Kartograafia - õpetus maakaartide koostamisest, teadusest ja tehnikast, samuti kaartide tundmisest ja kasutamisest. Tegeleb kartograafiliste projektsioonidega ning kaartide koostamise ja uurimisega Kaart - vähendatud kujutis maapinnast, mis on mingis kaardiprojektsioonis (st, et arvestab Maa kumerust) ja mida kirjeldatakse leppemärkidega. Kaardil on näidatud meridiaanide ja paralleelide võrgustik, ristkoordinaatide võrgustik jms. Kaart on ümbritsetud kaardiraamiga. Kaardi mõõtkava on moonutatud sõltuvalt valitud projektsioonist. Plaan - suuremõõtkavaline kaart mingi väiksema maa-ala kohta. Plaan on ortogonaalprojektsioonis, mis tähendab, et pole arvestatud maakera kumerust. Plaanil on näidatud ainult tasapinnaliste ristkoordinaatide võrgustik, plaan ei pruugi olla raamiga ümbritsetud. Plaani mõõtkava on kogu plaani ulatuses ühesugune. Kaardi matemaatiline alus kirjeldab, kuidas kaart esitab reaalse ruumi suhteid. Selleks tuleb määrata:
v. sirglõiku ellipsoidal (sfaaril) lõp.v. pinnaosal tuleb kujutada proektsioonis samuti lõp. Väikese ja lähedaste paralleelsete sirglõikudena. 2. Selgita geograafilise kaardi mõistet. Maakaardil ehk geograafilisel kaardil kujutatakse asjade ja nähtuste paiknemist, suhteid, ulatust, levikut jms joonte, märkide, värvide jm leppemärkide abil, need sõltuvad kaarti liigist, üldistamisastmest jamõõtkavast. Sisu (üldgeograafilised, temaatilised), otstarbe, kujutatava maa-ala ja mõõtkava poolest on maakaardid väga mitmekesised. Topograafiline kaart on enim levinud geograafia kaartide alaliik.On suure või keskmõõtkavaline 1/1 000 000 mis kujutab maa pinda vähendatud ja üldistatult.Kasutatakse võimaliku väikeste moonutusega kaardi projektsioone. Väiksema maa-ala täpne suuremõõtkavaline (harilikult 1:500 – 1:5000) kujutis on (topograafiline) plaan; erinevalt kaartist ei arvestata plaanil maakera kumerust.
Maale mõjub 2 jõudu: maasisene raskusjõud ja tsentrifugaaljõud. Ellipsoid- Maa matemaatiline mudel Geoid - rahulikus olekus olevate maailmamerede pind, mis on mõtteliselt laiendatud maismaa-alale. Geoid on maa mudel, mis ei ole deformeerunud geomeetriliselt vaid füüsikaliselt Lähtepind kõrguste määramisel Eestis EST-geoid 2011 (absoluutkõrgus BK77-süsteemis) Eestis on ellipsoid madalamal kui geoid, 16 -21 m. Mõõtmisel valime geoidi. Horisontaalprojektsioon (HD) Maa reaalse pinna kujutamine tasapinnal. Horisontaalproj. on kas võrdne või lühem kaldejoonest (SD) Kõrguskasv( delta h) on kahe punkti kõrguste erinevus. Elektrontahhüm mõõdab kaldejoont ning arvutab meile HD pikkuse Joonemõõtmise täpsus (suhteline viga) 1 f= (absoluutne viga)=D 1-D 2 Dkeskmine /
mõõteseade lindi pikkuse (l) võrdlemiseks etaloniga. Komparaatorid Väänas- Vääna Metroloogiakeskuses. Laius B on nurk, mis moodustub antud punkti läbiva loodijoone, täpsemini ellipsoidi normaali ja ekvaatori tasapinna vahel. Pikkus L on nurk, mis moodustub antud punkti läbiva meridiaani tasapinna ja algmeridiaani (Greenwichi meridiaani) tasapinna vahel. Kaardivõrk- so. kaardile kantud meridiaanide ja paralleelide võrk. Kaardivõrgu kuju sõltub valitud kartograafilise projektsiooni abipinnast. Moonutuste iseloomu järgi on projektsioonid: 1. konformsed e. õigenurksed, säilib kujundite sarnasus. 2. ekvivalentsed e. õigepindsed, pindalad on õiged. 3. konventsionaalsed e. sobedad, pikkused, pindalad ja nurgad on moonutatud. Peamõõtkava on mõõtkava, mis kehtib maaellipsoidi ja projektsiooni siirdepinna lõike- või puutekohas, st kaardi mõõtkava moonutusteta punktis või joontel. Teistes kaardi punktides on
geomeetria seisukohast väga keeruline ja seda on võimatu ilma moonutusteta kujutada. 2. Selgita geograafilise kaardi mõistet. Milline on selle tähtsamaid alaliike? Lk. 12 Geograafiline kaart on Maa või mingi teise taevakeha pinna vähendatud, üldistatud ja teatud matemaatiliste reeglite kohane kujutis tasandis, mis näitab loodus-, tehis-, ja ühiskondlike nähtuste seisundit, asendit, vajadusel ka arengut leppemärkide abil. Geograafilisel kaardil on oma kartograafiline projektsioon, kartograafilise kujutise metoodika (leppemärgid), kujutavate objektide ja nähtuste valik ja üldistamine. Tähtsamad alaliigid: Topograafiline kaart – universaalne eesmärgiga suure või keskmõõtkavaline kaart, mis kujutab Maa pinda vähendatult ja üldistatult. Topograafiliste kaartide puhul kasutatakse võimalikult väikeste moonutustega projektsioone. ? Topograafiline plaan – piiratud maa-ala kujutis tasandil mingis kartograafilises projektsioonis,
