Geodeesia-eksamiteemad-2020 docx-1 (0)

Geodeesia-eksamiteemad-2020.docx



Geodeesia eksamiteemad kevad 2020 1. Geodeesia mõiste ja tegevusvaldkond, seosed teiste erialadega ● Geodeesia on teadusharu, mis vaatluste ja mõõtmiste tulemusena määrab terve maakera kuju ja suuruse, objektide täpsed asukohad, aga ka raskusjõu väärtused ja selle muutused ajas. Eelöeldu praktiliseks realiseerimiseks kasutab geodeesia matemaatika, füüsika ja astronoomia põhimõtteid 2. Maa kuju ja selle ligikaudsed mõõtmed ● Maa on ümmargune(poolusete kohal lapik) Ümbermõõt= umbes 40000km ● R=6 371 km 3. Geograafilised koordinaadid ● Laiuskoordinaat (ϕ) on nurk ekvaatori ja antud punkti läbiva paralleeli vahel.( Ekvaatorist põhja poole jäävad laiused on põhjalaiused (muutuvad ekvaatorilt 0° kuni põhjapooluseni 90°N) ja lõuna poole jäävad on lõunalaiused (0°...90° S) ● Pikkuskoordinaat (λ) on kokkuleppelise nullmeridiaani ja antud punkti läbiva meridiaanitasandi vaheline nurk. (Nullmeridiaanist ida poole jäävad pikkused on idapikkused (0°...180° E) ja lääne poole jäävad on läänepikkused (0°...180° W) ●


4. Geotsentrilised koordinaadid ● Z teljeks on maakera pöörlemistelg, X-teljeks on nullmeridiaani ja ekvaatori tasandi lõikejoon, Y-teljeks on nendega risti olev joon ekvaatori tasandil. Algus maa raskus kesmest. 5. Tasapinnalised ristkoordinaadid Eestis võetakse ristkoordinaatide märkimiseks X-teljeks 24 kraadi meridiaan või sellega paralleelne suund. Y-teljeks ekvaatori kujutis või sellega paralleelne suund. Kohaliku tähtsusega mõõdistamise puhul kas. suvalisi ristkoordinaatide süsteeme. Algpunkt vabalt määratud, kuid X-telg peab olema ikkagi orienteeritud põhja suunas ja Y-telg ida suunas.XjaY


6. Polaarkoordinaadid ja nende kasutamine maastikuobjektide asukohtade kirjeldamisel ● Mõõdistamisel või väljamärkimisel on üheks võimaluseks kasutusele võtta objekti polaarkoordinaadid β ja s, ● kus β on lähtesuuna suhtes mõõdetud nurk ning s on seisupunktist mõõdetud kaugus 7. Kumeral pinnal saadud mõõtmistulemuste väljendamine tasapinnal ● Kartograafiline projektsioon annab matemaatilise eeskirja (algoritmi) kandmaks punktid ellipsoidilt tasapinnale. ● Iga projektsioon edastab õigesti vaid osa sfäärilise pinna omadusi 8. Kaardiprojektsioonid ja -moonutused ● Kaardiprojektsioon on matemaatiline mudelpind, mida kasutatakse ellipsoidi pinna (kumer!) projekteerimisel tasapinnaks ● Kumeralt pinnalt üleminek tasapinnale toob kaasa kaardimoonutused 9. Eesti baaskaardi TM projektsioon ● M 1:50 000, 112 kaardileht mõõtmetega 50x50 cm paberil ehk 25x25 km maapinnal. telgmeridiaan L = 24°00' ● Kogu Baltikumi jaoks telgmeridiaaniga 24°ellipsoidil GRS-80. Sellesprojektsioonis on antud välja Eesti baaskaart. ● Baaskaart- Eesti ruumiinfot sisaldav digikaart ● Eesti baaskaart projektsioonis TM-Balti (Mercatori põiksilindrilise projektsiooni Baltikumi variant) on mõõtkavas 1 : 50 000. Maaellipsoid on projekteeritud silindrile, mille telg asub Maa ekvaatori tasandil ja mis lõikab maaellipsoidi kahel joonel, mida nimetatakse almukantaraatideks (paralleelitaolised jooned, mille tasandid on selles


