Geodeesia (11)

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 vormistamine, kaartide trükkimine, kartomeetria , kvalimeetria. Tegeleb kartograafiliste projektsioonidega ning kaartide koostamise ja uurimisega.
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 , mille objektiks on ehitis so hoone või rajatis, eesmärgiks on objekti geomeetrilise (plaanilise ja kõrgusliku) asendi tagamine.
2. Iseloomusta geoidi, pöördellipsoidi, referentsellipsoidi . Milleks neid kasutatakse?
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 (loodjoon on maapinnaga risti olev joon) ebaühtlaselt, mitte ei suundu maakera keskpunkti , mistõttu geodeetiliste arvutuste puhul asendatakse geoid selle matemaatilise mudeli – ellipsoidiga. Geoidi pind on ka nullnivooks, mille suhtes määratakse maapinna absoluutsed kõrgused.
Pöördellipsoid ehk maaellipsoid on keha, mis esindab lihtsustatult maakera kuju. Pöördellipsoid on pooluste suunast kokku surutud. Selle kuju peab kõige täpsemini ühtima geoidi kujuga. Ellipsoidi tsenter peab ühtima Maa raskuskeskmega, ellipsoidi väike pooltelg peab ühtima Maa pöörlemisteljega, ellipsoidi ruumala peab võrduma geoidi ruumalaga.
Referentsellipsoid on kindlaksmääratud parameetritega ellipsoid, mis on Maa (geoidi) suhtes teatud viisil orienteeritud. Geoidi ja ellipsoidi pindade kõrgusvahede ruutude summa minimaalsuse nõue kehtib referentsellipsoidi puhul vaid piiratud ala (riik, manner jms) kohta. Referentsellipsoidi pind on abipinnaks sellel alal geodeetiliste mõõtmisandmete töötlemisel.
3. Mis on nullnivoopind, loodjoon, normaal ?
Nullnivoopind- on merede ja ookeanide keskmine veepinna tase, mis on mõtteliselt laiendatud maismaa alla. Nivoopindu on palju. Nivoopind on täpsemalt Maa raskusjõuvälja ekvipotentsiaalpind ja nivoopind on igas punktis risti läbi selle punkti tõmmatud loodjoonega.
Loodjoon– Gravitatsioonijõud ja tsentrifugaaljõud ning nende liitumisel tekkiv uus jõuvektor, mis asetseb risti kujuneva Maa pinnaga.
Normaal- Pinna normaal mingis selle pinna punktis on pinna puutujatasandiga selles punktis ristuv sirge.
4. Mis on punkti geograafilised koordinaadid; nende määramine?
Geograafilised koordinaadid on maapealse punkti nurkkoordinaadid: geograafiline pikkus ja geograafiline laius. Geograafilised koordinaadid ei ole absoluutsed, sest ühel punktil võib olla mitu geograafilist koordinaati . See tuleneb sellest, et maakera mõõtmeid pole võimalik täpselt
välja arvutada. Geograafilisi koordinaate määratakse ellipsoidil või geoidil kraadides .
Geograafiline pikkus on algmeridiaani (Greenwichi meridiaani ) ja punkti läbiva
meridiaani tasandite vaheline nurk. Kuna Eesti ala jääb Greenwichi meridiaanist idapoole, on siin alal kõikide punktide geograafiline pikkus idapikkus.
Geograafiline laius on ekvaatori tasapinna ja punkti läbiva loodjoone nurk. Geograafilist laiust mõõdistatakse ekvaatorist põhja või lõuna suunas. Kuna Eesti ala jääb ekvaatorist põhjapoole, on siin alal kõikide punktide geograafiline laius põhjalaius.
5. Mis on punkti geodeetilised koordinaadid; nende määramine?
Geodeetilised koordinaatideks on B (laius) ja L (pikkus), mis määravad punkti
asendi referentsellipsoidil. Kolmas koordinaat on geodeetiline kõrgus h, mis määrab
punkti kauguse ellipsoidist piki normaali . Geodeetilised ja astronoomilised koordinaadid ei ühti. Seda põhjustab loodjoone kõrvalekalle maaellipsoidi normaalist. Kõrvalekalle määratakse gravimeetriliste ja kõrgtäpsete geodeetiliste mõõtmistega.
6. Mis on tasapinnalised ristkoordinaadid?
Tasapinnalised ristkoordinaadid x ja y on kasutusel ainult tasandil, mida maakera ei ole. Maakera tasapinnale teisendamiseks kasutatakse projektsioone ning tasapinnal võetakse kasutusele ka ristkoordinaadid. Ristkoordinaate mõõdetakse meetrites. X on punkti kaugus koordinaatide alguspunktist põhja või lõuna suunas, y on kaugus koordinaatide alguspunktist ida või lääne suunas. Ristkoordinaatide väärtused võivad olla nii + kui – märgiga
7. Mis on kaart, plaan, profiil, krokii ( abriss )?
Kaart on maapinna, taevakeha pinna või tähistaeva vähendatud, üldistatud ja matemaatiliselt määratletud tasapinnaline kujutis (1:2000; 1:20000).
Plaan on mingi teatud maa-ala kujutis, mis saadakse väikeste alade mõõdistamisel, kasutades tahhümeetrilist mõõdistamist.
Profiil on mingi maakoha püstläbilõike vähendatud ja üldistatud kujutis, mis annab mitmekülgse ülevaate selle maastiku struktuurist.
Krokii (abriss) on ümbritseva maastiku käsitsi tehtud skemaatiline joonis.
8. Mis on mõõtkava, arv-, põik-, selgitav ja joonmõõtkava?
Mõõtkava näitab seda, mitu korda on tegelikke vahemaid kaardil vähendatud. Mida väiksem on kaardi mõõtkava, seda suurem maa-ala kaardile mahub .
Arvmõõtkava – plaanil oleva joone pikkuse ja vastava maastikujoone horisontaaljoone pikkuse suhe. See on kõige sagedamini esinev mõõtkava. Arvmõõtkava väljendatakse murruna, mille lugejas on arv 1 ja nimetajas on arv, mis näitab mitu korda on joone horisontaalprojektsiooni vähendatud paberile kandmisel. Mida suurem arv on nimetajas, seda väiksemaks loetakse mõõtkava ning seda rohkem detaile on kujutatud plaanil (1:5000).
Põik- ehk transversaalmõõtkava on kõige detailsema jaotisega graafiline mõõtkava, mis konstrueeritakse analoogselt joonmõõtkavale, kuid siin on oluline ka mõõtkava kõrgus, mis täpsustab mõõtkava aluse väikseimat jaotist st rööpjoonte ja kaldsirgete abil on võimalik põhiühikud jaotada kümnenditeks ja sajalisteks. See annab täpsemaid tulemusi ja nii pole vaja
kümnendikosasid silma järgi lugeda. Ka põikmõõtkava korral tehakse mõõtmised sirkliga .
Selgitav mõõtkava esineb tavaliselt arvmõõtkavalistel plaanidel-kaartidel. Kui on antud näiteks mõõtkava 1:500, siis selgitav mõõtkava on selle lahti seletanud, et 1 cm plaanil või kaardil vastab 5-le meetrile looduses horisontaaltasapinnal.
Joonmõõtkava on lihtsaim graafiline mõõtkava. See on tehtud joonisena, mis oma olemuselt on lihtne joonlõik, millele on märgitud jaotis looduses vastavate pikkustena. Joonmõõtkava konstrueerimiseks on vaja teada arvmõõtkava. Joonmõõtkava põhiülesanne on võimaldada tööd mõõtesirkliga.
9. Mis on mõõtkava täpsus?
Mõõtkava täpsuseks nimetatakse 0,1 millimeetrile plaanil vastavat joone pikkust maastikul . Mõõtkava täpsus näitab, kui täpselt saab plaanilt määrata joonte pikkusi ja kui täpselt saab neid sinna kanda. Näiteks 1:1000 mõõtkava täpsuseks on 0,1 m; 1:10000 mõõtkava täpsuseks on 1,0 m.
10.Mõõtmise mõiste ja jagunemine. Kasutatavad mõõtühikud
Mõõtmine on menetluste kogu, mille tulemusena saadakse mõõdetava suuruse väärtus. Mõõtmisel selgitatakse välja, mitu korda mahub mõõtühik ehk etalon mõõdetavasse suurusesse.
Mõõtmised jagunevad kahte liiki:
• Otsesed mõõtmised – väärtus vahetu mõõtmise tulemusel
• Kaudsed mõõtmised – väärtus arvutuslikult
Geodeesias kasutatavad mõõtühikud :
• Nurgamõõduühik ( Kraad 1/360 täispöördest, Goon 1/400 täispöördest 90°= 100.000 g)
• Joonemõõduühikuks on meeter.
