PODZIAŁ GEODEZJI

Podstawowe wiadomości
z geodezji
Wykład 1
GEODEZJA jest jedną z najstarszych dziedzin
nauki i techniki.
Etymologia tego słowa wywodzi się z języka
greckiego i oznacza podział Ziemi: geo – ziemia,
daiso – będę dzielił.
Terminem tym określano zarówno:
prace użytkowe związane
z
i podziałem posiadłości ziemskich,
badania
prowadzone
w
celu
otaczającego świata.
pomiarem
poznania
GEODEZJA zajmuje się zagadnieniami
związanymi z wyznaczaniem kształtu
i rozmiarów globu ziemskiego jako całości, a
także odpowiednio małych jego części, dla celów:
gospodarczych,
naukowych,
politycznych,
kulturalnych,
wojskowych i innych
oraz określeniem wzajemnego położenia punktów
na jej powierzchni.
PODZIAŁ GEODEZJI:
Geodezję poddaje się klasyfikacji w
zależności od:
 stosowanej powierzchni odniesienia
(geodezja wyższa, niższa),
 rodzaju prac geodezyjnych (pomiary
sytuacyjne, wysokościowe, sytuacyjno wysokościowe),
PODZIAŁ GEODEZJI:
celu, jakiemu dane prace geodezyjne mają
służyć (pomiary osnów, pomiary
topograficzne, inwentaryzacyjne,
komunikacyjne, leśne),
metody stosowanej w pomiarach
geodezyjnych (pomiary poligonowe,
niwelacyjne, tachimetryczne),
instrumentów użytych w pomiarach (optyczny
pomiar odległości, pomiary niwelacyjne)
PODZIAŁ GEODEZJI:
Geodezja jako dyscyplina naukowa, a
także jako dziedzina działalności
inżynierskiej oraz ze względu na zasięg
prac dzieli się na:
 geodezję wyższą,
 geodezję niższą (ogólną, gospodarczą
lub miernictwem).

PODZIAŁ GEODEZJI:
Geodezja wyższa zajmuje się:
 badaniem kształtu i rozmiarami Ziemi jako
planety lub jej znacznymi obszarami z
uwzględnieniem krzywizny powierzchni
odniesienia,
 tworzeniem podstaw opracowania wyników
pomiarów na dużych obszarach,
 zakładaniem podstawowych osnów
pomiarowych.
PODZIAŁ GEODEZJI:
Geodezja niższa zajmuje się pomiarami małych
obszarów, które mogą być uznane za płaskie.
Będą to pomiary:
 związane z zakładaniem osnów pomiarowych na
małych obszarach;
 wyznaczające wzajemne usytuowanie
szczegółów terenowych;
 określenie ich kształtu i rozmiarów;
 ocenę dokładności wielkości mierzonych w
terenie.
Na jakim obszarze można uważać, że
Ziemia jest płaska???

Na podstawie analizy wielkości
zniekształceń długości i wysokości
dla różnych wartości promienia
poszukiwanego obszaru wpływ
zakrzywienia Ziemi można pominąć dla
powierzchni o promieniu ~ 15 km, czyli
powierzchnię o wielkości ~ 700 km2 można
przyjąć za płaszczyznę.
PODZIAŁ GEODEZJI:
Ogólnie geodezję dzielimy na:
 geodezję wyższą,
 geodezję gospodarczą (zwaną również techniczną
lub miernictwem),
 topografię,
 rachunek wyrównawczy,
 fotogrametrię,
 kartografię,
 geodezję satelitarną,
 grawimetrię,
PODZIAŁ GEODEZJI:

GEODEZJA WYŻSZA zajmuje się
triangulacją podstawową i niwelacją
precyzyjną kraju lub kontynentu oraz
wszelkimi obliczeniami geodezyjnymi, w
których jako powierzchnię odniesienia
przyjmuje się kulę lub spłaszczoną
elipsoidę obrotową.
PODZIAŁ GEODEZJI:

GEODEZJA GOSPODARCZA
(miernictwo) zajmuje się pomiarami
mniejszych obszarów, które można
uważać za płaskie, oraz sporządzaniem
map w dużych skalach dla różnych
dziedzin gospodarki narodowej.
PODZIAŁ GEODEZJI:


TOPOGRAFIA zajmuje się pomiarami terenu ze
szczególnym uwzględnieniem jego rzeźby oraz
sporządzaniem map w skalach średnich,
przeważnie dla celów wojskowych.
RACHUNEK WYRÓWNAWCZY zajmuje się
matematycznym ujęciem wyników pomiarów, z
wyrównaniem nieuniknionych błędów
pomiarowych i oceną dokładności wyników prac
geodezyjnych.
PODZIAŁ GEODEZJI:

FOTOGRAMETRIA zajmuje się
opracowaniem planów i map na podstawie
zdjęć fotograficznych (naziemnych i
lotniczych). Ważnym działem fotogrametrii
jest fotointerpretacja zdjęć fotograficznych
wykonywanych różnego rodzaju techniką
oraz zdjęć satelitarnych.
PODZIAŁ GEODEZJI:


KARTOGRAFIA zajmuje się zagadnieniami
związanymi z odwzorowaniem powierzchni
Ziemi na płaszczyznę, opracowaniem map oraz
ich reprodukcją.
GEODEZJA SATELITARNA zajmuje się
badaniem torów sztucznych satelitów Ziemi.
Badania te są pomocne w określaniu kształtu
bryły ziemskiej.
PODZIAŁ GEODEZJI:

GRAWIMETRIA zajmuje się zagadnieniami
wyznaczania kształtu bryły ziemskiej z
pomiarów przyspieszenia siły ciężkości na
jej powierzchni.
Poszczególne działy geodezji zazębiają się i
uzupełniają, tworząc jedną gałąź nauk o
Ziemi.
ZADANIA GEODEZJI:
uzyskiwanie, przetwarzanie i
rozpowszechnianie informacji o Ziemi jako
planecie i środowisku geograficznym,
 przekształcanie struktur przestrzennych
(np. użytkowania gruntów) z myślą o
racjonalnej gospodarce przestrzennej,

ZADANIA GEODEZJI:

pozyskiwanie, przetwarzanie i
dystrybucja potrzebnych informacji dla
racjonalnej eksploatacji budowli, środków
transportu, a także wielu skomplikowanych
konstrukcji i urządzeń technicznych w
aspekcie bezpieczeństwa i ochrony
środowiska.
ZADANIA GEODEZJI:

Naukowym zadaniem geodezji jest
określenie kształtu i rozmiaru globu
ziemskiego, zaś do zadań praktycznych
należy ustalenie miarowych zależności
(liniowych, kątowych i liniowo – kątowych)
między punktami znajdującymi się na
powierzchni ziemi.
ZADANIA GEODEZJI:
Geodezja niższa zajmuje się pomiarami
ziemi. Pomiary terenów mają między
innymi na celu określenie:
 powierzchni pól,
 ich ukształtowania,
 wyznaczenie granic własności działek
itp.

Rodzaje pomiarów w geodezji:



sytuacyjne (poziome) służące do
przedstawienia wzajemnego układu na mapie
szczegółów terenowych,
wysokościowe (pionowe) służące do
przedstawienia na mapie ukształtowania
(rzeźby) terenu,
sytuacyjno – wysokościowe, będące
połączeniem pomiarów sytuacyjnych i
wysokościowych, na podstawie których
wykonywane mapy przedstawiają zarówno
sytuację jak i ukształtowanie terenu.
W geodezji i w innych działach gospodarki
narodowej, powstał rynek zapotrzebowania
na prace geodezyjne i kartograficzne.
Oferta dotyczy m. in.
 sprawnego wykonania pomiarów,
 stosownego opracowania wyników w
zakresie modernizacji geodezyjnych
osnów podstawowych, szczegółowych
i realizacyjnych.
W realizacji kompleksowych prac w zakresie
pozyskiwania, przetwarzania,
gromadzenia, czy udostępniania informacji
o terenie obecnie stosowane są:
 tachimetry elektroniczne typu
total-station,
 techniki termalne,
 oraz inne nowoczesne instrumenty
geodezyjne połączone z komputerem.
Połączenie instrumentów geodezyjnych z
komputerem pozwala na:
 automatyczną rejestrację danych,
 opracowanie danych,
 wydruk danych w postaci numerycznej
bądź graficznej mapy lub stosownych
wykresów stanowiących geometryczną
interpretację wyników pomiarów.

