I.M.M. –Sem.1 Prof.dr.ing. Johann Neuner I - 1 1. GENERALITĂŢI ASUPRA MĂSURĂTORILOR TERESTRE 1.1 Obiectul şi legătura măsurătorilor terestre cu alte discipline Măsurtorile terestre datează din cele mai vechi timpuri. Ele au evoluat, devenind o ştiinţă, care se ocup cu măsurarea şi reprezentarea suprafeţei Pământului, cu determinarea formei şi dimensiunilor Pământului, cu determinarea variaţiei în timp a scoarţei terestre ş.a. Măsurătoirle terestre au evoluat odată cu alte ştiinţe, în special matematica, fizica, astronomia, împreun cu mecanica cerească, electronica şi tehnica frecvenţelor înalte, care au permis dezvoltarea unor instrumente variate şi sofisticate, precum şi a unor metode noi de prelucrare a rezultatelor măsurtorilor. - Matematica pune la dispoziţie metode de prelucrare şi interpretare a rezultatelor măsurătorilor; - Fizica, electronica şi tehnica frecvenţelor înalte stau la baza principiilor constructive ale instrumentelor şi aparatelor; - Astronomia şi mecanica cereasc stau la baza măsurtorilor pe întinderi foarte mari ş.a. Prezenţa tot mai pregnant a măsurtorilor terestre la programe globale de cerectare a Pământului, a dus la ocuparea unei poziţii foarte bine definite a acesteia în cadrul ansamblului geoştiinţelor (geofizica, geologia, geografia, geomorfologia ş.a.) cărora le pune la dispoziţie multe date pentru interpretarea corect a fenomenelor legate de Pământ. Trebuie de asemenea remarcat, că măsurătorile terestre au o mare importanţă pentru economia naţională, ele fiind solicitate în cele mai variate domenii, unde adesea îşi aduc un aport important în realizarea obiectivelor economice. 1.2 Ramurile măsurătorilor terestre - Geodezia : se ocup studiul şi determinarea formei şi dimensiunilor întregului glob pământesc, pe baza unor măsurători globale, care vizează întreaga suprafaţă terestră. Helmert în anul 1880 a dat cea mai cuprinzătoare definiţie a Geodeziei, care îşi păstrează şi astăzi valabilitatea A A AGeodezia este ştiinţa măsurării şi reprezentării Pământului@ @ @ Latura aplicativ a geodeziei o reprezintă, realizarea unei reţele de puncte geodezice pe suprafaţa terestră şi proiectarea acestora pe suprafeţe matematice bine
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
I.M.M. –Sem.1 Prof.dr.ing. Johann Neuner
I - 1
1. GENERALITĂŢI ASUPRA MĂSURĂTORILOR TERESTRE
1.1 Obiectul şi legătura m ăsur ătorilor terestre cu alte discipline
Măsurtorile terestre datează din cele mai vechi timpuri. Ele au evoluat, devenind
o ştiinţă, care se ocup cu măsurarea şi reprezentarea suprafeţei Pământului, cu
determinarea formei şi dimensiunilor Pământului, cu determinarea variaţiei în timp a
scoarţei terestre ş.a.
Măsurătoirle terestre au evoluat odată cu alte ştiinţe, în special matematica,
fizica, astronomia, împreun cu mecanica cerească, electronica şi tehnica frecvenţelor
înalte, care au permis dezvoltarea unor instrumente variate şi sofisticate, precum şi a
unor metode noi de prelucrare a rezultatelor măsurtorilor.
- Matematica pune la dispoziţie metode de prelucrare şi interpretare a rezultatelor
măsurătorilor;
- Fizica, electronica şi tehnica frecvenţelor înalte stau la baza principiilor
constructive ale instrumentelor şi aparatelor;
- Astronomia şi mecanica cereasc stau la baza măsurtorilor pe întinderi foarte
mari ş.a.
Prezenţa tot mai pregnant a măsurtorilor terestre la programe globale de
cerectare a Pământului, a dus la ocuparea unei poziţii foarte bine definite a acesteia în
cadrul ansamblului geoştiinţelor (geofizica, geologia, geografia, geomorfologia ş.a.)
cărora le pune la dispoziţie multe date pentru interpretarea corect a fenomenelor legate
de Pământ.
Trebuie de asemenea remarcat, că măsurătorile terestre au o mare importanţă
pentru economia naţională, ele fiind solicitate în cele mai variate domenii, unde adesea
îşi aduc un aport important în realizarea obiectivelor economice.
1.2 Ramurile m ăsur ătorilor terestre
- Geodezia : se ocup studiul şi determinarea formei şi dimensiunilor întregului
glob pământesc, pe baza unor măsurători globale, care vizează întreaga suprafaţă
terestră. Helmert în anul 1880 a dat cea mai cuprinzătoare definiţie a Geodeziei, care
îşi păstrează şi astăzi valabilitatea AAAAGeodezia este ştiin ţa măsurării şi reprezent ării
Pământului @@@@
Latura aplicativ a geodeziei o reprezintă, realizarea unei reţele de puncte
geodezice pe suprafaţa terestră şi proiectarea acestora pe suprafeţe matematice bine
I.M.M. –Sem.1 Prof.dr.ing. Johann Neuner
I - 2
definite, care constituie reţeaua de sprijin pentru toate celelalte ramuri ale măsurătorilor
terestre. De asemenea, geodezia (cartografia) se ocup cu întocmirea hrţilor geodezice
la săcri mici.
Latura ştiinţifică a geodeziei cuprinde studii care vizează întregul glob
pământesc, referitor la forma şi dimeniunile acestuia, studii privind mişcarea polilor,
studii privind mişăcrile scoarţei terestre, studii marine ş.a.
- Topografia : este acea parte a măsurătorilor terestre, care se ocupă cu
măsurarea şi reprezentarea suprafeţelor relativ mici de teren, fără a ţine seama de
curbura Pământului. Denumirea îşi are originea în cuvintele greceşti topos = loc şi
grapheim = a descrie.
Lucrările topografice se sprijină pe reţeaua punctelor geodezice, îndeseşte
această reţea şi realizează măsurtori de detaliu în vederea determinării poziţiei
punctelor caracteristice ale terenului.
Rolul topografiei constă în stabilirea poziţiei relative dintre diverse obiecte din
teren şi reprezentarea acestora pe planuri sau hărţi. Acest rol deosebit al topografiei de
a stabili poziţii relative, a făcut ca această ramură a măsurătorilor terestre să fie
solicitată de numeroase discipline inginereşti, aprând o nou latură a acesteia -
topografia inginerească sau geodezia aplicat.
- Fotogrametria : cuprinde procedee pentru determinarea şi reprezentarea
suprafeţelor de teren pe baza unor fotografii speciale numite fotograme. Ea utilizează
instrumente complet diferite faţă de geodezie şi topografie. Caracteristica ei principală
constă în faptul, că nu se execută măsurtori pe obiectul propriu zis, ci pe o imagine
fotografică a acestuia. Fotogrametria nu este folosită izolat la întocmirea hărţilor şi
planurilor, ci împreună cu topografia, sprijinindu-se amândou pe reţeaua geodezică.
Imprtan ţa măsurătorilor terestre
a) Importanţa economică
- exploatarea zăcămintelor subsolului terestru;
- evidenţa şi organizarea terenurilor;
- evidenţa şi organizarea amenajărilor silvice;
- sistematizarea oraşelor;
- montaje de precizie în construcţii şi industrie ş.a.