11. Mõõtmistulemuste vead: sulgemisviga , jäme viga, süstemaatiline viga, juhuslik viga, tõeline viga.
Sulgemisviga - mõõdistamiskäigu sulgemisel mõõtmisandmetest arvutatud suuruse (nurk, kõrguskasv või koordinaatide juurdekasv) erinevus võrreldes lähtepunktide andmetest arvutatud suurusega.
Jäme viga – tekib hooletuse ja metoodika mittetäitmise tõttu. Need tuleb avastada ja mõõtmistulemuste seast kõrvaldada ning asendada kordusmõõtmistega.
Süstemaatilised vead – Muudavad mõõtmistulemusi mingis kindlas suunas. Näiteks joonepikkuse mõõtmisel nominaalpikkusest pikema lindiga saame kompareerimisparandit arvestamata tegelikkusest lühema mõõtmistulemuse.
Juhuslik viga- tekib ka paratamatult mõõtmismetoodika täitmisel. Need tekivad keskkonna ja ilmastiku mõjude kui ka inimlike eksituste teel.
Tõeline viga- see saadakse kätte siis, kui mõõtmist tehakse mitmeid kordi . Mõõtmiste arvu suurenemise korral läheneb mõõtmistulemuste tõenäolisim väärtus mõõdetava suuruse tegelikule väärtusele. Mitmekordsel mõõtmisel esineb juhuslikke väikseid vigasid sagedamini kui suuri juhuslikke vigasid, seega kõige enam esinev viga on tõeline viga.
12. Mis on geodeetilise põhivõrgu punkt?
Geodeetiliseks võrguks nimetatakse maastikul kindlustatud punktide kogumit, millele on ühtses süsteemis määratud plaanilised ristkoordinaadid x ja y ning kõrgus h. Geodeetilist võrku rajatakse põhimõttel, et algul rajatakse suurema täpsusega hõredam võrk ja nendele punktidele toetudes tihendatakse hõredamat võrku väiksema täpsusega mõõtmise teel.
13. Millised geodeetilised põhivõrgud on kasutusel?
I klassi plaaniline võrk on rajatud tsentraalsüsteemina ja koosneb 13 punktist, mille omavaheline kaugus on 70-110 km.
II klassi plaaniline võrk on rajatud lausvõrguna, punkte 199 ja vahekaugustega ca 15 km.
Tihendusvõrk on rajatud paarispunktidest koosneva lausvõrguna, üks punktide paar 16-25 km2 kohta, paaris olevate punktide omavaheline kaugus on ca 500m. Punktidele on määratud koordinaadid GPS-mõõtmistega ±3-5 cm täpsusega. Plaanilise KGV punktidena kasutatakse ka kõrgemaid hooneid, kirikutorne ja majakaid.
Mõõdistamisvõrk- võib tugineda kõigile eelpool mainitud punktidele, mis peab tagama topograafilisel mõõdistamisel graafilise täpsuse ±0,2 mm.
14. Millised on joone mõõtmise vahendid?
Joone mõõtmisvahendid on lindid , mis sõltuvalt materjalist jaotatakse teras- ja fiiberlintideks. Maamõõtmisel kasutatavad lindid on 20, 30, 50 ja 100 m pikkused. Joonemõõtmised teostatakse vähemalt 2 korda, edasi- ja tagasisuunas.
15. Kuidas hinnatakse joonemõõtmiste kvaliteeti?
Mõõtmiste kvaliteeti hinnatakse suhtelise vea 1/N abil. Selleks leitakse esmalt kahe mõõtmistulemuse vahe (∆d), mis jagatakse keskmise mõõtmistulemusega (D) ja tulemus väljendatakse lihtmurruna, mille lugejas on 1 ning nimetajas mingi arv N ( ∆d /D = 1/N). Tulemit võrreldakse suhtelise veaga (1/1000; 1/2000; 1/3000). Nt:
16. Milliseid parandeid tuleb arvestada joone mõõtmisel?
Parandid:
1. Lindi pikkusest tingitud nn lindi kompareerimisparand ∆lk tuleb mõõdetud joonepikkusele arvutada valemiga ∆Dk= D ∆lk / 20 , kus
∆Dk – mõõdetud joone kompareerimisparand
∆lk – lindi kompareerimisparand
D – mõõdetud joonepikkus
20 - lindi nominaalpikkus (20m)