Ważnym użytkownikiem map i
geodezyjnych opracowań specjalnych
(klasycznych i fotogrametrycznych) jest
między innymi budownictwo, czy
inżynieria środowiska.
HISTORIA GEODEZJI


Najstarszą mapę znaleziono w wykopaliskach
miasta Ga –Sur w Mezopotamii, a jej powstanie
szacuje się na 2400 – 2200 lat p.n.e.
W starożytnym Egipcie powstał podręcznik,
który określał zasady miernictwa, a w
starożytnych Chinach istniała instytucja
zajmująca się pomiarami i sporządzaniem map.
HISTORIA GEODEZJI
W Babilonie i Asyrii na tabliczkach
glinianych były sporządzane mapy.
Pierwszy podręcznik praktycznej geodezji
pt „ Dioptryka” został napisany przez
Herona w III wieku p.n.e. (285 – 222
p.n.e.).
 W II wieku p.n.e. Hipparch podaje definicje
współrzędnych geograficznych.

HISTORIA GEODEZJI

W latach 87 -150 n.e. Ptolemeusz wydaje
książkę pt. „Geografia” i mapę zawierające
spis około 8000 nazw geograficznych i
400 punktów o wyznaczonej szerokości
astronomicznej.
HISTORIA GEODEZJI

W XVI wieku zostały wykonane pierwsze
pomiary południka w Europie z
dokładnością 0,1 % przez francuskiego
uczonego J. Fernela.
HISTORIA GEODEZJI
Znaczący wpływ na rozwój geodezji miały takie
wynalazki techniczne jak:
 noniusz w 1550 roku wynaleziony przez
portugalskiego matematyka – Nuneza,
 stolik mierniczy w 1537–1616 skonstruowany
przez Praetoriusa
 luneta w 1611 roku wynaleziona przez Keplera,
 libella w 1660 roku skonstruowana przez
Thévenota,
HISTORIA GEODEZJI



W latach 1615–1617 w celu pomiaru południka
uczony holenderski W. Snellius stworzył metodę
triangulacji (ogromny wpływ na dalszy rozwój
geodezji),
W 1647 roku B. Pascal zastosował barometr do
pomiaru wysokości gór,
W 1673 roku Huygens ustalił związek
matematyczny pomiędzy okresem wahań
wahadła, a jego długością,
HISTORIA GEODEZJI
W latach 1792–1798 został wykonany
pomiar południka paryskiego (Méchain i
Delambre),
 W 1794 roku Gauss stworzył teorię
najmniejszych kwadratów jako podstawę
nowoczesnego rachunku wyrównawczego.

HISTORIA GEODEZJI W POLSCE

Za pierwszych „geodetów” w Polsce uważa się
żerdników królewskich (XII-XIII w.) zajmujących
się pomiarami
gruntów oraz wytyczaniem
powierzchni miast. Ich nazwa
pochodzi stąd, że używali takich
prostych narzędzi jak kije, czy
żerdzie.
HISTORIA GEODEZJI W POLSCE
W 1450 roku powstaje pierwsza książka
na temat geodezji (zachowana w dwóch
egzemplarzach) napisana przez profesora
Akademii Krakowskiej Marcina z Żurawicy.
 W 1526 roku została wydana w Krakowie
pierwsza mapa Polski opracowana przez
Wapowskiego (przyjaciela Kopernika).

