WYKŁAD 11 GPSz2

GPSz2

WYKŁAD 11

KSZTAŁCENIE ZDALNE

GiK, inż, II rok, sem. 4 lato 2019/2020

środa 06.05.2020 8:15-10:00

2

NALEŻY RZETELNIE ZAPOZNAĆ SIĘ Z TREŚCIĄ WYKŁADU

EWENTUALNE PYTANIA W FORMIE MAILA

WYSYŁAĆ ŚRODA 10:00-13:00 W CZASIE KONSUTLACJI krzysztof.deska@tu.koszalin.pl

MICROSOFT TEAMS

KONSUTLACJE ONLINE ŚRODA 10:00-13:00

W EWENTUALNYCH PYTANIACH PRZEDMIOT, NR WYKŁADU, STRONA

GPSz2

WYKŁAD 11

TACHIMETRIA DAWNIEJ I DZIŚ CZĘŚĆ I

3

GEODEZYJNE WYSOKOŚCIOWE

POMIARY TERENOWE WYKONUJE SIĘ METODAMI:

1) niwelacji geometrycznej;

2) niwelacji trygonometrycznej;

3) niwelacji satelitarnej;

4) skaningu laserowego.

Geodezyjny wysokościowy pomiar terenowy dotyczący ukształtowania terenu, w zależności od celu, jakiemu ma służyć, i stopnia zróżnicowania form terenowych, wykonuje się w technologii:

1) niwelacji punktów rozproszonych;

2) niwelacji profilów;

3) niwelacji siatkowej;

4) tachimetrii (to metoda biegunowa pomiaru syt. + niwelacja trygonometryczna).

SPOSOBY/ TECHNOLOGIE POMIARU WYSOKOŚCIOWEGO UKSZTAŁTOWANIA TERENU

5

Wykonując tachimetrię, określa się

wysokości

z równoczesnym wyznaczeniem

metodą biegunową

współrzędnych prostokątnych płaskich

następujących warunków:

1) błąd średni pomiaru odległości nie większy niż 0,10 m;

2) błąd średni pomiaru kąta pionowego nie większy niż 0,0030^g; 3) długości celowych nie większe niż 250 m;

4) błąd średni pomiaru wysokości instrumentu i tarczy celowniczej nie większy niż 0,01 m.

Przy pomiarach tachimetrycznych należy wyeliminować błąd miejsca zera koła pionowego.

Dlatego odniesienia do standardów

dotyczących obu tych metod pomiarów.

TACHIMETRIA

6

Użyto wcześniej cytując standardy techniczne określenia: szczegół terenowy a dalej w tachimetrii stosowane będzie też (również za standardami) określenie: pikieta.

Czy, czy zawsze i ewentualnie czym różnią się te dwa pojęcia?

Albo jest coś szczegółem albo pikietą? Krawędź skarpy, pkt.

załamania rowu – czym jest?

W praktyce produkcyjnej często każdy element mierzony tachimetrem określany bywa jako pikieta.

Tachimetria wg standardów to technologia wysokościowego pomiaru terenowego ….. dotycząca ukształtowania terenu. Ale czy tylko?

Standardy: pikieta — to punkt terenowy, którego położenie określone jest przez współrzędne prostokątne płaskie i wysokość w państwowym systemie odniesień przestrzennych.

Te same standardy: przedmiotem geodezyjnego pomiaru wysokościowego są elementy szczegółów terenowych, dla których wymagane jest określenie wysokości w państwowym systemie odniesień przestrzennych, oraz pikiety.

Wiki np. podaje, że pikietami są:

w pomiarach sytuacyjnych:

- geometryczne środki obiektów punktowych, - załamania osi obiektów liniowych,

- załamania obrysów obiektów powierzchniowych,

w pomiarach wysokościowych – punkty dla których zostały określone wysokości w obowiązującym układzie wysokościowym.

Niezależnie od takich rozważań akademickich, czy interpretacji literatury, słownych zapisów standardów technicznych i przypadków szczególnych zasada realizacji pomiaru punktu i potem określenia jego X,Y,H jest taka sama.

PRZYPOMNIENIE - METODA BIEGUNOWA

Geodezyjny sytuacyjny pomiar terenowy metodą biegunową wykonuje się przez określenie:

1) kierunku prostej wyznaczonej przez stanowisko instrumentu i mierzony szczegół terenowy;

2) odległości między stanowiskiem instrumentu a mierzonym szczegółem terenowym.