2. Temperatuuriparand ∆Dt valemiga ∆Dt = D∙α (t-t0)
D– mõõdetud joone pikkus
α- lindi materjali joonpaisumiskoefitsent- terasel 0,0000125
t – mõõtmisaegne temperatuur
t0-kompareerimisaegne temperatuur
3. Kaldest tingitud parand ∆Dv, mis on alati miinusmärgiga.
∆Dv = 2D∙sin2 (ν/2) = h2 / (2D)= D-d, kus
d-mõõdetud maastikujoone-kaldjoone horisontaalprojektsiooni pikkus
D-mõõdetud maastikujoone A-B pikkus
ν-maastiku kaldenurk , mis mõõdetakse eklimeetriga
h - maastikupunktide A ja B kõrguskasv
d= D∙cos ν
Lõpliku joonepikkuse arvutusvalem:
Dlõplik = D – ∆Dv + ∆Dk + ∆Dt
17. Veaallikad joonepikkuste mõõtmisel
1. Lindi mittetäpsest sihileasetamisest tingitud viga – mõõtmistulemus suureneb.
2. Lindi alla- ja ülespaindumisest tingitud viga – mõõtmistulemus suureneb.
3. Lindi ebaühtlasest pingutamisest tingitud viga.
4. Kalde - ,temperatuuri- ja kompareerimisparandite mittearvestamisest tingitud viga.
18. Mis on geograafiline asimuut?
Geograafiline asimuut on nurk põhjasuuna ja mingi objekti vahel, mõõdetuna meridiaanist päripäeva, jäädes vahemikku 0-360°. Mõõdetakse looduses kompassi abil ja kaardil nurgamõõtja abil.
19. Mis on magnetiline asimuut?
Magnetiline asimuut on magnetilisest meridiaanist mõõdetud asimuut.
20. Mis on direktsiooninurk ?
Direktsiooninurk (α) on horisontaalnurk , mida mõõdetakse telgmeridiaanist või temaga paralleelse sirge põhja suunast päripäeva kuni antud jooneni (0-360°). Seega on direktsiooninurk muutumatu vaadeldava joone eri punktides.
21. Mis on rumb ?
Rumb (R) on nurk põhja- või lõunasuunast kuni jooneni, mõõdetuna vahemikus 0-90°, lisades juurde rumbi veerandi (NE; SE; SW; NW).
22. Mis on geodeetiline vastuülesanne?
Geodeetiline vastuülesanne ehk pöördülesanne on ülesanne, millega arvutatakse joone algus- ja lõpp-punkti koordinaatide järgi punktidevaheline joonepikkus l ja joone (suuna) direktsiooninurk α.
23. Mis on nivelliir ?
Nivelliir- instrument , mis annab horisontaalse vaatekiire ning koos nivelleerimislattidega võimaldab määrata maastikupunktide kõrguslikke erinevusi ehk kõrguskasve.
24. Mis on punkti absoluutne kõrgus? Mis on punktidevaheline kõrguskasv?
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.
Punktidevaheline kõrguskasv on kahe punkti kõrguste vahe. Maapinna tõusu suunas loetakse kõrguskasv positiivseks , languse suunas negatiivseks. Kõrguskasvu võib arvutada kõrgusarvude või maastikul tehtud mõõtmiste, st nivelleerimise andmete järgi.
25. Keskelt nivelleerimise olemus ja selle tähtsus.
Keskelt nivelleerimise tähtsus seisneb selles, et välistatakse viseerimiskiire mittehorisontaalsusest põhjustatud viga latilugemites. Vaatekiir on kaldu, nivelliir asub täpselt keskel, mõlemal lati lugemil on ühesugune viga. Nivelleerimisõlad peavad olema võrdsed, aga nivelliir ei pea asuma sirgel AB.
26. Trigonomeetrilise nivelleerimise olemus.
Trigonomeetriline nivelleerimine on punktidevahelise kõrguskasvu määramine viseerimiskiire vertikaalnurga suuruse ν ja punktidevahelise kauguse d järgi, arvestades instrumendikõrgust i ja viseerimiskõrgust v. Vertikaalnurk mõõdetakse teodoliidiga, kauguse saamiseks võib kasutada niitkaugusmõõturit ning viseerimiskõrguse fikseerimiseks peab kõrgust määratavas punktis olema vertikaalne latt . Samuti kasutatakse ka keskelt trigonomeetrilist nivelleerimist.
27. Nivelliiride liigid.
Nivelliirid jaotatakse täpsusklassi alusel:
*Kõrgtäpsed nivelliirid ν≤10’’
*Täpsed nivelliirid ν≤15’’
*Tehnilised nivelliirid ν≤45’’
Konstruktsiooni alusel:
*Elevatsioonikruviga e. silindrilise vesiloodiga nivelliiridel on silindriline vesilood kinnitatud pikksilma korpusesse ja viseerimiskiir peab olema paralleelne pikksilma viseerimisteljega. Nivelliiri pikksilma on võimalik väikses ulatuses üles-alla pöörata, et silindrilise vesiloodi mulli täpselt keskele saada. Vesiloodi mulli otstekujutised on toodud pikksilma vaatevälja.
*Kompensaatoriga nivelliir e. isehorisonteeruv spetsiaalne kompensaator seab viseerimiskiire horisontaalseks, kuid sealjuures peab instrument olema eelnevalt ümarvesiloodi järgi loodi seatud.
* Digitaalnivelliirid on kompensaatoriga nivelliirid sisearvuti ja mäluga. Nad teevad ise automaatselt lugemid koodlatilt, arvutavad kõrguskasve ja kõrgusi ning salvestavad andmeid.
28. Millised on nivelliiri teljed; telgedele esitatavad nõuded?
*VV – vertikaal- ehk pööramistelg
*KK – pikksilm viseerimistelg ehk viseerimiskiir ehk vaatekiir
*LL – silindrilise vesiloodi telg
*L’L’ – ümarvesiloodi telg
1. Ümarvesiloodi telg peab olema paralleelne vertikaalteljega (L’L’||VV).
2. Niitristi horisontaalniit peab olema risti vertikaalteljega (vertikaalniit peab olema vertikaalne).
3. Viseerimistelg peab olema paralleelne silindrilise vesiloodi teljega (KK||LL) ehk viseerimiskiir peab olema horisontaalne. See on nivelliiri peanõue.
29. Kuidas viiakse läbi nivelliiri kontroll ja justeerimine ?
*Ümarvesiloodi telg peab olema paralleelne vertikaalteljega (L’L’||VV). Ümmarguse vesiloodi mull seatakse keskele kõigi kolme tõstekruvi pööramisega. Seejärel pööratakse pikksilma 180° ja kui mull jääb keskele on nõue täidetud. Kõrvalekalle näitab kahekordset viga. Pool veast parandatakse tõstekruvide pööramisega ja ümarvesiloodi justeerimiskruvidest pannakse justeerimisnõelaga vesiloodi mull keskele. Kui nivelliiri mistahes asendis jääb mull keskele, on pööramistelje ja ümarvesiloodi telje paralleelsusnõue täidetud.
*Horisontaalniit peab olema risti instrumendi vertikaalteljega. Suunan niitristi niitide lõikepunkti latile (mull keskel), teen lugemid vasaku ja parema otsa järgi. Kui lugemid on võrdsed siis on nõue täidetud. Lubatud vahe võiks olla 0.5 – 1mm. Ka võib nõuet kontrollida, kui viseerida vertikaalniit ca 20 – 25 m kaugusele riputatud ripploodile. Vertikaalniit peab kokku langema ripploodi nööri kujutisega. Lubatud kõrvalekalle on vertikaalniidi pikkuses 0.5mm. Kui nõue ei ole täidetud: 1) tuleb pöörata niitristiku raami, 2) saab õige lugemi niitristi keskkoha järgi.
*Silindrilise vesiloodi telg peab olema paralleelne viseerimisteljega (peanõue). Kontrollimiseks tuleb nivelleerida kahe punkti vahelt, keskelt ja otsast. Keskelt ja otsast nivelleerides kõrguskasvude erinevus (h-h’) tehnilisel nivelleerimisel võib olla 2x≤10 mm, kus 2x näitab viseerimistelje ja silindrilise vesiloodi telje paralleelsust. Elevatsioonikruvist keeratakse nivelliiri niitristi horisontaalniit lugemile b0. Seejärel nivelliiri silindrilise vesiloodi justeerimiskruvidest reguleeritakse vesiloodi mull uuesti keskele. Kompensaatoriga nivelliiridel käib kontroll analoogselt: niitristi nihutatakse vertikaalsuunas, milleks eemaldatakse kate , mille all on justeerimiskruvi. Vaadates üheaegselt lati kujutist ja keerates kruvi, peab lugemisks saama b0.
30. Mis on nivelliiri peanõue ja kuidas seda kontrollitakse?
Silindrilise vesiloodi telg peab olema paralleelne viseerimisteljega (peanõue). Kontrollimiseks tuleb nivelleerida kahe punkti vahelt, keskelt ja otsast. Keskelt ja otsast nivelleerides kõrguskasvude erinevus (h-h’) tehnilisel nivelleerimisel võib olla 2x≤10 mm, kus 2x näitab viseerimistelje ja silindrilise vesiloodi telje paralleelsust. Elevatsioonikruvist keeratakse nivelliiri niitristi horisontaalniit lugemile b0. Seejärel nivelliiri silindrilise vesiloodi justeerimiskruvidest reguleeritakse vesiloodi mull uuesti keskele. Kompensaatoriga nivelliiridel käib kontroll analoogselt: niitristi nihutatakse vertikaalsuunas, milleks eemaldatakse kate , mille all on justeerimiskruvi. Vaadates üheaegselt lati kujutist ja keerates kruvi, peab lugemisks saama b0.
31. Kuidas korraldatakse nivelleerimisel töö jaamas ?
Kaheküljeliseed latid: Nivelliir seatakse üles keskelt nivelleerimiseks. Instrument seatakse ümmarguse vesiloodi järgi loodi. Viseeritakse tagumise lati mustale küljele, seatakse elevatsioonikruvist silindrilise vesiloodi mull keskele ja tehakse lugem lati mustalt küljelt (A must). Viseeritakse esimese lati mustale küljele, seatakse elevatsioonikruvist silindrilise vesiloodi mull keskele ja tehakse lugem esimesest latist (B must). Viseeritakse esimese lati punasele küljele, kontrollitakse mulli ja tehakse lugem latilt. Viseeritakse tagumise lati punasele küljele, kontrollitakse mulli ja tehakse lugem.
Arvutused Hmust = Amust- Bmust Hpunane = Apunane - Bpunane
Arvutatud must ja punase kõrguskasvu erinevus võib olla kuni 5 mm. Suurema erinevuse korral tuleb lugemeid korrata . Arvutatakse kõrguskasvude keskmine Hkesk = (Hmust + Hpunane) / 2. Keskmine antakse mm – täpsusega.
Üheküljelised latid: Seatakse instrument keskele ja looditakse. Viseeritakse tagumisele latile, mull viseeritakse keskele ja võetakse lugem A1. Viseeritakse esimesele latile, seatakse mull keskele ja võetakse lugem B1. Muudetakse instrumendi kõrgust u 20 cm ning korratakse sama protseduuri (saadakse lugemid A2 ja B2)
Arvutatakse H1 = A1 – B1 H2 = A2 – B2
Kõrguskasvude vahe võib olla kuni 5mm Hkesk = (H1 + H2) / 2
Instrumendi kõrguse muutmine on vajalik kontrolliks (alati seda ei tehta ).
Enne järgmisse jaama minekut tuleb arvutada välja kõrguskasvud ja keskmised kõrguskasvud.
32. Milline on lugemite tegemise järjekord?
Lati lugemite tegemise järjekord: 1) tagasivaade lati musta poole järgi (tagumise lati lugem). 2) edasivaade lati musta poole järgi (esimese lati lugem). 3) edasivaade lati punase poole järgi 4) tagasivaade lati punase poole järgi.
33. Mis on liitnivelleerimine ?
Liitnivelleerimine: juhul, kui kahe punkti vahelist kõrguskasvu ei ole võimalik määrata ühest jaamapunktist, tuleb seda rakendada. Liitnivelleerimisel kasutatakse sidepunkte kõrguste sidumiseks jaamade vahel. Juhul kui sidepunktide absoluutkõrgused pole vaja teada, siis ei ole vaja neisse vaiu lüüa. Sidepunkte plaanil ei näidata. Kui sidepunktide kõrguseid on vaja hiljem arvutada, siis need tähistatakse vaiadega. Kui maastikujoonel on sidepunktide vahel mõned iseloomulikud reljeefi punktid, siis nendel punktidel hoitakse järjestikku tagumist latti pärast seda, kui ta on sidepunktilt ära võetud ja neid punkte nimetatakse vahepunktideks. Kui on vaja näiteks määrata A ja B vaheline kõrguskasv liitnivelleerimisega ja teada on A kõrgus ning otsitakse B, siis tehakse esimeses jaamas esimese ja tagumise lati lugemid. Punktil A olev latt viiakse teisele sidepunktile ja teises jaamas tehakse lugemid. Esimese sidepunkti latt viiakse punktile B ja kolmandas jaamas tehakse lugemid. Kõrguskasvu hAB saad teada, kui tagumiste lattide lugemite summa lahutad esimeste lattide lugemite summast . HB=HA+hAB
