Wykład 1:
Czy Ziemia może być płaska??
Tak, na niewielkich obszarach, w promieniu 15.5 km, albo na powierzchni 750 km kw. Jeśli przyjmiemy błąd pomiaru długości ±0.01 m.
Geodezja jest to nauka zajmująca się pomiarami i tworzeniem map powierzchni Ziemi. Chociaż od tego czasu metody geodezji zmieniły się znacząco, definicja ta jest wciąż aktualna i wymaga tylko uzupełnienia o problematykę współczesnych zmian powierzchni Ziemi w czasie.
Elipsoidalny (geodezyjny) układ współrzędnych
Współrzędne elipsoidalne są to linie krzywe leżące na powierzchni elipsoidy. Zwane są równoleżnikami, jeśli szerokość jest stała i południkami, jeśli długość jest stała. Jeśli elipsoida jest związana z bryła Ziemi, to współrzędne elipsoidalne zwane są współrzędnymi geodezyjnymi.
Tradycyjnie, przeciwieństwem współrzędnych geodezyjnych są współrzędne astronomiczne; szerokość i długość.
Układ współrzędnych
· Geodezja zajmuje się wyznaczaniem pozycji punktów leżących na powierzchni Ziemi lub w jej pobliżu. W tym celu konieczny jest, dobrze zdefiniowany układ współrzędnych. Układy współrzędnych ustanawiają uporządkowana zależność (relacje) miedzy fizycznymi punktami w przestrzeni, a liczbami rzeczywistymi (współrzędnymi).
· Układy współrzędnych stosowane w geodezji mogą być orto-kartezjanskie, dwu lub trójwymiarowe, a nawet jedno-wymiarowe w przypadku wysokości
Kartezjański układ współrzędnych
Kartezjański trójwymiarowy układ współrzędnych jest stosowany do zadań globalnych i jest definiowany przez trzy ortogonalne osie, które tworzą układ prawoskrętny. Osie te przecinają się w początku układu. Jak pokazano na rysunku, punkt P jest zdefiniowany przez odległości od punktu początkowego O licząc wzdłuż X, Y i osi Z.
Układ odniesienia
· Układy współrzędnych oraz parametry opisujące ich orientacje względem bryły ziemskiej zwane są geodezyjnymi układami odniesienia.
· W przypadku geodezji klasycznej na parametry opisujące orientacje układu odniesienia względem bryły ziemskiej składa się punkt początkowy, szerokość, długość, azymut linii, parametry elipsoidy, odstęp geoidy od elipsoidy.
Współrzędne prostokątne i biegunowe
· Dwuwymiarowy kartezjański układ współrzędnych jest zdefiniowany przez dwie prostopadłe do siebie osie. Matematycy zwą je osiami X i Y, podczas gdy geodeci wiążą je z geograficznymi kierunkami i jedną z nich kierują na północ (N) a druga na wschód (E).
· Biegunowy system współrzędnych określa położenie punktu przez element liniowy i kątowy. W przypadku dwu wymiarów jest to kat α i odległość s.
Wykład 2:
Mapa - graficzna forma przekazu informacji o Ziemi. Głównym zadaniem geodezji jest stworzenie obrazu powierzchni ziemi, czyli mapy. Przez mapę rozumiemy model rzeczywistości geograficznej przedstawiony w postaci graficznej (rysunkowej lub obrazowej) z zastosowaniem skali i zrozumiałej dla użytkownika symboliki kartograficznej.
Mapę określają:
· Matematycznie określona konstrukcja,
· Zastosowanie specjalnych systemów znaków kartograficznych (specjalnych symboli graficznych),
· Wybór i uogólnienie przedstawionych zjawisk
Odwzorowania kartograficzne - podejście matematyczne
Z matematycznego punktu widzenia, jeśli punkt P jest określony przez współrzędne geograficzne (j, l) na elipsoidzie oraz przez współrzędne kartezjańskie (x, y) w ortogonalnym układzie odniesienia (0, x, y) na płaszczyźnie, to odwzorowanie takie jest definiowane przez funkcje f i g :
x=fφ, λ
y=gφ,λ
Odwzorowania kartograficzne -podejście uproszczone
Odwzorowanie przebiega w dwu etapach:
W etapie pierwszym elipsoida jest rzutowana na pewna powierzchnie przejściową, która to powierzchnia następnie, po „rozcięciu” i rozłożeniu tworzy płaszczyznę. Takimi powierzchniami przejściowymi może być walec, stożek, płaszczyzna.
Odwzorowanie azymutalne, stożkowe, walcowe
Odwzorowanie kartograficzne jest matematycznym przedstawieniem elipsoidy, lub jej części na płaszczyźnie. Odwzorowanie posiada pewien szczególny punkt zwany punktem początkowym odwzorowania. Punkt ten jest punktem początkowym „0” układu na płaszczyźnie.
Odwzorowanie Gaussa-Krügera
Jest to odwzorowanie walcowe, poprzeczne, równokątne. Polega na odwzorowaniu strefy elipsoidy ziemskiej ograniczonej południkami, najczęściej o szerokości strefy 3 lub 6 stopni na pobocznice walca eliptycznego o osi znajdującej się w płaszczyźnie równika. Odwzorowanie to jest stosowane w Polsce.
Odwzorowanie Gaussa-Krügera z 1953r
Dla map w skalach mniejszych od 1:50 000, zastosowano odwzorowanie Gaussa-Krügera w pasach południkowych o szerokości 6 stopni.
W wyniku czego na obszarze Polski powstały dwie strefy odwzorowawcze z południkami osiowymi 15 stopni, 21 stopni .Zniekształcenia odwzorowawcze w tych strefach zmieniały się od 0 na południku osiowym do około 59 cm/km na brzegach strefy. Dla map większych od 1:50 000, stosowano odwzorowanie w pasach południkowych o szerokości 3 stopni, a wiec obszar Polski został podzielony na 4 strefy z południkami osiowymi 15, 18, 21,24 stopnie . Zniekształcenia na brzegach dochodziły do 15 cm/km.
Pasy południkowe w odwzorowaniu
Układ „2000”
W 2000 roku do prac geodezyjnych związanych z wykonywaniem mapy zasadniczej przyjęto układ „2000”. Układ ten opiera się na europejskim układzie odniesienia EUREF-89 i elipsoida GRS-80.
Skala mapy
Skala mapy jest to stosunek długości odcinka na mapie analogowej do długości tegoodcinka w terenie:
Skala może być wyrażona, jako:
· ułamek,
· opis słowny,
· podziałka liniowa
1M=dD
Podział map
Mapa ogólnogeograficzna jest to mapa określonego obszaru powierzchni Ziemi z uwzględnieniem obiektów naturalnych i antropogenicznych przedstawionych z dokładnością i szczegółowością odpowiadającą skali mapy.
Mapa tematyczna
Przez mapę tematyczna rozumiemy mapę przedstawiającą jeden wybrany temat w odróżnieniu od map ogólnogeograficznych, które są mapami ogólnego przeznaczenia.
Mapy tematyczne można klasyfikować zależnie od prezentowanych obiektów przestrzennych, które mogą być dyskretne i ciągłe, jedno dwu i trójwymiarowe, z ewentualnym uwzględnieniem czasu jako dodatkowego wymiaru.
Mapa topograficzna
· Mapa topograficzna jest mapą średnioskalową, tj. mapa w przedziale skalowym przyjmowanym zazwyczaj od l: l 0 000 do 1:300 000, o treści ogólnogeograficznej ze szczególnym uwzględnieniem obiektów topograficznych.
· W Polsce do celów cywilnych stosowane są mapy topograficzne w skalach: 1: 10 000, 1:25 000, 1:50000, 1: 100 000 i 1:200 000, z których podstawowe znaczenie maja obecnie mapy 1: 10 000 i 1:50 000.
· Topograficzne mapy cyfrowe o przeznaczeniu wojskowym wykonywane są obecnie zgodnie ze standardami NATO.
Mapa zasadnicza - mapa wielkoskalowa, tj. mapa w skali większej ni6 1: 10000 (1 :500, 1: 1000, 1 :2000 i 1 :5000), o treści, która obejmuje obiekty ogólnogeograficzne, katastralne, uzbrojenia terenu i jest wykonywana oraz utrzymywana w stanie aktualności zgodnie z obowiązującymi przepisami.
Nomenklatura map
Mapy zasadnicze opracowuje się na sekcjach pochodnych od arkusza mapy topograficznej w
skali 1:10 000 i wymiarach 5*8 km.
Opis Mapy
· Podziałka liniowa
· Legenda
· Linie obrysów, znaki kontrolne i linie siatki
· ...
mala18mi