Geodezyjny monitoring elementów środowiska WYKŁAD 1 Wstępne informacje Dr hab. inż. Andrzej Kwinta Katedra Geodezji Wydział Inżynierii Środowiska i Geodezji Uniwersytet Rolniczy w Krakowie e-mail: akwinta@ur.krakow.pl rok akad. 2014/2015

ZALICZENIE Wykłady 10 h Ćwiczenia Projektowe 20 h GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2014/2015 ORGANIZACJA PRZEDMIOTU Wykłady 10 h ZALICZENIE Ćwiczenia Projektowe 20 h http://matrix.ur.krakow.pl/~akwinta/GMES_GP.html dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 2 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Geodezyjny monitoring elementów środowiska rok akad. 2014/2015 Tematy Ćwiczeń Geodezyjny monitoring elementów środowiska   1. Wyznaczenie rozkładu natężenia światła 2. Wyznaczenie rozkładu prędkości wiatru 3. Wyznaczenie płaszczyzny poziomej 4. Wyznaczenie powierzchni obiektu 5. Wyznaczenie niwelety 6. Wyznaczenie lokalizacji obiektów dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 3 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Wyznaczenie rozkładu ilości światła w pomieszczeniu GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2014/2015 Temat 1: Wyznaczenie rozkładu ilości światła w pomieszczeniu Zadanie polega na pomiarze w regularnej siatce i wyznaczeniu rozkładu ilości światła we wskazanym pomieszczeniu dla światła dziennego i światła sztucznego. Współrzędne płaskie siatki pomiarowej przyjęte zostaną na podstawie pomiarów odległości dalmierzem, natomiast pomiar natężenia światła zostanie wykonany cyfrowym luksometrem. Realizacja 1. Wykonać inwentaryzację wybranego pomieszczenia - sporządzić szkic (pomierzyć długości wszystkich ścian, przekątne, itp.) 2. Rozplanować regularną siatkę punktów pomiarowych w pomieszczeniu 3. Dla oświetlenia naturalnego i sztucznego , w poszczególnych punktach pomiarowych wykonywać odczyty odległości do ścian z zastosowaniem Disto D8, a luxometrem pomierzyć ilość światła. 4. Na podstawie szkicu i wykonanych pomiarów odległości wyznaczyć współrzędne punktów w lokalnym układzie współrzędnych prostokątnych 5. Wygenerować rozkłady natężenia światła (izolinie natężenia światła naturalnego i sztucznego). 6. Wyznaczyć różnicę powierzchni światło sztuczne światło naturalne, sporządzić izolinie natężenia różnicy. 7. Sporządzić sprawozdanie z realizacji tematu dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 4 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Wyznaczenie rozkładu prędkości wiatru GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2014/2015 Temat 2: Wyznaczenie rozkładu prędkości wiatru Zadanie polega na pomiarze i wyznaczeniu rozkładu prędkości wiatru na powierzchni wskazanego terenu. Pomiary należy wykonać w regularnej siatce punktów. Współrzędne płaskie punktów pomiarowych uzyskane zostaną z odbiornika satelitarnego, natomiast prędkość wiatru z pomiarów anemometrem. Realizacja 1. Sporządzić szkic z miejsca pomiaru 2. Rozplanować siatkę pomiarową na wskazanym terenie 3. Przemieszczając się w założonym interwale wymiarów siatki wykonać pomiary współrzędnych węzłów siatki X, Y przy użyciu odbiornika satelitarnego 4. Na każdym punkcie wykonać dwa pomiary anemometrem: z wiatrakiem skierowanym w kierunku W-E i w kierunku N-S 5. Sporządzić plik tekstowy X, Y, P, gdzie P jest to maksymalna wartość prędkości w danym punkcie 6. Wygenerować rozkład prędkości wiatru w postaci cieniowanej mapy. 7. Sporządzić sprawozdanie z realizacji tematu dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 5 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Wyznaczenie kortu tenisowego GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2014/2015 Temat 3: Wyznaczenie kortu tenisowego Zadanie polega na pomiarze powierzchni terenu i wyznaczeniu płaszczyzny poziomej w celu budowy kortu tenisowego z założeniem minimalizacji ilości prac ziemnych. Wymiary kortu tenisowego to 23,77x10,97m, zatem wraz z dodatkowym miejscem wokół, należy wyznaczyć płaski poziomy prostokąt o wymiarach 40,00x20,00m Realizacja 1. Rozmierzyć siatkę punktów pomiarowych na prostokącie o zadanych wymiarach. Odległość pomiędzy punktami pomiarowymi (wielkość oczka siatki) to 5 metrów. 2. Przy użyciu niwelatora i łat wykonać pomiary wysokości punktów wyznaczonej siatki 3. Przyjąć lokalny układ współrzędnych (początek w punkcie 1) X, Y, H. Wysokości wyznaczyć na podstawie pomiarów niwelacyjnych. 4. Wyznaczyć płaszczyznę poziomą zgodnie z Metodą Najmniejszych Kwadratów 5. Wygenerować warstwice powierzchni terenu z danych pomiarowych oraz odległości pomiędzy punktami pomiarowymi a wyznaczoną płaszczyzną.. 9. Sporządzić sprawozdanie z realizacji tematu dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 6 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Wyznaczenie pola powierzchni obiektu GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2014/2015 Temat 4: Wyznaczenie pola powierzchni obiektu Zadanie polega na wyznaczeniu pola powierzchni wskazanego obiektu terenowego z zastosowaniem programu zapisanego w instrumencie TS02 Realizacja 1. Sporządzić szkic terenu 2. Ustawić instrument na statywie, włączyć, wybrać odpowiedni program 3. Za pomocą szpilki (z karteczką) zaznaczyć punkt początkowy. 4. Ustawić lustro z tyczką w punkcie początkowym 5. Wykonywać pomiary przemieszczając się z lustrem wzdłuż granicy mierzonego obiektu co 5 kroków 6. Pomiar powtórzyć 7. Sporządzić sprawozdanie z realizacji tematu dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 7 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Temat 5: Wyznaczenie niwelety GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2014/2015 Temat 5: Wyznaczenie niwelety Zadanie polega na pomiarze wysokości terenu wzdłuż zadanej linii o długości 100 metrów, a następnie na podstawie wyników pomiarów wyznaczenie linii o jednakowym spadku zgodnie z metodą najmniejszych kwadratów. Punkty pomiarowe mają być rozmieszczone w interwale 10 metrów. Realizacja 1. Za pomocą ruletki wyznaczyć odcinek o długości 100m. 2. Sporządzić szkic terenu 3. Punktem wyjściowym do pomiarów będzie żabka niwelacyjna (H=208.000 m) 4. Wykonać pomiary niwelacyjne wzdłuż badanego odcinka (wyniki zapisać w dzienniku) 5. Wyznaczyć współrzędne punktów pomiarowych w układzie D, H gdzie D jest odległością od pierwszego punktu odcinka, H jest to wyznaczona z pomiarów wysokość punktu. 6. Utworzyć wykres wysokości punktów pomierzonego odcinka 8. Wyznaczyć linię jednakowego spadku, zaznaczyć ją na wykresie 9. Sporządzić sprawozdanie z realizacji tematu   dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 8 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Wyznaczenie lokalizacji obiektów GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2014/2015 Temat 6: Wyznaczenie lokalizacji obiektów Zadanie polega na lokalizacji wskazanych obiektów, wyznaczeniu ich współrzędnych, wykonaniu zdjęć, a następnie naniesieniu na zdjęcie lotnicze. Realizacja 1. Odszukać w terenie obiekty do pomiaru 2. Odszukać w terenie punkty kontrolne do kalibracji 3. Za pomocą odbiornika satelitarnego Geoexplorer wykonać pomiar punktów kontrolnych i obiektu oraz wykonać jego zdjęcie 4. Przeprowadzić kalibrację zdjęcia lotniczego. Nanieść punkty obiektu na zdjęcie lotnicze, opisać obiekt. 5. Sporządzić sprawozdanie z realizacji tematu dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 9 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Ogólne przypomnienie informacji o pomiarach geodezyjnych GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2014/2015 Zakres wykładów: Ogólne przypomnienie informacji o pomiarach geodezyjnych Klasyczne metody pomiarowe Zdalne metody pomiarowe Pomiary cech fizycznych Opracowanie wyników pomiarów dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 10 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Technologia pomiarowa GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2014/2015 Trimble 2010 J. Waszyngton Pomiar – ilościowe wyznaczenie cechy zjawiska lub obiektu na drodze empirycznej obiekt wynik Technologia pomiarowa dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 11 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Technologia Pomiarowa GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2014/2015 Technologia Pomiarowa Sprzęt pomiarowy Metoda pomiaru TECHNOLOGIA obiekt wynik Sprzęt obliczeniowy Algorytm obliczeniowy dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 12 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

