I.TOPOGRAFIA.
(Geodezja niższa – polega na pomiarach terenu, przy założeniu że na niewielkim wycinku powierzchni Ziemi można ją traktować jako pow. płaską)
1,2 Pojęcie skali, typy skal. Graficzne interpretacje skal
Elementy siatki geograficznej można przedstawić na rysunku jedynie w odpowiednim zmniejszeniu.
Stopień zmniejszenia określony stosunkiem długości na mapie do odpowiadającej jej długości w terenie nazywamy skalą mapy. Skala odnosi się do wymiarów długości.( wymiary kątów mogą pozostawać na mapie bez zmian, a powierzchnia 1cm2 na mapie w podziałce 1:200000 wcale nie odpowiada w terenie pole 200000cm2 lecz 40000000cm2 (Dla podziałki 1:P stopień zmniejszenia pola wynosi 1:P2). W przypadku wykonania mapy dużego obszaru, nie otrzymujemy jednakowej skali na całej powierzchni obrazu. Wtedy należy wprowadzić pojęcie skali GŁÓWNEJ i skali MIEJSCOWEJ. Liczbę określającą stosunek zmniejszenia wymiarów liniowych elipsoidy (kuli) określamy skalą główną mapy. Skalą miejscową nazywamy iloczyn skali głównej i zniekształcenia liniowego, jakie powstaje w danym miejscu przy uzyskaniu płaskiego obrazu powierzchni kuli. P=1/M* m ( M – liczba określająca stosunek zmniejszenia; m-zniekształcenie liniowe.) Z pewnym przybliżeniem skalę miejscową można określić jako stosunek odległości między punktami na mapie, blisko siebie położonymi a odległością odpowiadającą tym punktom na elipsoidzie bądź kuli przyjętej jako pow. odniesienia. Gdy bierzemy pod uwagę stosunek odległości dwóch dowolnych pkt. na mapie od odl. na kuli otrzymujemy tkzw. skalę ŚREDNIĄ mapy na przestrzeni między tymi dwoma punktami. Skala miejscowa równa jest skali głównej tylko w pewnych wypadkach szczególnych (w tych miejscach mapy, gdzie zniekształcenie m=1. W mapach małego obszaru (r-50km.) o dużej skali skala miejscowa równoznaczna jest ze skalą średnią i główną. Często skala miejscowa = głównej tylko w 1 pkt., najczęściej w środku mapy (np. siatki azymutalne). Mówi się wtedy o skali „punktu środkowego mapy”. Skala „na środkowym południku” występuje, gdy jeden z kierunków odwzorowuje się wiernie (np.siatka walcowa poprzeczna Sansona – Flamsteeda).Inne przypadki gdy skala miejscowa = głównej –patrz zniekształcenia siatek (tam, gdzi zniekszt.liniowe =1 )
Gdy skala miejscowa jest jednakowa na całym równoleżniku lecz różna od skali głównej i od skal miejscowych na innych równoleżnikach można ją przedstawić graficznie w postaci „podziałki geograficznej”
Przykładowe zadania z zastosowaniem skali:
1.Jaką powierzchnię zajmować będzie Polska w skali 1:25000
Pow.Polski 312,7 tys km²
P= 312000km²/(25000)² = 312700000000m²/625000000 = 312700m²/625 = 500,3 m²
2.Dana jest skala mapy 1:200000. Pewna powierzchnia na tej mapie wynosi 4dm².Jaka jest pow. w rzeczywistości.
