Geodézie

Z Multimediaexpo.cz

Geodézie (řecky γη = Země, δαιζω = dělit) je vědní obor, zabývající se zkoumáním tvaru, rozměru a fyzikálních vlastností zemského tělesa - geoidu - nebo části zemského povrchu případně objektů mimo Zemi. Pro výzkum využívá matematické, geometrické a fyzikální metody měření a výpočtů. Základním úkolem geodézie je určení vzájemné polohy bodů na zemském povrchu nebo v prostoru ve zvoleném souřadnicovém systému. Výsledky geodetických měření slouží pro tvorbu map v papírové nebo digitální podobě a pro potřeby jiných oborů.

Osoba zabývající se geodézií je geodet, českým výrazem zeměměřič, zastarale (civilní) geometr.

Obsah

Disciplíny geodézie

V základním členění se geodézie dělí na vyšší a nižší:

  • vyšší geodézie - se zabývá určením tvaru a rozměrů Země a s tím souvisejícím zaměřením a výpočty geodetických sítí, které tvoří základ pro podrobná měření polohopisná a výškopisná. Vyšší geodézie se zabývá územím velkého rozsahu (např. celý stát apod.), v rámci kterého je nutné uvažovat zakřivení zemského povrchu.
  • nižší geodézie - se zabývá vlastním podrobným měřením polohopisným a výškopisným, jednotlivými měřickými metodami, potřebnými přístroji a pomůckami, výpočetními pracemi a zobrazením naměřených hodnot. Nižší geodézie se zabývá územím malého rozsahu, v rámci kterého lze zanedbat zakřivení Země, a zemský povrch tak lze považovat za rovinný.

Kromě základního členění na vyšší a nižší lze dále geodézii rozdělit podle jednotlivých oborů:

  • kosmická geodézie - se zabývá určením tvaru a rozměrů Země na základě pozorování kosmických objektů. Jsou-li těmito objekty umělé družice, pak se jedná o geodézii družicovou/satelitní.
  • geodetická astronomie - se zabývá určováním zeměpisných souřadnic a azimutů na zemském povrchu na základě pozorování přirozených kosmických objektů (zejména Slunce a hvězd)
  • fyzikální geodézie (geofyzika) - se zabývá fyzikálními vlastnostmi Země (především tíhovým polem) a jejich aplikacemi v geodézii.
  • geodynamika - část geofyziky, která se zabývá studiem dynamických vlastností Země
  • mořská geodézie - se zabývá určením tvaru a rozměrů mořského dna.
  • inženýrská geodézie - se zabývá úkoly souvisejícími s budováním vytyčovacích sítí, vytyčováním a kontrolním měřením prostorové polohy stavebních objektů, vytyčováním a kontrolou geometrických parametrů průmyslových objektů a zařízení, měřením území na projekt a vypracováním geodetické části dokumentace skutečného provedení stavebního díla.
  • vojenská geodézie - se zabývá geodetickými aplikacemi pro zajištění obrany státu.
  • důlní měřictví - se zabývá zaměřováním hornické činnosti a činností prováděných hornickým způsobem, a to jak při hlubinném, tak při povrchovém dobývání. Řídí se vyhláškou č. 435/1992 Sb.
  • teorie chyb - nauka o chybách, vědecky podložená teorie o chybách měření a jejich vlivu na výsledky měření nebo jejich funkce.
  • vyrovnávací počet - se zabývá výpočetními postupy, určenými k rozdělení nesouhlasů na měřené hodnoty při nadbytečném počtu pozorování, prováděnými podle určitých pravidel, např. metodou nejmenších čtverců.

Referenční plochy v geodézii

Skutečný tvar zemského tělesa se neustále mění. Je ovlivněn zejména působením zemské rotace a gravitačních sil. V důsledku zemské rotace působí na zemské těleso odstředivá síla, která způsobuje, že Země je zploštělá na pólech a podobá se rotačnímu sféroidu. V důsledku nepravidelného rozložení hmot uvnitř Země a tím i nepravidelného působení gravitačních sil však dochází k nepravidelnostem ve tvaru zemského tělesa, tj. k deformacím zmíněného sféroidu. Tvarově nepravidelný je také zemský povrch, který je značně členitý a výškově různorodý a neustále se přetváří vlivem vnitřních a vnějších pochodů. Tvar zemského tělesa je matematicky nedefinovatelný.

Fyzikálním modelem zemského tělesa je geoid, který je definován, jako ekvipotenciální plocha tíhového pole Země. Plocha geoidu se nejčastěji přirovnává (neplést s odpovídá) k střední hladině myšleného zemského oceánu, který se rozprostírá i pod zemským povrchem. Tvar geoidu již je matematicky definovatelný, jeho definice však je značně obtížná.

V geodézii se proto zemské těleso resp. geoid aproximují referenčními plochami, jejichž matematická definice je jednodušší:

  • referenční elipsoid se jako referenční plocha využívá zejména ve vyšší geodézii. Jedná se o dvouosý rotační elipsoid, jehož vedlejší poloosa \(b\) je rovnoběžná s osou zemské rotace. Je-li navíc střed elipsoidu totožný se středem (těžištěm) Země a poloosa \(b\) totožná s osou rotace Země, označuje se elipsoid jako zemský. Na území ČR se využívá zejména Besselův elipsoid, který byl jako referenční použit pro definici Systému Jednotné trigonometrické sítě katastrální (S-JTSK). V aplikacích globálních navigačních satelitních systémů (GNSS) se užívá elipsoid WGS-84, na území Evropy pak zejména elipsoid GRS80, který byl použit pro definici Evropského terestrického referenčního systému 1989 (ETRS89). Parametry uvedených elipsoidů (hlavní poloosa \(a\), vedlejší poloosa \(b\)) jsou:
Elipsoid a [m] b [m]
Besselův 6377397.1550 6356078.9633
WGS 84 6378137.0000 6356752.3142
GRS 80 6378137.0000 6356752.3141
  • referenční koule je definována jediným parametrem - poloměrem křivosti \(R\). V geodézii se referenční koule používá například za účelem vyčíslení vlivu zakřivení Země na měřené veličiny.
  • referenční rovina se používá zejména v nižší geodézii - na území malého rozsahu, v aplikacích, kde lze ještě zanedbat vliv zakřivení Země.

Literatura

  • Vaníček, P., Krakiwski E., Geodesy: The Concepts. Elsevier Science Publishers B.V., 1986.

Související články

Externí odkazy


Flickr.com nabízí fotografie, obrázky a videa k tématu
Geodézie
Commons nabízí fotografie, obrázky a videa k tématu
Geodézie
Citováno z „http://ww.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/Geod%C3%A9zie“