projektsioonis risti tõeliste paralleelide tasanditega), millest üks läbib Peipsi järve edelaserva ja teine on Vilsandi saarest läänes 10. Eesti põhikaardi Lambert-EST projektsioon ja selle omadused ● LAMBERT-EST põhineb Lamberti kahe lõikeparalleeliga koonilisel konformsel kaardiprojektsioonil. Kaardiprojektsiooni koonilisus tähendab, et kaardiprojektsiooni siirdepind on koonus. Koonus lõikab referentsellipsoidi kahes kohas. Neis kohtades ehk lõikeparalleelidel ei ole kaardil moonutusi. LAMBERT-ESTi lõikeparalleelide valikul on arvestatud, et moonutus oleks kõigis Eesti punktides võimalikult väike. ● Omadused: lõunapoolne lõikeparaleel BL=58°00′ põhjalaiust; ● põhjapoolne lõikeparaleel BP=59°20′ põhjalaiust; ● telgmeridiaan L0=24°00′ idapikkust; ● referentsellipsoid GRS-80 ● Geodeetiline referentssüsteem ETRS-89 11. Eesti kaardilehtede nomenklatuur, selle praktiline vajadus ● Üks põhikaardi peamisi omadusi on kaardilehtede nummerdamine. Igal kaardilehel on oma unikaalne number ning nende jaotamise süsteemi nimetatakse nomenklatuuriks. 12. Eesti ristkoordinaatide süsteem L-EST 97 ● Tasapinnaliste ristkoordinaatide süsteemiks on L-EST97, mille koordinaadid arvutatakse EUREF-EST97 geodeetilistest koordinaatidest kasutades Lamberti kahe lõikeparalleeliga koonilist konformset kaardiprojektsiooni LAMBERT-EST ja rahvusvahelist referentsellipsoidi GRS80. 13. Joone orienteerimine: asimuut, direktsiooninurk, nendevahelised seosed. Meridiaanide koondumine. Rumb, tabelinurk. ● See tähendab joone suuna määramist seisupunkti meridiaani suhtes.


● Asimuut on horisontaalnurk, mida mõõdetakse meridiaani põhjasuunast päripäeva kuni antud jooneni (0°-360°) ● Direktsiooninurk on horisontaalnurk, mida mõõdetakse kaardiprojektsiooni telgmeridiaani või temaga paralleelse joone põhja suunast päripäeva kuni antud jooneni. (α =0°-360°) ● Orienteerimisel kasutatakse asimuudi ja direktsiooninurga mõisteid. ● Meridiaanide koonduvus (tähistatakse γ) antud kaardilehel tähendab nurka ristkoordinaadistiku püsttelje ja meridiaani vahel, kusjuures see nurk on positiivne sel juhul, kui püsttelg kaldub meridiaanist paremale (itta) ning negatiivne, kui püsttelg kaldub meridiaanist vasakule (läände). ● Rumb on teravnurgaks taandatud asimuut. Rumb on teravnurk, mida mõõdetakse meridiaani lähimast (kas põhja või lõuna) suunast kuni antud jooneni ● ● Tabelinurk vaata pilti seal olemas 14. Geodeetiline otseülesanne ● Teodoliitkäikude arvutamisel kasutatakse esimest punktidevaheliste koordinaatide juurdekasvude arvutamiseks