Pow.w skali = pow rzecz./(sk)²
4dm² = x/4000000
x= 160000000000dm²
x= 16000000000000cm² = 1600000000m² =1600km²
3.Jaka powinna być skala mapy by powierzchnia Polski wynosiła 4dm²
Pow.w skali = pow.rzecz/(sk)²
4dm² = 312683km²/x²
x² = 312683km²/4dm²
x² = 3126830000000000cm²/400cm²
x² = 31268300000000/4 = 7817075000000
x = 2795903,25 Odp.Skala powinna wynosić 1:2795903
4.Odcinek na mapie w skali 1:250000 ma 3cm. Jaka musi być skala mapy aby odcinek miał 32cm
Dł w skali = dł.rzecz./skala 32cm = 75000cm/x
3cm = x/250000 32cm*x = 75000cm
x = 75000cm x = 75000cm/32cm = 2344
Skala mapy powinna wynosić 1:2344
Skala jest liczbą określającą stosunek zmniejszenia wymiarów liniowych kuli bądź elipsoidy ziemskiej, natomiast podziałka jest interpretacją geometryczną tej liczby. Wg innych źródeł pojęcia te stosowane są zamiennie. Stopień zmniejszenia wymiarów liniowych na mapie, czyli jej skalę można wyrazić w różny sposób. Najczęściej wyrażona jest stosunkiem 1:P- SKALA LICZBOWA; takie wyrażenie można zastąpić ułamkiem 1/P –SKALA UŁAMKOWA; zestawienie dwu jednostek miary długości, jednej – użytej na mapie, drugiej – odpowiadającej tamtej w terenie (np.1cm:1km) to SKALA MIANOWANA. Można w końcu narysować odcinki 1cm i oznaczyć jako odcinki 1km – SKALA LINIOWA. Dla uzyskania większej dokładności przy posługiwaniu się podziałką liniową skonstruowana została podziałka ZŁOŻONA ( POPRZECZNA, TRANSWERSALNA) pozwalająca mierzyć odległości z dokładnością do 1/100 danej jednostki.
3.Podziałka krokowa.
Podziałka krokowa służy do nanoszenia odległości pomierzonej krokami na wykonany szkic terenu.
Konstrukcja: Przechodzę kilkakrotnie przez wymierzony odcinek terenu np.100m.; licząc podwójne kroki. Średnia liczba par kroków =np.62/100m. Następnie rysuję podziałkę w odp. skali nanosząc ilość kroków przypadająca na jednostkę dł. Dzięki podziałce krokowej w prosty sposób można określić odległość w terenie. Metoda pomiaru krokami jest często stosowana przez geografów. Jest ona stosunkowo szybka i dokładna (do 5% odl.) oraz pozwala na jednoczesną obserwację terenu. Mierząc krokami odległości w terenie pagórkowatym i górskim należy uwzględnić poprawkę na długość kroku w zależności od kąta nachylenia trasy marszu ( wg tablicy Jordana).
4.Orientacja w terenie.
A.BEZ MAPY. 1.Określanie kierunku N za pomocą Słońca i zegarka. (Obrócić zegarek w poziomie tak, aby mała wskazówka została skierowana na Słońce. Kąt między małą wskazówką a godz.12 podzielić na połowę. Linia podziału w przybliżeniu wskaże kierunek NS.- rys1.) 2.Określenie kierunku N według cienia słońca.(Ustawić pionowo tyczkę i oznaczyć na gruncie koniec jej cienia, po kwadransie ponownie oznaczyć koniec cienia. Przez 2 tak wyznaczone pkt. poprowadzić prostą. Wtedy prosta do niej prostopadła wyznacza kierunek NS –rys2. ) 3.Okreslenie N za pomocą kompasu (busoli) – północ wskazuje igła 4. Mech na drzewach wskazuje kierunek N 5.Gwiazda polarna również wskazuje N 6.Schodki prowadzące do skrzynki meteorologicznej-N
B.NA PODSTAWIE MAPY. Orientacja mapy: Mapa jest zorientowana wtedy, gdy wszystkie kierunki na mapie pokrywają się z kierunkami w terenie a górna ramka mapy jest zorientowana na N. Orientacji mapy można dokonać: 1.ZA POMOCĄ KOMPASU –umieścić busolę na mapie tak, aby oznaczony na niej kierunek NS był równoległy do prawej lub lewej ramki wewn. mapy (względnie do linii prostopadłej do poziomych nazw miejscowości na mapie)- opis „N” ma być zwrócony do górnej ramki mapy. W ten sposób mapa została zorientowana bez uwzględnienia deklinacji magnetycznej (wystarczająco dla potrzeb zwykłego śmiertelnika).
2.Gdy nie posiadamy kompasu mapę możemy zorientować geometrycznie a.)wg.LINII TERENU – Stanąć w terenie na linii AB przedstawionej na mapie linią ab., następnie obracać mapą tak aby linia ab na mapie pokryła się z linią AB w terenie.Aby nie pomylić kierunków N i S należy zwrócić uwagę na położenie przedmiotów terenowych (czy znajdują się po odpowiedniej stronie mapy.-rys3.) b.)wg.MIEJSCA STANIA. Dane jest miejsce stania S i oddalony pkt. A w terenie, oznaczone na mapie s i a. Do pkt. s i a przykładam ołówek bądź linijkę i obracam mapą tak, aby przedłużenie linii sa na mapie pokryło się z kierunkiem SA w terenie – rys4.)