Dokładność wyznaczenia szczegółu terenowego lub pikiety pomierzonej metodą biegunową (m_P(pom)) określa się według wzoru:

w którym:

d — oznacza pomierzoną odległość do szczegółu terenowego lub pikiety,

m_d — oznacza wartość błędu średniego pomiaru odległości, m_ — oznacza wartość błędu średniego pomiaru kąta.

PRZYPOMNIENIE - METODA BIEGUNOWA

przy obl. pamiętamy o odpowiednim  (ro)

dla m_

Przy geodezyjnym pomiarze sytuacyjnym metodą biegunową stanowiskami instrumentu oraz punktami nawiązania mogą być:

1) punkty poziomej osnowy geodezyjnej;

2) punkty pomiarowej osnowy sytuacyjnej;

3) punkty pośrednie wyznaczone na bokach osnów

4) punkty terenowe, których położenie zostało określone z dokładnością, o której mowa w § 16 ust. 2*, w nawiązaniu do co

najmniej dwóch punktów poziomej osnowy geodezyjnej.

PRZYPOMNIENIE - METODA BIEGUNOWA

*§ 16 ust. 2. Średni błąd położenia punktów pomiarowej osnowy sytuacyjnej nie może być większy niż 0,10 m względem najbliższych punktów poziomej osnowy geodezyjnej.

Przy pomiarze szczegółów terenowych II i III grupy, w przypadku braku punktów osnowy, stanowiskami

instrumentu oraz punktami nawiązania mogą być szczegóły terenowe I grupy.

PRZYPOMNIENIE - METODA

BIEGUNOWA

Przy pomiarze kierunku niezbędne jest wykonanie obserwacji na co najmniej dwa punkty nawiązania położone w odległości nie mniejszej niż 40 m od stanowiska instrumentu.

W przypadku gdy pomiar kierunku wykonuje się z ostatniego punktu ciągu wiszącego, dopuszcza się tylko jeden punkt nawiązania z jednoczesnym wykonaniem pomiaru kontrolnego na co najmniej jeden szczegół terenowy I grupy, którego położenie zostało określone inną metodą pomiarową lub z innego stanowiska.

PRZYPOMNIENIE - METODA

BIEGUNOWA

TACHIMETRIA

Z GRECKIEGO

DOSŁOWNIE OZNACZA

„SZYBKI POMIAR”

W przestrzennym układzie współrzędnych prostokątnych położenie dowolnego punktu P można wyznaczyć z początku układu O za pomocą trzech miar: kąt pionowego , kąta poziomego  i odległości skośnej d’.

Zasada pomiaru tachimetrycznego

16

Miary ,  i d’ można łatwo przeliczyć na domiary biegunowe na płaszczyźnie OXY:  , d oraz wysokość h liczona względem tej płaszczyzny.

Charakterystyczną cechą tachimetrii jest połączenie pomiaru sytuacyjnego metodą biegunową z pomiarem wysokościowym realizowanym za pomocą niwelacji trygonometrycznej.

Położenie zdejmowanego punktu P zwanego potocznie pikietą, określają domiary biegunowe:  , d zaś wysokość H_P można wyznaczyć na podstawie wielkości: z, d, i, s zgodnie ze wzorem:

s h

i H

H



  

H_St - wysokość stanowiska,

h - przewyższenie punktu celowania C, obliczane ze wzoru:

h=d ctg z,

d – odległość pozioma, z – kąt zenitalny,

i – wysokość instrumentu, s – wysokość sygnału.

17

Zasada pomiaru tachimetrycznego

18

• Obserwacje (kąt pionowy , kąt poziomy  i odległość skośna d’) wykonuje się z założonych wcześniej i odpowiednio dobranych stanowisk tachimetrycznych, tworzących osnowę pomiarową. Lokalizacja punktów osnowy tachimetrycznej powinna zapewniać dobrą widoczność powierzchni

i pokrycia terenu, co pozwala na zdjęcie możliwie dużej ilości pikiet z pojedynczych stanowisk tachimetru.

• Każde stanowisko i oczywiście pkt. nawiązania powinny mieć wyznaczone położenie przestrzenne za pomocą trzech współrzędnych:

X, Y, H.

• Tachimetria stosowana jest do sporządzania (w tym aktualizacji) map sytuacyjno-wysokościowych dla celów projektowych, planowania przestrzennego, inwentaryzacji sieci uzbrojenia, inwentaryzacji powykonawczej itp.

• Jeśli tachimetria jest wykorzystywana jako metoda pomiaru sytuacyjnego, wtedy stanowiskami instrumentu mogą być punkty poziomej osnowy pomiarowej lub szczegółowej oraz punkty posiłkowe (pośrednie) wytyczone teodolitem na bokach tych osnów (Instrukcja techniczna G-4 „Pomiary sytuacyjne i wysokościowe” już nie obowiązuje, ale zasada pozostała). ¹⁹

Dawniej (opisywane w starszej literaturze) ciągi tachimetryczne utożsamiane były z ciągami, w których tachimetrycznie wyznaczono rzędne (ze względu na sprzęt - dalmierze optyczne i diagramowe np.

Redta, Dahlta) zwykle o dość niskiej dokładności pom. odległości wykorzystywane tylko do pomiarów syt.-wys. na terenach rolnych i leśnych (rzeźba terenu i sytuacja – realizowana tachimetria).

Obecnie tachimetria to faktycznie technologia pomiaru sytuacyjno- wysokościowego.

Obecnie ze względu stosowany na sprzęt te ograniczenia „natury dokładnościowej” praktycznie wyeliminowane.

Przez pewien okres (przejściowy – w miarę wprowadzania dalmierzy elektrooptycznych - nasadek dalmierczych, tachimetrów elektronicznych do produkcji) stosowało się w praktyce pomiarowej/produkcyjnej pojęcia: metoda biegunowa dokładna, tachimetria elektroniczna, tachimetria o podwyższonej dokładności itp. - dla rozróżnienia.

OBECNIE TZW. OSNOWA TACHIMETRYCZNA TO

NAJCZĘŚCIEJ OSNOWA POMIAROWA DWUFUNKCYJNA TACHIMETRIA DAWNIEJ I DZIŚ, CIĄGI TACHIMETRYCZNE

20

Niwelację trygonometryczną wykonuje się za pomocą narzędzi pomiarowych zapewniających:

1) pomiar odległości z błędem średnim m_d ≤ 0,01 m;

2) pomiar kąta pionowego z błędem średnim m_ ≤ 0,0030^g.

Czyli gdybyśmy chcieli jednocześnie zakładać osnowę wys.

i wykonać tachimetrię to … nie m_d ≤ 0,10 m a m_d ≤ 0,01 m oraz

oczywiście określenie wysokość instrumentu i sygnału z dokł.

0,002 m a nie 0,01 m. Obowiązują też inne kryteria dokładnościowe – te pośrednie stosowane podczas pomiaru dla wys. osn. pomiarowej

PRZYPOMNIENIE - Pomiarowa osnowa wysokościowa zakładana metodą niwelacji

trygonometrycznej

Przy zakładaniu pomiarowych osnów sytuacyjnych należy m.in. zapewnić wykonanie pomiarów:

• liniowych ze średnim błędem pomiaru odległości m_d ≤ 0,01 m + 0,01 m/km,

• kątowych ze średnim błędem pomiaru kąta m_k ≤ 0,0030^g.

Czyli gdybyśmy chcieli jednocześnie zakładać osnowę syt.

i wykonać tachimetrię to również … nie m_d ≤ 0,10 m a m_d ≤ 0,01 m. Obowiązują też i inne kryteria, zasady dla

pomiarów syt. osn. pomiarowej.

PRZYPOMNIENIE - Pomiarowa osnowa

sytuacyjna

Praktycznie każdy tachimetr elektroniczny o dokładności pomiaru kąta minimum 9”

może być wykorzystany do pomiaru

osnowy sytuacyjnej, wysokościowej,

pomiaru syt. metodą biegunową, niwelacji

trygonometrycznej i …. tachimetrii.

24

Określenie tachimetria rezerwowane było i jest do pomiaru mającego na celu przedstawić (naturalne? - niekoniecznie) ukształtowanie terenu.

Pikietami wg standardów mogą być w szczególności:

1) charakterystyczne punkty powierzchni terenu położone na liniach o najmniejszym i największym spadku terenu, zwanych dalej „liniami szkieletowymi”;

2) punkty powierzchni terenu charakteryzujące jego rzeźbę pomiędzy liniami szkieletowymi;

3) charakterystyczne punkty naturalnych lub sztucznych form terenu, w szczególności: skarp, uskoków, wąwozów, jarów, rowów, kanałów, wałów, grobli.

I dlatego wystarczająca dla samej tachimetrii, tak rozumianej, jest dokładność pomiaru odległości nie mniejsza niż 0,10 m.