În lucrările de construcţii măsurătorile topografice ocupă un loc deosebit, fiind
prezente în toate fazele de realizare a acestora: la proiectare, la aplicarea pe teren a
I.M.M. –Sem.1 Prof.dr.ing. Johann Neuner
I - 3
proiectelor, la urmărirea comportării în timp a construcţiilor.
b) Importanţa ştiinţifică
- studii privind forma şi dimensiunile Pământului;
- studii privind mişcarea polilor;
- studii şi cercetri privind mişcarea scoarţei terestre;
- studii privind variaţia câmpului gravific al Pământului; ş.a.
c) Importanţa pentru aprarea patriei
1.3 Forma şi dimensiunile P ământului
Geoidul - este o suprafaţă închisă, de echilibru, perpendiculară în orice punct de
pe glob la direcţia verticalei dată de firul cu plumb. Direcţia verticalei se confundă cu
direcţia acceleraţiei gravitaţionale, deci cu direcţia forţei de atracţie a maselor care sunt
distribuite neuniform în interiorul Pământului. În consecinţă geoidul este o suprafaţă
neregulată (ondulată).
Figura 1.1 Geoidul
Ştiind că lichidele îşi caută într-un recipient întotdeauna un echilibru astfel încât
suprafaţa lor să fie perpendiculară pe direcţia acceleraţiei gravitaţionale, se poate
admite prin analogie, că forma geoidului este dată de suprafaţa închisă, obţinută prin
prelungirea pe sub continente a suprafeţelor liniştite a mărilor şi oceanelor. Această
suprafaţă este denumită şi suprafa ţă de nivel zero şi constituie originea în măsurarea
altitudinilor punctelor de pe suprafaţa topografică a Pământului. Geoidul este o
suprafaţă neregulată, care nu poate fi descrisă prin relaţii matematice.
I.M.M. –Sem.1 Prof.dr.ing. Johann Neuner
I - 4
Elipsoidul de revolu ţie - Suprafaţa geometrică cea mai apropiată de geoid, este
elipsoidul de revoluţie, care se obţine prin rotirea unei elipse în jurul axei mici.
Figura 1.2 Elipsoidul de revolu ţie
Semiaxele elipsoidului sunt notate convenţional cu:
- " a - semiaxa mare"
- "b - semiaxa mică"
- turtirea la poli, care este notată cu "f" şi este dată de relaţia a
baf
−= .
În ţara noastră este adoptat elipsoidul Krasovski, cu următoarele caracteristici:
a = 6 378 245 m
b = 6 356 863 m
f = 1 / 298,3
I.M.M. –Sem.1 Prof.dr.ing. Johann Neuner
I - 5
Figura 1.3
Ondula ţiile geoidului
Pe baza celor expuse mai înainte, pot fi definite 3 suprafeţe semnificative şi
caracteristice:
- suprafaţa topografică - este suprafaţa reală, fizică a Pământului. Ea face
obiectul măsurătorilor terstre şi al reprezentării pe planuri şi hărţi. Ea este o suprafaţă
neregulată cu o varietate mare de concavităţi şi convexităţi.
- suprafaţa geoidului - este suprafaţa de nivel zero, perpendiculară în orice punct
pe verticala locului VV'. Ea este o suprafaţă neregulată.
- suprafaţa elipsoidului de referinţă(sau de revoluţie) - este suprafaţa matematică
regulată cea mai apropiată de geoid. Proiecţia punctelor de pe suprafaţa topografică pe
suparafaţa elipsoidului de referinţă se face după direcţia normalei la elipsoid (NN').
Se remarcă, că între verticala locului VV' şi normala la elipsoid NN' apare un
unghi mic "u" numit unghiul de deviaţie a verticalei. Cele două direcţii VV' şi NN' coincid
atunci, când cele două suprafeţe sunt paralele sau se confundă.
I.M.M. –Sem.1 Prof.dr.ing. Johann Neuner
I - 6
Figura 1.4 Suprafe ţe caracteristice
1.4. Sisteme de coordonate
Pentru majoritatea aplicaţiilor practice sunt utilizate sisteme de coordonate care
aproximează cel mai bine forma Pământului şi care permit definirea poziţiei punctelor în
plan şi înălţime.
1.4.1 Sistemul de coordonate geodezice elipsoidal
Poziţia unui punct este definită pe elipsoidul de revoluţie prin coordonatele sale