5.Określanie na mapie miejsca stania.
Miejsce stania na mapie określić można na wiele różnych sposobów: 1.wg.OTACZAJĄCYCH PRZEDMIOTÓW TERENOWYCH – Należy zidentyfikować widoczne przedmioty z ich prezentacją na mapie i ocenić odległości do nich od miejsca przypuszczalnego stania 2.wg.FORM RZEŻBY TERENU - Sposób podobny do poprzedniego z tą różnicą, że dokonujemy porównania z charakterystycznymi formami rzeźby terenu. 3. POMIAREM – Mierząc odległości od przypuszczalnego miejsca stania do trzech najbliższych przedmiotów terenowych a następnie zakreślając łuki odpowiednimi promieniami – rys.5. 4.DOMIAREM – Stosuje się w przypadku możliwości dokładnego określenia jakiegoś miejsca na trasie marszu. Dalsze odległości można określić mierząc krokami odległości od miejsca o znanym położeniu 5.metodą WCIĘCIA W BOK – Stosuje się, gdy została zidentyfikowana linia AB, oznaczona na mapie ab, na której się znajdujemy i widoczny jest w terenie odległy przedmiot oznaczony na mapie. Należy wtedy wycelować przez pkt. o na mapie na ten pkt. w terenie i narysować kierunek. Miejsce przecięcia tego kierunku z linią ab, na której się znajdujemy jest określonym miejscem stania – rys.6 6. metodą WCIĘCIA WSTECZ.-Stosuje się w przypadku identyfikacji w terenie i na mapie co najmniej 2 przedmiotów terenowych, odległych, ale dobrze widocznych - A i B. Przez obrazy tych przedmiotów a i b na mapie rysuje się kierunki aA i bB. Miejsce przecięcia się kierunków jest miejscem stania. - rys.7
6.Proste pomiary terenowe.
A.ODLEGŁOŚCI
1.Ocena odległości „na oko” opiera się na stopniu widoczności przedmiotów terenowych lub na porównaniu ocenianej odległości ze znanymi wielkościami przedmiotów np. z odległości 150 – 200m odróżnia się zarysy twarzy, na drzewach są widoczne liście. Z odl. 1 –2 km widoczne są oddzielne drzewa, krzaki i pojedyncze osoby. Okna w domach widać z odl. 4km. Oddzielne wiejskie domy to już 5km .W ocenie takiej błąd wzrasta wraz z odległością i może wynosić nawet do 50%
2. Pośredni pomiar odległości: Dokładniej określić można odległość za pomocą linijki z podziałem milimetrowym – rys.9
( TYSIĘCZNA – kąt, pod którym widzi się 1m z odległości 1000m)-błąd takiego pomiaru wynosi 10% - 15% i uzależniony jest prawie wyłącznie od dokładności danych o rzeczywistych wymiarach przedmiotów. 3 Metoda paralaktycznego pomiaru odl. (wykorzystuje właściwości trójkąta prostokątnego.) -rys 10 5.Pomiar dzięki wykorzystaniu podobieństwa trójkątów –rys11.
4.Metoda krokowa pomiaru odległości –patrz pkt.I.3 5.Pomiar taśmą – Jeśli nachylenie terenu między końcami odcinka nie przekracza 2,5° odległość rzeczywistą można uznać za topograficzną ( Gdyż jak wiadomo na planie nie uwzględniamy rzeczywistej odległości między dwoma punktami ,ale odległości między poziomymi rzutami tych punktów!) Pomiaru taśmą dokonuje się po uprzednim wytyczeniu linii prostej – patrz I.8. Do oznaczenia w terenie pełnych odcinków długości taśmy (zwykle 20 lub 25m) służą szpilki .Pierwsza osoba wbija szpilkę w pkt. 0 i naprowadza drugą (która rozwija taśmę) na kierunek pomiaru – wzdłuż wyznaczających linię tyczek. Po sprawdzeniu kierunku obaj naciągają taśmę i drugi wbija szpilkę przy jej końcu. Następnie obaj unoszą taśmę i idę z nią. Teraz pierwszy z mierzących przykłada początek taśmy do szpilki. Czynność się powtarza. Pierwszy pracownik zbiera wbite przez drugiego szpilki i zakłada je na dodatkowy kabłąk. Ustalenie dł. polega na policzeniu zebranych szpilek i pomnożeniu ich przez dł. taśmy. Ostatni odcinek niepełnej dł. taśmy do pkt. końcowego pomiaru mierzy się wg. wyskalowania taśmy z dokładnością do 1m.Pomiar należy co najmniej raz powtórzyć i wyliczyć średnią = ostateczny wynik.
C.KIERUNKU
1.Wyznaczanie N – patrz pkt.I.4 2.Określanie azymutów AZYMUT – Poziomy kąt , którego jedno ramię stanowi linia NS a drugie dowolny kierunek. Azymut mierzy się zgodnie z ruchem wskazówek od kierunku NS. Do określenia azymutu służy busola. Aby określić azymut danego kierunku w terenie należy zwolnić igłę magnetyczną, wycelować na jakiś przedmiot na tym kierunku przez urządzenie celownicze (przeziernik oczny i przedmiotowy), zablokować igłę i odczytać wartość azymutu.-Wartość kąta między N a wycelowanym.
Poziomy kąt określający dany kierunek względem kierunku podstawowego nazywamy ODCHYLENIEM danego kierunku od kierunku podstawowego
C.WYSOKOŚCI
1. Przedmiotu: W słoneczny dzień można zmierzyć długość cienia danego przedmiotu i porównać go z długością cienia przedmiotu o znanej wysokości np. tyczki wg.proporcji. 2.Deniwelacja (wysokość względna) –różnica wysokości form rzeżby terenu Najprościej można ją określić metodą schodkowania –rys.12; dokładniej korzystając z niwelatora umieszczonego na kiju dł.1m.Deniwelacje można również obliczyć wykorzystując zależności trygonometryczne (trzeba wtedy znać kąt nachylenia; )
D.SPADKU /KĄTA NACHYLENIA/
Kąt nachylenia (kąt pionowy) najprościej oszacować porównując go z katami , jakie tworzą najszerzej rozstawione palce ręki: duży, wskazujący i średni, za pomocą linijki i ołówka, ekierki, pomiarem krokami, kątomierzem, bądź spadkomierzem stanowiącym zazwyczaj wyposażenie busoli.
7.Wyznaczanie kątów prostych.
Najprostszy sposób na wyznaczenie kata prostego polega na zastosowaniu twierdzenia Pitagorasa.
Trójkąt o bokach 3:4:5 jest T. prostokątnym. Dysponując taśmą pomiarową wystarczy odłożyć 3 odcinki w w/w proporcjach, naciągając odcinki taśmy do linii prostej otrzymujemy kąt prosty.
Do szybszego i dokładniejszego wytyczenia kata prostego w terenie służą węgielnice. Najpraktyczniejsza w użyciu jest węgielnica bipentagonalna składająca się z dwóch pięciościennych pryzmatów. Ogólna zasada funkcjonowania węgielnicy polega na zmianie kierunku promienia wpadającego w pryzmat o 90°, dzięki czemu możliwym staje się określenie kąta prostego.
8.Tyczenie linii.
Za pomocą tyczek: (potrzebne są 2 osoby) – Na końcach odcinka, który mamy do wytyczenia stawiamy 2 tyczki. Teraz pierwsza osoba staje w odległości kilku metrów od początku odcinka (pkt A.), tak aby widzieć prawe brzegi tyczek. Osoba druga dzierżąc w dłoni kilka tyczek przemieszcza się z nimi z pkt B do A . W miejscu wstawienia tyczki zatrzymuje się, w wyciągniętej ręce trzyma pionowo tyczkę i obserwuje znaki od osoby pierwszej, która naprowadza tyczkę na linię prostą z tyczkami już wstawionymi. Po otrzymaniu znaku, że tyczka znajduje się na prostej (wzniesienie ręki do góry) pracownik drugi rozwiera palce, tyczka robi znak na gruncie w miejscu, w którym należy ją wbić. Analogicznie wstawić należy kilka tyczek, które utworzą nam linię prostą.
9.Szkice busolowe ( z bazy, promieniowaniem, z marszu)
Busolowy szkic drogi Z MARSZU jest najprostszym sposobem inwentaryzacji kartograficznej przedmiotów terenowych (elementów rzeźby terenu –skarpy, wąwozy, wykopy...;hydrografii – rzeki, jeziora, źródła, rowy melioracyjne, bagna... ; pokrycia roślinnego i użytkowania ziemi –lasy, łąki, pastwiska, drzewa, sady, ogrody...; sytuacji –zabudowania, drogi, ogrodzenia, linie energ. i tel., mosty... )Trasę marszu traktuje się jako linię łamaną, której poszczególne odcinki proste mierzy się krokami a azymuty tych odcinków określa się busolą. Na odcinkach o większym nachyleniu należy pomierzyć spadek, uwzględnić w pomiarze długości współczynniki Jordana, a przed naniesieniem takiego odcinka na szkic trzeba obliczyć jego odległość zredukowaną, pamiętając o tym, że na mapie wszystkie odległości są rzutami tych odległości na poziomą płaszczyznę odniesienia. Wykonując szkic należy oznaczyć wszystkie przedmioty terenowe znajdujące się przy trasie oraz widoczne przedmioty oddalone od trasy do 50-200m.
Busolowy szkic terenu można jeszcze wykonać dwoma innymi sposobami Z BAZY i PROMIENIOWANIEM. Pierwszy sposób polega na wcinaniu wprzód poszczególnych przedmiotów terenowych z dwóch końców pomierzonej dokładnie bazy (linii prostej wyznaczonej na płaskim terenie, dł. Co najmniej 100-200m. Wcięcie wprzód wykonuje się busolą lub celownicą / linijka z urządzeniem celowniczym/ -rys13. Wykonanie szkicu promieniowaniem sprowadza się do określenia azymutów poszczególnych przedmiotów terenowych z jednego punktu oraz oceny bądź pomiaru odległości po kierunkach celowania.
10.Ciągi busolowe i ich dokładność. Wyrównywanie ciągów, sposoby domiarów.
Ciąg busolowy służy jako osnowa do zdjęcia terenu. Jego dokładność jest większa niż w przypadku szkicu i wystarczająca dla wielu prac geograficznych. Wykonując ciąg busolowy (poligon) traktuje się kartowany obszar jako pole wieloboku. Ciąg busolowy tworzymy mierząc azymuty poszczególnych boków i krokami ich długości. Zazwyczaj okazuje się, że wielobok po narysowaniu nie zamyka się – wynika to z niedokładności pomiarów. Sumę błędów wyrażoną graficznie jako różnicę między pkt. wyjścia i przejścia /NIEWIĄZKĘ/ można zlikwidować: Przez każdy z wierzchołków wieloboku należy poprowadzić linię prostą , równoległą do niewiązki , samą niewiązkę trzeba podzielić na tyle równych części ile jest boków wieloboku.(w przypadku dużych różnic w dł. Boków nawiązkę należy podzielić proporcjonalnie do dł. boków) Po połączeniu końcowych pkt. rozrzuconej niewiązki (połączyć 1 część podziału pierwszego pkt. z 2gą 2go pkt...) otrzymuje się wyrównany poligon, stanowiący osnowę zdjęcia. Wyrównany wielobok stanowi podstawę do kartowania szczegółów, których położenie określa się za pomocą busoli i pomiarów krokami, stosując przy tym wcięcia wprzód i w bok oraz DOMIARY ORTOGONALNE. Określenie położenia przedmiotów terenowych sposobem domiarów polega na wyznaczeniu kątów prostych i pomiarze odległości na ich ramionach. Domiary ortogonalne stosowane są w terenie płaskim, do kartowania obszarów zabudowanych. – rys14.
11.Plan, mapa, zdjęcie lotnicze.
1. ZDJĘCIA LOTNICZE mają szerokie zastosowanie do wykonania map topograficznych. Wykonuje się je z samolotu specjalnymi kamerami fotograficznymi, pozwalającymi na automatyzację procesów fotografowania. Na jednej taśmie można wykonać kilkaset zdjęć. Na marginesie każdego ze zdjęć odfotografowują się tzw. Znaczki tłowe służące do wyznaczania pkt. głównego zdjęcia, proste łączące znaczki tłowe stanowią początek układu współrzędnych tłowych zdjęcia, pozwalających określić współrzędne poszczególnych pkt. terenowych. Obraz terenu na zdjęciu jest pomniejszony, a miarą zmniejszenia jest skala zdjęcia. Skala zdjęcia lotniczego równa jest stosunkowi ogniskowej kamery (f) do wysokości lotu samolotu (w) z jakiej zdjęcie zostało wykonane P=f/w. Zdjęcia wykonane podczas jednego lotu samolotu to SZEREG ZDJĘĆ. Zdjęcia z szeregu pokrywają się w 40% ( 40% obszaru odwzorowanego na danym zdjęciu było już odfotografowane na poprzednim.Kilka szeregów zdjęć tworzy ZESPÓŁ ZDJĘĆ. Z negatywów zdjęć lotniczych wykonane są odbitki fotograficzne wygodniejsze w korzystaniu niż negatywy (fotogramy). Zespół fotogramów, doprowadzonych do jednej skali odpowiednio dociętych i naklejonych na planszę aluminiową to FOTOMAPA. Fotomapy w odróżnieniu od map w miejsce umownych znaków posiadają znaki naturalne. F. Jest często wykorzystywana przy tworzeniu mapy. 2.MAPA – Płaski obraz powierzchni Ziemi (ew. nieba lub ciała niebieskiego) przedstawiony w zmniejszeniu w sposób umowny i matematycznie określony. 3.PLAN – Obraz b.małej części Ziemi (<750km² wykonany w rzucie poziomym.
Skala > 1:25000 – patrz też II.4
12.Historia pomiaru Ziemi.
Obwód Ziemi jako pierwszy z niespotykaną dokładnością określił w roku 230 p.n.e. Eratostenes
-patrz V.3
13.Triangulacja./geodezja wyższa/.
Metoda wyznaczania współrzędnych geodezyjnych (współrzędne określające położenie punktu na Ziemi w układzie związanym z określoną elipsoidą odniesienia. Geodezyjna długość – kąt zawarty między półpłaszczyznami południka punktu rzutowanego na elipsoidę i południka zerowego elipsoidy, geodezyjna szerokość – kąt między normalną do elipsoidy odniesienia a płaszczyzną równika elipsoidy) pkt. na powierzchni Ziemi za pomocą układów trójkątów tworzących sieć triangulacyjną, która stanowi podstawę (geodezyjną osnowę) wszelkiego rodzaju geodezyjnych pomiarów poziomych. T.wykorzystuje się do wyznaczania rozmiarów elipsoidy ziemskiej, kształtu geoidy, badań ruchów skorupy ziemskiej, wykonywania map. Podstawowe prace triangulacyjne polegają na pokryciu kraju siecią trójkątów o bokach ok.30km. Jest to sieć triangulacyjna I rzędu. Jako wierzchołki trójkątów wybiera się miejsca położone na wzniesieniach terenu. W miejscach tych buduje się wieże triangulacyjne takiej wysokości, aby z pomostów znajdujących się poniżej ich szczytów można było dojrzeć sąsiednie wieże triangulacyjne. Sieć I rzędu wyznacza jednak miejsca zbyt odległe, aby można było na nich oprzeć szczegółowe pomiary, toteż pola trójkątów tej sieci dzieli się na pola trójkątów mniejszych (sieć II rzędu), jeszcze mniejszych (sieć III rzędu),(IV rzędu).Znając jeden bok trójkąta i kąty do niego przyległe, możemy trójkąt rozwiązać – znaleźć wszystkie pozostałe jego elementy. Na tym twierdzeniu geometrycznym opierają się pomiary Ziemi.
Triangulacja powstała dzięki wymyślonemu w 1614r. Przez Sneliusa rachunkowi trygonometrycznemu. Teorię spopularyzował Cassini ,dzięki któremu Francja w 1740r. Otrzymuje triangulacje i mapę topograficzną.
14.Niwelacja.
Pomiary zmierzające do określenia wyniosłości punktów na powierzchni terenu nazywamy niwelacją. Niwelacji można dokonać trzema sposobami: -barometrycznie, -ciągami niwelacyjnymi, -metodą trygonometryczną.
NIWELACJA BAROMETRYCZNA- polega na obliczeniu różnicy wyniosłości z różnicy ciśnień, znając gęstość powietrza. W tym celu w topografii używa się metalowych barometrów zwanych ANEROIDAMI.
ANEROID w którym zastosowano bezpośrednio skalę wysokościową to ALTYMETR.
CIĄGI NIWELACYJNE – W tej metodzie wykorzystujemy instrument zwany niwelatorem.
NIWELACJA TRYGONOMETRYCZNA- Wykorzystuje się ją najczęściej gdy zaistnieje potrzeba określenia różnicy wysokości między dwoma odległymi punktami położonymi na bardzo różnych wysokościach.
Jak?: Należy wykonać plan sytuacyjny dokonując pomiaru odległości topograficznej między punktami następnie obliczyć kąt jaki tworzy płaszczyzna pozioma z promieniem świetlnym biegnącym od celu do naszego oka przez lunetę przyrządu – KĄT POŁOŻENIA. Obliczyć różnicę wysokości ze wz.trygon. dokonując poprawek na wysokość instrumentu (i) oraz wysokość sygnału (s) [ H = D*tgp + i – s.
Przy większych odległościach należy także uwzględnić poprawkę na krzywiznę Ziemi i na wyginanie się promienia świetlnego (REFRAKCJĘ).
Sposoby wyliczenia kąta położenia :Pochyłościomierz, najprostszy to kątomierz „z pionem” na nitce. Inne instrumenty to np. klinometry, klizymetry, alidady.
15.Niwelator, poziomowanie, rektyfikacja.
NIWELATOR – Przyrząd geodezyjny służący do pomiaru różnic wysokości. Stosuje się N.libellowe, w których oś celową lunety doprowadza się do poziomu za pomocą libelli oraz N.samopoziomujące (automatyczne).-patrz też I.14
POZIOMOWANIE,REKTYFIKACJA – patrz I.17
16.Zdjęcie stolikowe.
W pracach topograficznych na przełomie XIX i XXw. najczęściej używano metody zdjęć stolikowych. Do dziś może mieć ona zastosowanie szczególnie w praktyce geograficznej.Do wykonania zdjęcia stoliowego używa się stolika topograficznego, kierownicy, celownicy, łat i tyczek.
Zdjęcie stolikowe pełni podobną funkcję do zdjęcia busolowego, z uwagi jednak na wykorzystywany sprzęt pomiarowy jest ono dokładniejsze. W otwartym terenie możemy przy pomocy stolika wykonać zdjęcie terenu w promieniu ok.200m od stanowiska. Przyjmując za początek układu nasze stanowisko ustawiamy nad nim stolik, poziomujemy go i orientujemy, następnie wybieramy w terenie szereg charakterystycznych punktów , określających położenie przedmiotów terenowych, załamania linii... Za każdym razem ustawiamy na wybranym punkcie łatę mierniczą a obserwator przy stoliku dokonuje ze swego stanowiska pomiaru kierunku oraz tachymetrycznego pomiaru odległości w ten sposób znajduje na planie położenie nowego pkt. – taka metoda pomiaru nazywana jest PROMIENIOWANIEM. Każdy pkt. można tą metodą określić i umiejscowić na planie. Jeżeli tą metodą z jednego stanowiska naniesiemy wybrane pkt. i wykonamy plan najbliższego terenu wykonaliśmy biegunowe zdjęcie terenu.
17.Stolik mierniczy.
Stolik mierniczy ( topograficzny) składa się z: trójnoga zwanego statywem, spodarki, deski stolika.
Dodatkowymi przyrządami są południca i poziomnica. Statyw stolika składa się z trzech nóg i głowicy. Po ustawieniu statywu nad punktem, który ma być stanowiskiem pomiarowym, dociskamy śruby łączące nogi z głowicą statywu, na głowicę nakładamy spodarkę. Składa się ona z trzech śrub ustawczych, które pozwalają na zmianę położenia deski stolika względem głowicy statywu. Czynność tę nazywamy POZIOMOWANIEM STOLIKA. Posługujemy się przy tym poziomnicą ( libellą ). Kładziemy ją na desce stolika tak ją orientując, aby jej oś była równoległa do linii łączącej dwie spośród trzech ustawczych śrub spodarki. Jeśli „bańka” libelli odchyla się od środkowego położenia, pokręćmy obiema śrubami ustawczymi w przeciwne strony aby ją naprowadzić. Następnie zmieniamy położenie libelli o 90ْ. Bańka znów odchyli się od środkowego położenia. Tym razem nie ruszamy dwóch pierwszych śrub spodarki a tylko trzecią doprowadzamy bańkę do środkowego położenia. Stolik po takim zabiegu jest zpoziomowany. (O ile libella jest prawidłowa).
18.Celownica, kierownica, warunki działania kierownicy.
Kierownica (celownica) – Przyrząd składa się z podstawy w kształcie długiej linii. Na tej podstawie umieszczone jest urządzenie do celowania. Patrząc przez przezierniki możemy ustawić celownicę w kierunku obranego celu. Wtedy linia podstawy jest równoległa do mierzonego kierunku. Jeśli przy tym linia ta przechodzi przez punkt naszego stanowiska na planie, możemy bezpośrednio wkreślić na plan mierzony kierunek. W kierownicach optycznych zamiast przezierników umieszczona jest na słupie luneta geodezyjna zaopatrzona w krzyż nitek, którego środek jest „celownikiem”. Do precyzyjnego ustawienia ruchomych części lunety jak także stolika służą śruby ruchu leniwego.Linia kierownicy musi przechodzić przez punkt na planie przedstawiający nasze stanowisko. Często w lunetach znajduje się także tachymetr pozwalający na szybkie obliczenie odległości.
19.Wcięcia graficzne.
Metoda wcięć graficznych wykorzystywana jest gdy odległości między punktami są zbyt duże. Metoda polega na określeniu położenia punktu przez pomiar kierunków. Aby dokonać wcięcia topograficznego dysponować musimy co najmniej dwoma punktami, których położenie jest uprzednio określone. Punkty te nazywać będziemy punktami nawiązania.
WCIĘCIE W PRZÓD – Gdy mamy dane 2 pkt i z obydwu (po geometrycznym zorientowaniu stolika na drugi dany pkt.) mierzymy i nanosimy linie kierunkowe (promienie wcinające) na pkt. szukany. W miejscu przecięcia się promieni znajduje się szukany pkt.
WCIĘCIE W BOK – Z pkt.A (znanego) określamy kierunek na pkt P (szukany); następnie udajemy się na pkt. P i odmierzamy z niego kierunek PB (na drugi znany pkt.) Wykreślamy go w odwrotnym kierunku (z B na P) uzyskując tym samym przecięcie promieni wcinających
WCIĘCIE WSTECZ – Do wykonania wcięcia wstecz niezbędne są przynajmniej trzy pkt. nawiązania widoczne z naszego stanowiska P. Mierzymy kierunki PA, PB i PC nanosząc je od celu ku sobie. Powstaje w ten sposób trójkąt błędu.
Metoda wcięcia wstecz Bołotowa: - Na arkuszu kalki przyjmujemy w dowolnym punkcie pkt.P. Wykreślamy na kalce kierunki PA, PB i PC. Promienie wcinające nie przechodzą przez punkty nawiązania A,B i C. Ale możemy tak przesuwać kalką aby znaleźć takie jej położenie, że wszystkie trzy promienie wcinające przejdą przez właściwe punkty nawiązania a wtedy w pkt. P (na kalce) nakłuwamy igłą dziurkę i przenosimy punkt na stolik
20.Ciągi graficzne.
21.Pomiary szczegółów w zdjęciu stolikowym (metoda wcięć, biegunowa metoda domiarów)
- patrz inne pkt: I.19, I.16
22.Teodolit.
Za pomocą instrumentu zwanego teodolitem ( składa się on ze statywu, ruchomej lunety oraz dwóch kół: poziomego (limbus) i pionowego, posiadających podziałkę kątową.) mierzymy kąty pomiędzy bokami trójkąta. Celujemy z pkt.A początkowo na pkt.B, a następnie na pkt.C. Kąt przesunięcia lunety z B do C odczytujemy na kątomierzu. Następnie przenosimy się na pkt.B i z tego pkt. celujemy najpierw w kierunku A, następnie w kierunku C określając drugi kąt trójkąta. Znając kąty T. oraz długość jednego boku (bazy), rysujemy i obliczamy pozostałe boki T. następnie przenosimy się z jednej wieży triangulacyjnej na drugą i dokonujemy dalszych pomiarów. W ten sposób rozwiązujemy wszystkie T., a więc znajdujemy odległości między punktami triangulacyjnymi oraz ich wzajemne położenie.
23.Tachimetria.
Metoda szybkich pomiarów sytuacyjno – wysokościowych, polegających na jednoczesnym pomiarze za pomocą tego samego instrumentu – tachimetru (przerobiony teodolit) odległości, kierunków, kąta nachylenia.
24.Wyznaczanie wysokości punktu ze stanowiska o znanej wysokości.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
25.Wyznaczanie wysokości stanowiska z punktu o znanej wysokości.
II.ODWZOROWANIA.
(dokładnie omówione w Siatkach Kartograficznych Galona i Churskiego)
...
natura53