15. Geodeetiline pöördülesanne 16. Direktsiooninurkade arvutamine nii koordinaatidest kui ka mõõdetud nurkadest


17. Riigi geodeetiline põhivõrk ● Geodeetiline referentssüsteem on riikliku infrastruktuuri üks oluline osa. ● See on ühtlasi ka alussambaks infrastruktuuri ülejäänud komponentide rajamisel. ● Riigi (või riikide ühenduse) territooriumil kehtiv ühtne ja ajakohane geodeetiline referentssüsteem seob erinevatest allikatest pärinevad ruumiandmed ühtseks tervikuks ning seega võimaldab tõhusat andmevahetust. ● Geodeetiline referentssüsteem kinnistatakse üleriigilise geodeetiliste punktide võrgustiku rajamisega ning nende punktide tsentritähistele samasüsteemsete koordinaatide määramisega. ● Senise praktika kohaselt juurutas riik (või piirkond) oma territooriumil lokaalse (siseriikliku) geodeetilise referentssüsteemi. Moodne tehnoloogia on nüüd võimaldanud tänapäevaste geodeetilise referentssüsteemi/põhivõrkude (ka siseriiklike!) tuginemist globaalsele geodeetilisele süsteemile. 18. Nõuded geodeetilistele punktidele ● Tagatud peab olema mõõdistusvõrgu punktide omavaheline nähtavus!! ● Mõõdistusvõrgu punktid peavad paiknema piisava tihedusega (sõltub situatsioonist ning hoonestusest). ● Reeglina (ava)maastikul naaberpunktide vahemaa ei peaks ületama 100-200 meetrit 19. Geodeetilise mõõdistamisvõrgu rajamine


20. Punkti asukoha abriss 21. Situatsiooni mõõdistamine ●  Situatsioonimõõdistamise ajal võib mõõdistamisvõrgu punktilt kuni baasjoonega võrdsele kaugusele, kuid mitte kaugemale kui 200 meetrit, rajada üksikuid ajutisi mõõdistamispunkte ●  katastriüksuste mõõdistamine jäädvustatakse antud situatsioon. 22. Mõõtmisvead, nende liigid ja omadused


●  jämedad vead ● süstemaatilised vead: o        püsivad, mis ei muuda oma suurust ega märki (nt koordinaatsüsteemi nihe)
o        muutuvad, mis muudavad suurust või märki teatud reegli järgi (nt mõõdulint on pikem, ümardamine) 24. Joone pikkuse mõõtmine ● Mõõdulindiga ● Optilised kaugusmõõtjad (Ülemine niit – alumine niit)/10 VALEM ● Mõõtmine elektromagnetlainetega 25. Mõõteinstrumendi horisonteerimine ja tsentreerimine Teodoliidi vertikaaltelg peab ühtima mõõdetava nurga tipuga (tsentreerimine) Horisontaaltelg peab olema risti vertikaalteljega peale hoolikat horisonteerimist langeb teodoliidi vertikaaltelg kokku loodjoonega 26. Nurgamõõtmise instrumentide peamised koostisosad (joonisega!)


27. Pikksilma peamised koostisosad(joonisega!)


28. Horisontaalnurga mõõtmine




29. Teodoliidi teljestik, nõuded teodoliidi telgedele 30. Teodoliidi kontroll ja justeerimine


31. Teodoliidi pikksilma pöörlemistelje ja viseerimistelje mitteperpendikulaarsuse mõju mõõtmistulemustele, elimineerimise meetmed 32. Kaldenurga mõõtmine Kalde pikkuse ja tõuse vaheline nurk 33. Vertikaalringi nulli ase ning selle arvestamine mõõtmistes Üks punkt määratakse vertikaalringil nulliks ning sealt algab ülejäänud mõõtmine NA lugem vertikaalringilt kui piksilma viseerimistelg ja vertikaalringi alidaadi vesiloodi telg on horisontaalsed. Lubatud+-1 34. Kinnise mõõdistuskäigu arvutamine, täpsushinnang


Sulegemisviga peab tulema väiksem kui on lubatud sulgemisviga. Kui on suurem tuleb uuesti mõõta.


35. Lahtise mõõdistuskäigu arvutamine, täpsushinnang


ˇ


36. Maa-ala plaani koostamine


37. Mõõtkavad, plaani ja mõõdistamise nõutav täpsus 38. Topograafilised leppemärgid Kõlvikud (maakasutuse liik) 2. Piirid 3. Hüdrograafia objektid 4. Hooned ja rajatised 5. Teed ja transpordirajatised 6. Tehnokommunikatsioonid, jne