.....................6 6. EKVIDISTANTSED SILINDRILISED PROJEKTSIOONID .............................................................6 7. MUUD SILINDRILISED PROJEKTSIOONID ...................................................................................7 8. PSEUDOSILINRILISED PROJEKTSIOONID ....................................................................................7 9. MAAILMAS ENIM LEVINUD SILINDRILISED PROJEKTSIOONID ...........................................7 Püstsilindriline projektsioon ehk Mercatori projektsioon ................................................................7 Lamberti õigepindne silindriline projektsioon .................................................................................8 Mercatori universaalne põikprojektsioon (UTM).............................................................................9 Mercatori põikprojektsioon...........................................................................................................
KARTOGRAAFIA KORDAMISKONSPEKT 1 LOENGUTEEMA - KAART 1. Mis on kaart? a. Kaart on maapinna või muu taevakeha vähendatud üldistatud ja leppemärkidega seletatud mõõtkavaline tasapinnaline kujutis. 2. Mille poolest erineb kaart pildist? a. Kaardil on erilised matemaatilised seaduspärasused, nagu näiteks transformatsioon, projektsioon, mõõtkava jne. b. Kaart on üldistatud ja leppemärkidega seletatud. 3. Millised on kaardi funktsioonid? a. Kaart on inimkonnale vajaliku ruumiinfo ladu. b. Varustab meid pildiga maailmast, mis aitab aru saada ruumilistest mustritest ja seostest. 4. Milliseid ülesandeid kaart täidab? a. Kaardi ülesanneteks on ruumilise info talletamine, b. ruumilise info esitamine, c. kaart on õpetusvahendiks, d
h, määrab vaatluspunkti kauguse ellipsoidi pinnast piki normaali - ellipsoidi punktitasandi ristjoon antud punktis. Geodeetiline laius (B) nurk ekvaatori tasapinna ja punkti M läbiva normaali vahel. Geodeetiline pikkus (L) nurk algmeridiaani ja punkti M läbiva meridiaani vahel. Astronoomilised koordinaadid geograafilised koor-d määratakse astronoomiliste vaatlustega. Lähtesuunaks on loodjoon ja punkti asukoht määratakse geoidil. Absoluutne kõrgus H, määratakse geoidi teel. Astronoomiline laius () on nurk ekvaatori tasapinna ja punkti läbiva loodjoone vahel. Astronoomiline pikkus () on kahetahuline nurk algmeridiaani ja punkti läbiva meridiaani tasapinna vahel. Polaarkoordinaadid lähtepunktiks on kahe tuntud punktide vahelin joon. Bipolaarkoordinaadid võivad olla määratud, kas kahe nurga või kahe joone kaudu. Ristkoordinaadid alguspunkt on maa raskuskeskmes. z- teljeks on maapinna pöörlemistelg, x-teljeks on
muutuse alla 0,3 mm. Mis on absoluutne kõrgus, selle sünonüümid? Punkti absoluutne kõrgus on mingi koha kõrgus meetrites kindlaksmääratud keskmisest merepinnast. Merepinnast ülevalpool asuva koha absoluutne kõrgus on positiivne ja merepinnast allpool asuva koha absoluutne kõrgus on negatiivne. Eestis loetakse keskmiseks meretasemeks Kroonlinna nulli. Mis on geodeetiline kõrgus, selle sünonüümid? Geodeetiline kõrgus määrab punkti kauguse ellipsoidist piki normaali. Mis on geoidi undulatsioon ja geoidi mudel? Geoidi undulatsioon ehk geoidi kõrgus. Geoidi mudel on mudel, mis arvutab geoidi pindala etteantud alal, toetudes referentsüsteemidele. Mis teadus on geodeesia? Geodeesia on teadus, mis käsitleb Maa kuju mõõtmete ja raskusjõuvälja määramist ning tegeleb Maa pinnaosade kuju ja suuruse mõõtmisega ja nende mõõtkavalise kujutamisega tasandil. Mis on nivoopind? On gravitatsioonilises tasakaalus olev samapotentsiaal. Mis on ellipsoid?