A dla pomiaru tym samym zestawem sprzętu i równocześnie innych elementów, szczegółów terenowych np.: krawędź jezdni, drzewo, hydrant, budynek należałoby podać, iż to nie tachimetria a pomiar syt. i wys. (met.

biegunowa plus niwel. trygonometryczna)? Jeżeli dla pomierzonego punktu nie podamy rzędnej to tylko syt.?

Geodezyjny pomiar wysokościowy na potrzeby tworzenia i aktualizacji bazy danych, o której mowa w art. 4 ust. 1a pkt 8 ustawy pgik (czyli obiektów topograficznych o szczegółowości zapewniającej tworzenie standardowych opracowań kartograficznych w skalach 1:10 000 - 1:100 000, w tym kartograficznych opracowań numerycznego modelu rzeźby terenu), wykonuje się w sposób zapewniający określenie wysokości pikiet ze średnim błędem nieprzekraczającym:

1) 0,20 m — w przypadku terenów o nachyleniu nie większym niż 6°;

2) 0,50 m — w przypadku terenów o nachyleniu większym niż 6°.

Weryfikacji pomiaru wysokościowego dokonuje się poprzez dwukrotny pomiar wysokości wybranych punktów.

Podczas tej weryfikacji sprawdzane są różnice pomiędzy wynikami pomiarów wysokościowych i nie mogą one przekroczyć wielkości, o których mowa w 1) i 2).

WYMAGANE DOKŁADNOŚCI

Geodezyjny pomiar wysokościowy elementów szczegółów terenowych wykonuje się w sposób zapewniający określenie wysokości pikiet względem najbliżej położonych punktów wysokościowej osnowy geodezyjnej oraz pomiarowej osnowy wysokościowej z dokładnością nie mniejszą niż:

1) 0,05 m — dla obiektów budowlanych i urządzeń budowlanych oraz pikiet markowanych w terenie;

2) 0,02 m — dla przewodów i urządzeń kanalizacyjnych;

3) 0,10 m — dla budowli ziemnych, elastycznych lub mierzonych elektromagnetycznie podziemnych obiektów sieci uzbrojenia terenu oraz pikiet niemarkowanych w terenie.

WYMAGANE DOKŁADNOŚCI

26

Rozporządzenie MSWiA

w sprawie standardów technicznych ...

z dnia 9 listopada 2011 r

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 9 listopada 2011 r. w sprawie standardów technicznych wykonywania geodezyjnych pomiarów sytuacyjnych i wysokościowych oraz

opracowywania i przekazywania wyników tych pomiarów do państwowego zasobu geodezyjnego i kartograficznego (Dz.U. 2011 r. nr 263 poz. 1572)

Wyjaśnienia do przepisów rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 9 listopad

2011 r. w sprawie standardów technicznych wykonywania geodezyjnych pomiarów sytuacyjnych i wysokościowych oraz opracowywania i przekazywania wyników tych pomiarów do państwowego zasobu

geodezyjnego i kartograficznego (Dz. U. 2011 r., Nr 263, poz. 1572) oraz przykładowe wzory dokumentów i map mających bezpośredni związek z przepisami ww. rozporządzenia GUGiK, Warszawa, 29.08.2012

www.gugik.gov.pl/informacje/aktualnosci/web/2012/wyjasnienia-do-przepisow-rozporzadzenia-ministra- spraw-wewnetrznych-i-administracji-z-dnia-9-listopad-2011

Rozporządzenie Ministra Administracji i Cyfryzacji (Dz.U. 2013 r. poz. 383 z dnia 12 lutego 2013 r.

w sprawie bazy danych geodezyjnej ewidencji sieci uzbrojenia terenu, bazy danych obiektów topograficznych oraz mapy zasadniczej) opublikowane 21 marca 2013 obowiązujące od 04 kwietnia 2013.

www.cig.kartuzy.com/pliki/uprawnienia/2011-04-08_pytania-odpowiedzi.pdf

Kamiński W.: Niwelacja trygonometryczna i niwelacja techniczna w wyznaczaniu wysokości punktów, Przegląd Geodezyjny nr 8/2007, Wyd. Sigma-NOT.

Adamczewski Z.: Blaski i cienie niwelacji trygonometrycznej, Przegląd Geodezyjny nr 10/2007, Wyd. Sigma-NOT.

Kamiński W.: Blaski niwelacji trygonometrycznej, Przegląd Geodezyjny nr 1/2008, Wyd. Sigma-NOT.

Literatura

56