P. Apian Geographia 1533 GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2014/2015 P. Apian Geographia 1533 dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 13 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Obraz Ziemi i Niebios GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2014/2015 Obraz Ziemi i Niebios dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 14 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Ziemia!!! GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2014/2015 Ziemia!!! dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 15 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Ziemia!!! GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2014/2015 Ziemia!!! dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 16 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Ziemia!!! GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2014/2015 Ziemia!!! dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 17 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

ZIEMIA nie ma kształtu kuli ! GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2014/2015 ZIEMIA nie ma kształtu kuli ! dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 18 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Tak naprawdę (?) ... GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2014/2015 Tak naprawdę (?) ... Geoida ziemska – model GFZ Potsdam powierzchnia fizyczna 50 m ± dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 19 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2013/2014 Błędy pomiarów Wielkość fizyczna – właściwość obiektu lub zjawiska, którą można określić poprzez wartość liczbową Pomiar – szereg czynności mających na celu określenie wartości liczbowej mierzonej wielkości fizycznej (technologia) W geodezji pomiary wykonuje się jako powtarzalne (kilkukrotne), a każdy wynik nazywa się spostrzeżeniem Nie istnieją pomiary doskonale dokładne Wynik pomiaru = spostrzeżenie  błąd pomiaru X=Xi+ε dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 20 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2013/2014 dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 21 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Błędy pomiarów Rodzaje błędów: błędy grube błędy systematyczne GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2013/2014 Błędy pomiarów Rodzaje błędów: błędy grube błędy systematyczne błędy przypadkowe (losowe) Wyłącznie błędy przypadkowe stanowią przedmiot teorii błędów Prawdopodobieństwo wystąpienia błędu przypadkowego określa się zgodnie z krzywą Gaussa dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 22 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Rozkład normalny Funkcja gęstości Dystrybuanta GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2013/2014 Rozkład normalny Abraham de Moivre (1667-1754) Funkcja gęstości Dystrybuanta Carl Friedrich Gauss (1777-1855) niemiecki matematyk, fizyk, astronom i geodeta dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 23 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

J L ??? Dokładność Sprzęt Metoda Warunki GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2013/2014 Dokładność Sprzęt ??? Metoda J Warunki L dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 24 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Zapraszam na kolejny wykład GEODEZYJNY MONITORING ELEMENTÓW ŚRODOWISKA rok akad. 2014/2015 Zapraszam na kolejny wykład dr hab. inż. Andrzej Kwinta Str. 25 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie