte de stație apropiate aparatele topografice pot fi transportate montate pe trepied, dar cu deoebită atenție în ceea ce privește protejarea lor. Ele se sprijină de umăr, menținând trepiedul în poziție verticală.

Manevrare aparatelor trebuie făcută cu deosebită finețe. Înainte de executarea oricărei mișcări în plan orizontal sau vertical, trebuie să ne asigurăm că respectiva mișcare este deblocată de la șurubul sau clapa de fixare. Nici o forțare a mișcărilor nu este permisă. Fixarea aparatului pe trepied se face cu ajutorul unui surub care se strânge moderat. Strângerea exagerată a acestui surub atrage după sine o blocare a suruburilor de calare ale aparatului.

Întreținerea aparatelor topografice se face prin curățirea lentilelor, cu ajutorul unei pensule sau ale unei cârpe moi, ștergerea de praf și ungerea periodică a axelor, după indicațiile prezentate în prospect.

III.4. Reguli de protecția muncii

Trepiedul se manevrează și se transportă cu atenție fără a provoca accidente prin căderea lui pe picioare sau prin înțepare cu saboții.

Fixarea aparatului pe trepied se face cu ajutorul unui șurub care trebuie strâns moderat și cu atenție. Dacă se strânge prea tare acest surub de fixare se vor bloca șuruburile de calare ale aparatului.

Manevrarea aparatului se face cu finețe. Înainte de a efectua măsurători trebuie să ne asigurăm că cele două mișcări în plan orizontal și vertical sunt deblocte de la șurubul sau clapa de fixare. Nu este permisă nici o forțare.

19

Transportul aparatului spre primul punct de stație se face doar în cutia originală, mișcând cât mai puțin posibil această cutie, pentru a preântâmpina eventualele trepidații.Între punctelede stație apropiateaparatul se transportă montat fiind pe trepied, dar cu multă atenție în ceea ce privește protejarea lui și a celui care-l transportă. Aparatul se poartă pe umeri , menținând trepiedul în poziție verticală.

BIBLIOGRAFIE

1. Dumitru, Onose – Topografie, Matrix Rom, București, 2004

2. Bârsan A., Deaconescu C., Tudor C., Mihăilă M. – Topograhie, geodezie și cartografie Cl. a XI-a, Ceres, București, 1980

3. Bârsan A., Deaconescu C., Anghelina D., Ionasec A., Vieru I., Meteș Z. – Topografie și desen tehnjc, Didactică și Pedagogică, București, 1979

20

ANEXE

Figura 1 – Proieția Ortografică

21

Figura 2 – Proieția Centrală

Figura 3 – Proieția Stereografică

22

Figura 4 – Proiecția Tangentă

Figura 5 – Proiecția Secantă

23

Figura 6 – Proiecția Normală

Figura 7 – Proiecția Transversală

24

Figura 8 – Proiecția Oblică

Figura 9 – Coordonatele geografice

25

Figura 10 - Elementele Hărții Topografice

26

Figura 11 – Scara Grafică Simplă

Figura 12 – Scara Grafică cu Talon

Figura 13– Scara Grafică cu Rețea ( Transversală )

27