40. Ekker-mõõdistamise põhimõte 41. Trigonomeetriline nivelleerimine


42. Tahhümeetrilise mõõdistamise välitööd, krokii ● Tahhümeetriline mõõdistamine on üks topograafilise mõõdistamise viise, mille tulemusena saadakse maa-ala topograafiline plaan. ● Seda mõõdistamist tehakse polaarkoordinaatide meetodil. Kaugust jaamast lattini määratakse niitkaugusmõõturiga, horisontaalnurgad teodoliidiga. ● Punktide kõrgused määratakse trigonomeetrilise nivelleerimisega. Enne mõõtmist algust jaamas mõõdetakse instrumendi kõrgus ( i ) , nulli ase määratakse iga mõõtmispäeva algul (NA). ● Mõõtmisi teostame RV (selles asendis vaatekiir annab positiivse kõrguskasvu


43. Tahhümeetrilised arvutused


44. Tahhümeetrilise mõõdistamise plaani koostamine


45. Reljeefi kujutamine, samakõrgusjoonte omadused




46. Nivelleerimise liigid ja eeldatavad täpsused ● Trigonomeetriline nivelleerimine ● Baromeetriline nivelleerimine Suhteliselt ebatäpne: 0.3 m tasandikel (pigem siiski üle meetri); mäestikes 2 m ja rohkem Seetõttu kasutatakse peamiselt geoloogilistel ja geofüüsikalistel uuringutel ● Hüdrostaatiline nivelleerimine Тäpsus sõltub vahemaast, kasutatud vedeliku viskoossusest, lugemite võtmise meetodist/seadmest. Nii näiteks kuni 500 m vahemaa puhul on realistlik 1 cm täpsuse saavutamine. ● GPS-nivelleerimine Kõrgust on võimalik määrata ka satelliitnavigatsiooni (GPS) mõõtmiste abil Geodeetiline kõrgus s.o kõrgus maaellipsoidi (mitte merepinna!!!) suhtes saadakse paari sentimeetri täpsusega! 47. Kõrguslike nivoopindade omadused


● Erinevad nivoopinnad ei lõiku (ega puutu)!!! Iga ruumipunkti läbib ainult üks nivoopind!!! ● Absoluutsed kõrgused määratakse nullnivoopinnast, mis on määratud paljude aastate vaatluste põhjal veemõõdulati või mareograafi näitude alusel. ● Tasemepind. Maa raskusjõuvälja eksvipotensiaalpind on igas punktis risti loodjoonega 48. Geomeetriline nivelleerimine keskelt ja otsast Kahe punkti vahelist kõrguskasvu saab mõõta nivelliiri ja lati abil kahel viisil: "otsast" ja "keskelt" 1. "Otsast" nivelleerimise puhul asetatakse punkti A (vt joonis 2.2) statiivile asetatud nivelliir (nivelliiri pikksilma okulaar asetseb punkti A kohal) ning punkti B asetatakse vertikaalne mõõdulatt. Pikksilma viseerimiskiir seatakse horisontaalasendisse, seejärel viseeritakse latile ja niitristiku keskmise niidi järgi võetakse lugem e. Eeldades, et 23 lati jaotised algavad nullist, siis viseerimiskiire kõrgus punkti B kohal on võrdne lugemiga e. Mõõtes sama latiga viseerimiskiire ehk instrumendi kõrguse i punkti A kohal, saab kõrguskasvu ΔhAB arvutada valemist 2.2 ∆ℎ 𝐴𝐵 = 𝑖 − 𝑒 see tähendab, et kõrguskasvu punktide A ja B vahel saadakse, kui instrumendi i kõrgusest lahutada edasivaate lugem e 2. Kõrguskasvu mugavamaks ja täpsemaks mõõtmiseks, tuleks nivelliir paigutada kahe punkti vahele, kummassegi punkti asetatakse latt (vt joonis 2.3). Nivelliir paigutatuna kahe lati vahele ehk "keskelt" nivelleerides, saadakse kõrguskasv valemi 2.3 järgi: kus t tähistab tagasivaadet ehk lugem tagumiselt latilt ja e – tähistab ∆ℎ 𝐴𝐵 = 𝑡 − 𝑒 edasivaadet ehk lugem eesmiselt latilt.