matemaatiliselt määratletud vähendatud kujutis Üldgeograafiline kaart- kujutatakse objekte, mis on maastikul viibides reaalselt jälgitavad (veekogud, reljeef,asulad) Topograafiline kaart- suurema mõõtkavaga üldgeograafilised kaardid Temaatiline kaart- mingi kindel objektide klass või nähtus, mis ei ole maastikul reaalselt jälgitav Mõõtkava järgi Väiksemõõtkavalised – väiksemad kui 1:100 000 Keskmisemõõtkavalised – 1: 100 000 – 1:1 000 000 Suuremõõtkavalised – alates 1:1 000 000 Kujutatava ala suuruse järgi Maailmakaardid Mandrite ja ookeanide kaardid Regioonide kaardid Riikide kaardid 1
KORDAMISKÜSIMUSED KARTOGRAAFIA 1. Mis on kaart, mis on tema põhilised omadused? Kaart on maapinna vähendatud üldistatud ja leppemärkidega seletatud mõõtkavaline tasapinnaline kujutis. Omadused: · erilised matemaatilised seaduspärasused (transformatsioon, projektsioon ja mõõtkava) · sümbolism (leppemärkide kasutamiseks) a. vähendamiseks b. ruumiliste nähtuste tasapinnaliseks kujutamiseks c. mitte füüsikaliste nähtuste kujutamiseks · abstraktsioneeritus ehk üldistatus 2. Mille poolest erineb kaart pildist? Kaart on mõõtkavaline tasapinna kujutis. Kaardil on erilised matemaatilised seaduspärasused, nagu näiteks transformatsioon, projektsioon, mõõtkava jne
Punkt polaarkoordinaadistikus on defineeritud polaarteljel asetseva pooluse 0 ja punkti vahelise pikkuse r ja polaartelje vahelise nurga abil. Polaarkoordinaadid esitatakse nurgaga koordinaattelje suhtes ja kaugusega telje alguspunktist. Nurki mõõdetakse kraadides (goonides), kaugusi meetrites. Et saada otsitava punkti polaarkoordinaate, on vaja eelnevalt teada vähemalt kahe lähtepunkti koordinaate. 7. Kumeral pinnal saadud mõõtmistulemuste väljendamine tasapinnal. Kartograafiline projektsioon on maaellipsoidi pinnatasandil matemaatiliselt väljendatud kujutamise viis. Et Maa füüsikaline pind on ebatasane ega lange ühte maaellipsoidi pinnaga, siis topograafilise kaardi saamiseks on vajalik kõigepealt projekteerida geodeetilise põhivõrgu punktid maaellipsoidi pinnale. Seejärel valitakse projektsiooni abipind, millele kantakse üle maaellipsoidi kaardivõrk ja geodeetilise põhivõrgu punktid, ning siis nende suhtes määratud maastiku objektid. 8
KORDAMISKÜSIMUSED KARTOGRAAFIA 1. Mis on kaart, mis on tema põhilised omadused? Kaart on Maapinna või muu taevakeha vähendatud, üldistatud ning leppemärkidega seletatud mõõtkavaline tasapinnaline kujutis. Omadused: 1) erilised matemaatilised seaduspärasused(transformatsioon, projektsioon, mõõtkava 2) sümbolism(leppemärkide kasutamine-vähendamiseks, ruumiliste nähtuste tasapinnaliseks kujutamiseks, mittefüüsiliste nähtuste kujutamiseks) 3) abstraktiivsus ehk üldistatus 2. Mille poolest erineb kaart pildist? 1. Igal kaardil on esile toodud just antud juhul oluline info. Seetõttu on kaardi võrreldes satelliitpildi või aerofotoga palju kergem mõista ja lugeda. 2. Kaardi abil on võimalik saada ülevaate ka selliste nähtuste levikust ja
mõõtmismeetodeid ja mõõteriistu. Üheks haruks on ehitusgeodeesia. 2. Selgitada, mida kätkeb endas topo-geodeetiline uuring Topo-geodeetilise uuringu eesmärgiks on saada vajalikke lähteandmeid maa-alade planeerimiseks või ehitusprojekti koostamiseks ja ehitamiseks. Topo-geodeetiliste välitööde tulemusena koostatakse aruanne mille koosseisu kuulub geodeetiline alusplaan ehk geoalus. 3. Iseloomusta geoidi, pöördellipsoidi, referentsellipsoidi? Geoid -keha, mille pinnaks on merede ja ookeanide rahulikus olekus pind, mida on mõtteliselt laiendatud mandrite alla ning mille raskuskiirenduse väärtused on kõikides punktides ühesugused. Geoidil on kaks tunnust: Geoid on igal pool kumer; Loodi ehk raskustungi jooned on igas geoidipunktis risti tema pinnaga. Kasutus: Geoidi pind on ka nullnivooks, mille suhtes määratakse maapinna absoluutsed kõrgused.
suuremõõtkavaline kaart. Topokaardi iseloomulikuks omaduseks on reljeefi kujutamine. Tavaliselt tehakse seda samakõrgusjoonte abil. Siiski ei tee reljeefi kujutamine kaardist veel kindlasti topokaarti. Topokaart on suuremõõtkavaline, nii et sellel saaks kujutada ka asulaid, vetevõrku, teid, taimkatet jms. Topograafiliseks kaardiks on näiteks Eesti põhikaart, mille mõõtkava on paberkaardil 1:20 000. 2. Eesti põhikaardi projektsioon. Iseloomustus ja valiku põhjendus. Selle kaardi tegemise eesmärgiks oli anda suverräänsele riigile oma kaardisüsteem. Eesti põhikaardi koostamisele eelnes suur projekteerimistöö ja põhikaardi programm valmis 1990.aastal. - Projektsioonid Põhikaardi projektsiooni valikul lähtuti järgmistest kriteeriumitest: 1) Moonutuste lubatav suurus 2) Eesti peab olema ühel projektsiooni pinnal 3) Ühtse ristkoordinaadistiku ja kaardivõrgu võimalus.