34. Mis on reeper ja millised on reeperite liigid?
Reeper - kohtkindel geodeetiline märk, mis on kindlustatud (tähistatud) selliselt , et see ei hävineks ega muudaks oma asendit ilma kõrvalise (inimtegevuse) mõjuta.
Riiklikud reeperid on rajatud maa sisse või hoonete vundamentidesse.
Kapitaalsemad reeperid on rajatud maapinnast alla poole ja reeperi märk asub maapinnast vähemalt 0,5 m allpool.
Kõrgusmärgid on geodeetilised märgid, milledele on määratud kõrgused geomeetrilise nivelleerimisega. Kõrgusmärkidena kasutatakse reepereid ja seinamärke.
Pinnasereeper (betoonalusega raudbetoonmonoliit) asetseb kuni 2 m sügavusel. Reeperi ülemine ots on harilikult 25-50 cm sügavusel.
Fundametaalreeper kujutab endast 2 m pikkust varrast , mille ühes otsas on ankur ja teises tsenter. Fundamentaalreeper asub 1 m sügavusel maapinnast.
Seinareeperid on sfäärilise kujuga või ka kolmnurkse ristlõikega pronksist , roostevabast terasest või malmist, asetatakse vähemalt nädal enne nivelleerimist püsiehitiste vundamentidesse või tugisammastesse.
Põhjareeper on manteltoruga ümbritsetud metalltoru, mis puurimisseadme abil paigaldatakse kuni 100 m sügavusele.
35. Nivelleerimiskäigud; nivelleerimistulemuste kontroll.
Nivelleerimiskäigud võivad olla kahe reeperi vahelised (a) või kinnised (b).
Kahe reeperi vaheline nivelleerimiskäik: nivelleeritakse ühes suunas, kõigi nivelleeritud kõrguskasvude summa peab võrduma mõlema otsa reeperi A ja C kõrguste vahega. Töö vastab nõuetele, kui on rahuldatud tingimus, et sidumatus on väiksem või võrdne lubatud veaga.
Kinnine nivelleerimiskäik: nivelleeritakse edasi- ja tagasisuunas. Kõigi kõrguskasvude praktiline summa peaks võrduma nulliga.
II osa
1. Mis on teodoliit ?
Geodeetiline nurgamõõdistusinstrument, saab mõõta vertikaalnurka või seniitkaugust ja horisontaalnurka, niitkaugusmõõtur võimaldab joonepikkuste mõõtmist.
2. Mis on limb ; mis alidaad ?
Limb on teodoliidi küljes olev asi, mis on mõeldud horisontaalnurkade mõõtmiseks (0–360°).
Alidaad on teodoliidi liikuv osa, millele on kinnitatud viseerimisseadis (pikksilm), lugemisseadised ja vesilood.
Nii limb kui alidaad pöörlevad ümber teodoliidi põhitelje e. vertikaaltelje.
3. Horisontaalnurga määramise viisid
1. Täisvõte – nurk mõõdetakse kaks korda. Nurk võrdub limbilt tehtud lugemite vahena. Täisvõte koosneb kahest poolvõttest. Esimese poolvõttega mõõdetakse nurk ühes vertikaalringi asendis. Seejärel pööratakse pikksilm üle seniidi ja mõõdetakse nurk teise poolvõttega teises vertikaalringi asendis.
2. Kordusvõte – sellega mõõtes muudetakse limbi asendit mõõdetava nurga võrra. Selle võtte kasutamisvõimalus on ainult kordusteodoliidil. Nurga siinus võrdub lõpp- ja alglugemi vahe jagatud korduste arvuga. Tuleb tähele panna, mitu korda limbi 0 möödus algsuunast, iga üleminekuga tuleb lõpplugemile liita 360°.
3. Mõõtmine orienteeritud limbi abil - Limbi teatud lugemi suunamist näiteks teodoliitkäigu punktile või magnetilise põhjapooluse suunas nim. limbi orienteerimiseks. Sel juhul võrdub horisontaalringilt tehtud lugem horisontaalnurga suurusega.