49. Nivelliiride tüübid Kompensaatoriga (optilised) nivelliirid Laialdase kasutuse on leidnud nivelliirid, mis omavad spetsiaalse seade, mille abil viseerimiskiir automaatselt võtab horisontaalse asendi. Seda seadet nimetatakse kompensaatoriks. Digitaalnivelliirid (elektronnivelliirid) koos digitaallatiga Digitaalnivelliirid on kompensaatori, sisearvuti ja mäluga. Need võimaldavad automaatset
lugemite tegemist koodlatilt, kõrguskasvu arvutust ja salvestamist. Lisaks eelnevale saadakse ka kaugus instrumendist latini, samuti on võimalik automaatne projektkõrguste väljamärkimine. Digitaalselt määratud kõrguskasvude täpsus on sõltuvalt nivelliiri tüübist 0,3 kuni 0,5 mm 1 km pikkuse käigu nivelleerimisel otse- ja vastassuunas.


50. Nivelliiride täpsusklassid 51. Nivelliiri peamised koostisosad (joonis!) 52. Nivelliiri teljestik, nõuded nivelliiri telgedele






53. Nivelliiri kontroll ja justeerimine 54. Nivelliiri peanõude kontroll, selle läbiviimise üksikasjalik kirjeldus ja nõuded Tulemustele


55. Nivelleerimislatid, nõuded ja kontrollid 56. Tööde järjekord geomeetrilise nivelleerimise jaamas ● Seatakse niveliir üles. Pannakse silindriline vesilood keskele. ● Mõõdetakse (keskeltnivelleerimine) punktide kaugus niveliirist peab olema võimalikult võrdne. ● Võetakse mustad ja punased kõrgused järjekorras Tm-Tp-Em-Ep ● Märgitakse väliraamatusse ja tehakse vajalikud arvutused. 57. Maa kumerus ja refraktsiooni mõju nivelleerimistulemustele, metoodika nende mõju Elimineerimiseks ˇ


58. Liht(keskelt niveleerimine)- ja liitnivelleerimine 59. Vigade avastamise ja elimineerimise meetodid üheküljeliste lattidega nivelleerimisel Tehakse kinnine käik Tehakse lõpus lehekülje kontroll


60. Vigade avastamise ja elimineerimise meetodid kaheküljeliste lattidega nivelleerimisel 61. Nivelleerimise väliraamatu kontroll Väliraamatu lehekülje täitumisel tuleb teostada lehekülje kontrollarvutus: ● tagasivaate lugemite summa ΣT ● edasivaate lugemite summa ΣE ● kahe horisondi järgi leitud kõrguskasvude summa Σ ( h1 + h2 ) ● keskmiste kõrguskasvude summa Σhpr. Kontrollarvutused: ΣT -ΣE = Σ ( h1 + h2 )
Σ ( h1 + h2 ) / 2 ≈ Σ hpr.


62. Riiklikud kõrgusvõrgud ja nende lähtepunkt. Reeperid. 63. Kinnise nivelleerimiskäigu arvutamine


64. Lahtise nivelleerimiskäigu arvutamine 65. Nivelleerimiskäigu täpsusnõuded


66. Pinnanivelleerimise välitööd ruutude meetodil


67. Pinnanivelleerimise välitööd magistraalide meetodil 68. Pinnanivelleerimise arvutused


69. Pinnanivelleerimise plaani koostamine 70. Trass, trassi piketeerimine


71. Kõvera peapunktide arvutamine ja märkimine


72. Trassi nivelleerimine 73. Trassi piki- ja põikprofiilide koostamine


74. Kõverate detailne märkimine (3 meetodit)




75. Projektsuuna märkimine


76. Projektjoone märkimine 77. Projektkõrguse märkimine 78. Horisontaalse väljaku märkimine


79. Insenergeodeetiliste eriülesannete (hoone vertikaalsuse kontroll, kõrguste kandmine tööhorisondile) lahendamine NB: Eksamipiletis võivad küsimused olla formuleeritud teistmoodi (kuid ilma sisuliste
muutusteta)! A. Ellmann, 06.05.2020


B.