Punkt polaarkoordinaadistikus on defineeritud polaarteljel asetseva pooluse 0 ja punkti vahelise pikkuse r ja polaartelje vahelise nurga θ abil. Polaarkoordinaadid esitatakse nurgaga koordinaattelje suhtes ja kaugusega telje alguspunktist. Nurki mõõdetakse kraadides (goonides), kaugusi meetrites. Et saada otsitava punkti polaarkoordinaate, on vaja eelnevalt teada vähemalt kahe lähtepunkti koordinaate. 7. Kumeral pinnal saadud mõõtmistulemuste väljendamine tasapinnal. Kartograafiline projektsioon on maaellipsoidi pinnatasandil matemaatiliselt väljendatud kujutamise viis. Et Maa füüsikaline pind on ebatasane ega lange ühte maaellipsoidi pinnaga, siis topograafilise kaardi saamiseks on vajalik kõigepealt projekteerida geodeetilise põhivõrgu punktid maaellipsoidi pinnale. Seejärel valitakse projektsiooni abipind, millele kantakse üle maaellipsoidi kaardivõrk ja geodeetilise põhivõrgu punktid, ning siis nende suhtes määratud maastiku objektid. 8
I osa 1. Millised on geodeesia harud? Selgita Topograafia- väiksemate maa-alade kohta koostatud suure mõõtkavaline kujutis; plaan on koostatud ortogonaalprojektsioonis, mis tähendab, et ei ole arvestatud maapinna kumerusega (1:100; 1:500; 1:1000); plaani mõõtkava on igas tema punktis õige. Plaani peal on ainult kujutatud tasapinnaliste ristkoordinaatide võrgustik. Topograafilisel plaanil antud maastiku joone A-B profiil on maapinna püstlõike vähendatud ja üldistatud kujutis selle joone ulatuses. Profiil jaguneb kaheks: rist- ja pikiprofiil. Kartograafia- tegeleb Maa, st kumera pinna kujutamisega tasapinnal. Kartograafia harud: kaarditundmine, matemaatiline kartograafia, kaartide koostamine ja redigeerimine, kaartide
Rakendusgeodeesia - käsitleb ehitiste (hooned, teed, sillad jne)rajamisel rakendatavaid mõõtmismeetodeid ja mõõteriistu. Üheks haruks on ehitusgeodeesia. 2. Selgitada, mida kätkeb endas topo-geodeetiline uuring Topo-geodeetiline uuring on geodeetiliste tööde kogum, mille käigus selgitatakse välja, kirjeldatakse ja esitletakse olemasolevat olukorda planeeringuga seotud maa-alal või kavandatava või ehitatava ehitisega seotud maa-alal enne ehitusprojekti koostamist. 3. Iseloomusta geoidi, pöördellipsoidi, referentsellipsoidi? Geoid on keha, mille pinnaks on merede ja ookeanide rahulikus olekus pind, mida on mõtteliselt laiendatud mandrite alla ning mille raskuskiirenduse väärtused on kõikides punktides ühesugused. Geoidil on kaks tunnust: *Geoid on igal pool kumer. *Loodi ehk raskustungi jooned on igas geoidipunktis risti tema pinnaga. Geoidil suhteliselt keerukas kuju on tingitud maasiseste masside ebaühtlasest paiknemisest. Nii koonduvad loodjoonte suunad
plaanidel. Kartograafia - tegeleb Maa, st kumera pinna kujutamisega tasapinnal. kõrgem geodeesia - tegeleb Maa kuju ja suuruse määramisega ning plaanilise ja kõrgusliku geodeetilise põhivõrgu rajamisega. Aerofotogeodeesia - topograafiline mõõdistamine aerofotode järgi fotogramm- meetriliste instrumentide abil. Rakendusgeodeesia - käsitleb ehitiste (hooned, teed, sillad jne) rajamisel rakendatavaid mõõtmismeetodeid ja mõõteriistu. Üheks haruks on ehitusgeodeesia. Iseloomusta geoidi, pöördellipsoidi, referentsellipsoidi. Milleks neid kasutatakse? Geoid -keha, mille pinnaks on merede ja ookeanide rahulikus olekus pind, mida on mõtteliselt laiendatud mandrite alla ning mille raskuskiirenduse väärtused on kõikides punktides ühesugused. Geoidil on kaks tunnust: Geoid on igal pool kumer; Loodi ehk raskustungi jooned on igas geoidipunktis risti tema pinnaga. Geoidi pind on ka nullnivooks, mille suhtes määratakse maapinna absoluutsed kõrgused.