HISTORIA GEODEZJI W POLSCE



W 1566 roku została wydana w Krakowie
książka Stanisława Grzepskiego Geometryja, to
jest miernicka nauka (pierwsze dzieło z
zakresu geodezji napisane po polsku)
W 1573 roku pojawiły się pierwsze wzmianki o
sposobach niwelacji i instrumencie
niwelacyjnym w książce wydanej w Krakowie,
napisanej przez Strumieńskiego.
W XVII wieku na Akademii Krakowskiej
utworzono katedrę geodezji. Jej absolwenci
nosili tytuł geometry królewskiego.
HISTORIA GEODEZJI W POLSCE
Po rozbiorach Polski ówcześni geodeci
wcielani byli do urzędów 3 zaborczych
państw, które prowadziły pomiar ziemi na
własne potrzeby według różnych reguł.
 Spowodowało to, już po odzyskaniu
niepodległości w 1918 roku, niespójność
systemu pomiarów, jednostek miar, map
oraz systemu hipotecznego.

HISTORIA GEODEZJI W POLSCE


W okresie międzywojennym dokonano
regulacji przepisów pomiarowych, na
potrzeby ewidencji dróg i budynków, na szeroką
skalę zastosowano zdjęcia lotnicze, scalono 5,5
mln ha gruntów.
Po wojnie utworzono centralny urząd
koordynujący pracę geodetów. W 1945 roku
powołano Główny Urząd Pomiarów Kraju.
HISTORIA GEODEZJI W POLSCE

Obecnie sprawami geodezji zajmuje się
Główny Urząd Geodezji i Kartografii
mający swoją siedzibę w Warszawie przy
ul. Wspólnej 2 i nadający uprawnienia do
wykonywania zawodu geodety po zdaniu
egzaminu przed powołaną przez ten organ
komisją.
Układy współrzędnych stosowane w
geodezji
1. w przestrzeni E3:
ortogonalny {XYZ}, sferyczny {,},
astronomiczny, geograficzny {,},
horyzontalny {,d,z};
2. na płaszczyźnie:
ortogonalny {XY}, biegunowy {,d}
Definicja układu musi uwzględnić:
położenie początku układu;
orientację osi.
Układy współrzędnych w geodezji
geograficzny
 - szerokość geograficzna, - długość geograficzna
Układ horyzontalny
A – azymut, h – kąt pionowy (wysokość)
Układ współrzędnych
geodezyjnych na elipsoidzie
B – szerokość geodezyjna, L – długość geodezyjna
Układy ortogonalne
Globalny geocentryczny, topocentryczny lokalny
Kartezjański płaski układ współrzędnych


Dwuwymiarowy
kartezjański układ
współrzędnych jest
zdefiniowany poprzez dwie
prostopadłe do siebie osie
x, y powiązanymi z
kierunkami geograficznymi:
na północ (N) , na wschód
(E).
Kąty są liczone zgodnie z
ruchem wskazówek zegara
System odniesienia


Geodezja zajmuje się wyznaczaniem pozycji punktów
leżących na powierzchni Ziemi lub w jej pobliżu;
W tym celu konieczny jest, dobrze zdefiniowany ziemski:
- system odniesienia;
- układ odniesienia;
- układ współrzędnych;
System odniesienia stanowi zbiór zaleceń i ustaleń
wraz z opisem modeli niezbędnych do zdefiniowania
początku skali i orientacji osi oraz ich zmienności w
czasie;
UKŁAD ODNIESIENIA
Układ odniesienia stanowi praktyczną realizację
systemu odniesienia:
 Na układ odniesienia składają się wyznaczone
z obserwacji wartości parametrów opisujących
początek układu, skalę i orientację osi oraz ich
zmienność w czasie.
Układ współrzędnych
Układ współrzędnych nie zawiera
informacji o jego orientacji względem bryły
ziemskiej;
 Układy współrzędnych oraz parametry
opisujące ich orientacje względem bryły
ziemskiej zwane są geodezyjnymi
systemami odniesienia.
DZIĘKUJĘ
ZA UWAGĘ