geograafia ja arvutitehnikaga. Rakendusteadusena tähtis ehitustehnikas, mäenduses, põllumajanduses, metsandus, sõjandus jne. 2. Maa kuju ja selle ligikaudsed mõõtmed Maad loetakse üldiselt kerakujuluseks (R~6400km, R (Eestis keskmiselt) ~6388km). Kõige täpsemini vastab Maa tegelikule kujule geoid (geomeetriline keha, mille pind ühtib merede ja ookeanide tasakaalu saavutanud vee pinnaga ja on kõikjal risti loodjoontega). Kuna geoidi kuju ei ole võimalik matemaatiliste valemitega kirjeldada, siis kasutatakse täpsete geoteetiliste arvutuste jaoks geoidi matemaatilist mudelit- pöördellipsoidi. Rahvusvaheliste mõõtmestööde tulemusena on koostatud ellipsoidi mudel GRS-80 on aluseks maapinna kirjeldamisel ja geoteetilistel töödel. Väiksemate maa-alade mõõdistamisel ei arvestata Maa kera kuju, vaid vaadeldakse maapinda kui tasapinda (horisontaalprojektsioon). Geoidi pind on ka
Vaatenurgad · Kartograafiline rõhutab kaarti kui GISi peamist komponenti.Andmed tulevad kaardilt ning tulemused väljastatkse kaardile. Suurt rõhku pannakse väljundi graafilisele ja kartograafilisele kvaliteedile. Kasutavad kartograafid ja planeerijad. · Kartigraaf ootab GISilt: raster- ja vektrokujul kaarte, trükifaile kõrge eraldusvõimega filmiplotteritele, kvaliteetseid fonte, oskust muuta andmete projektsiooni.Korralik andmebaasiside pole oluline. · Andmebaaside vaatenurk olulisim on andmebaasistruktuur ja funktsioonid, millega andemeid andmebaasist kätte saadakse. Tähtis ka ruumiliste andmete integratsioon alfanumeeriliste andmetega, enamasti tavalise andmebaasi laiendamine geograafiliste andmetega. Esindajaks on nt võrguvaldajate GIS. · Analüütiline rõhtab ruumilise analüüsi tähtsust, otsides ja kasutades seoseid, mis
1. Maa kuju ja suurus. Maad loetakse üldiselt kerakujuliseks (R~640km, Re~6387,5km) Kõige täpsemini vastab maa tegelikule kujule geoid (kujuteldav keha, mille pind on kõikjal risti loodjoontega ning ühtib merede ja ookeanide häirimata veepinnaga). Kuna geoidi kuju ei ole võimalik mat. valemitega kirjeldada, siis kasut. täpsete geodeetiliste arvutuste jaoks geoidi mat. mudelit pöördellipsoidi · a=6378,137 km pikem pooltelg · b=6356,7573141 km lühem pooltelg · f=1/298,257222101 lapikus Kaasajal kasut. uurimistöödes GPS mõõtmisi (GPS mõõtmiste aluseks on geotsentrilised koordinaadid). 2. Geograafilised koordinaadid. Geograafilisteks koordinaatideks on geograafiline laius ja pikkus. Geograafilised
1. Maa kuju ja suurus. Maad loetakse üldiselt kerakujuliseks (R~640km, Re~6387,5km) Kõige täpsemini vastab maa tegelikule kujule geoid (kujuteldav keha, mille pind on kõikjal risti loodjoontega ning ühtib merede ja ookeanide häirimata veepinnaga). Kuna geoidi kuju ei ole võimalik mat. valemitega kirjeldada, siis kasut. täpsete geodeetiliste arvutuste jaoks geoidi mat. mudelit pöördellipsoidi a=6378,137 km pikem pooltelg b=6356,7573141 km lühem pooltelg f=1/298,257222101 lapikus Kaasajal kasut. uurimistöödes GPS mõõtmisi (GPS mõõtmiste aluseks on geotsentrilised koordinaadid). 2. Geograafilised koordinaadid. Geograafilisteks koordinaatideks on geograafiline laius ja pikkus. Geograafilised
1)Paralleelprojektsiooni Võib näha, et alakeskpaik on kujutatud korrektselt, väikeste moonutustega, mida tsentrist eemal, seda kokku surutum kujutis. Poolus langeks kokku maakera keskpunktiga, meridiaanid kujutatud tsentrist väljuvate sirgetena ja paralleelid kontsentriliste ringidena, mille raadius r=R*cos 2)Tsentraalprojektsioon- kujutava ala keskosa on väikeste moonutustega, mida väljapoole seda väljavenitatum on kujutis 3)Stereograafiline projektsioon- kujutise mõõtkava muutub kahekordseks liikudes tsentrist ekvaatorini 9. Eesti baaskaardi TM projektsioon Eesti baaskaart on topograafiline kaart mõõtkavas 1:50000 Parameetrid: o Projektsiooni abipind on silinder, mis lõikub ellipsoidiga o Kasutatakse ühe tsooni telgmeeridiaani 24° o Mõõtkavategur telgmeridiaanil on 0,9996 o Ordinaadi väärtus telgmeridiaanil on 500 000m o Ristkoordinaatide võrgu ordinaattelg on ekvaator