4. Selgita täisvõtet nurga määramisel. Miks on täisvõte oluline?
Nurk mõõdetakse kaks korda. Nurk võrdub limbilt tehtud lugemite vahena. Täisvõte koosneb kahest poolvõttest. Esimese poolvõttega mõõdetakse nurk ühes vertikaalringi asendis. Seejärel pööratakse pikksilm üle seniidi ja mõõdetakse nurk teise poolvõttega teises vertikaalringi asendis. Järgnevalt arvutatakse nurga suurus I ja II poolvõttes. Nendest saadud nurkade erinevus ei tohi olla suurem kahekordsest lugemi tegemise täpsusest. Täisvõte on oluline, sest nurka mõõdetakse kaks korda ning selle tulemusena nurga mõõtmine tuleb täpsem, sest võetakse kahe mõõtmise keskmine.
5. Punkti asukoha määramise viisid. Selgita
6. NA (nulli asend) mõiste ja määramine
NA – lugem verikaalringilt, kui viseerimiskiir on horisontaalne ja vertikaalringi alidaadi vesiloodi mull on keskel
Määratakse – tehakse vertikaalringi lugemid lRV ja lRP ühele punktile mõlemas vertikaalringi asendis. Kui vertikaalringi lugemid kasvavad vastupäeva 0-360 kraadi, tuleb suuremad lugemid kui 90 kraadi teisendada väiksemateks (0-90 kraadi), kas lahutada 180 või 360°.
7. Vertikaalnurga määramine. Selgita
Vertikaalnurk on vertikaaltasapinnal oleva sihijoone ja horisontaalsuuna vaheline
nurk.
Kui sihipunkt asub instrumendi (teodoliidi) horisontaalteljest kõrgemal, on vertikaalnurk positiivne; kui sihipunkt asub teodoliidi horisontaalteljest madalamal, siis on vertikaalnurk negatiivne. Seega mõõdetakse vertikaalnurka horisontaaltasandi suhtes, lisades alati märgi „+“ või „ - “. Vertikaalnurga mõõtmiseks on instrumendis vertikaalring ja nurga mõõtmiseks on teada horisontaalsuunale vastav lugem – 0°, 90°, 180° või 270°.
8. Teodoliidi kontrollimisel esitatavad nõuded?
Teodoliidi kontroll ja justeerimine peavad toimuma kindlas järjekorras nii, et veel justeerimata telgede asendid teiste telgede justeerimist ei mõjutaks, samuti ei tohi hilisemad justeerimised varem justeeritud telgede omavahelisi asendeid muuta.
1.Horisontaalringi alidaadi silindrilise vesiloodi telg peab olema risti põhiteljega (põhitelg peab igas alidaadi asendis olema vertikaalne).
2.Niitristi vertikaalniit peab olema risti horisontaalteljega.
3.Viseerimiskiir peab olema risti horisontaalteljega.
4.Horisontaaltelg peab olema risti vertikaalteljega.
5.Optilise tsentriiri viseerimistelg peab ühtima teodoliidi põhiteljega.
9. Kuidas kontrollitakse teodoliidi põhitelge?
Põhitelje kontroll: Pöörata alidaad nii, et silindrilise vesiloodi telg oleks paralleelne kahte tõstekruvi ühendava joonega . Nendesamade kahe tõstekruvi samaaegse vastassuunalise pööramisega tuleb viia silindrilise vesiloodi mull keskele. Seejärel pöörata alidaadi 90 kraadi võrra ja kolmanda tõstekruviga viia silindrilise vesiloodi mull keskele. Kontrolliks pöörata alidaad asendisse, mis erineb teisest asendist 180 kraadi võrra ning kui mull jääb keskele, on nõue täidetud.
10. Kuidas kontrollida niitristi?
Niitristi kontroll: Kontrolliks suunata vertikaalniit nähtavale punktile ja liigutada pikksilma selle peenliigutuskruvist üles-alla. Nõue on täidetud, kui vertikaalniit liigub kogu oma pikkuses mööda punkti. Samuti võib kasutada ka ca 15-20 m kaugusele riputatud nöörloodi. Nõue on täidetud, kui niitristi vertikaalniit katab kogu oma ulatuses nöörloodi nööri.
11.Mis on kollimatsiooniviga, kuidas seda kontrollitakse?
Kollimatsiooniviga – nurk viseerimiskiire ja pikksilma pööramisteljega risti oleva suuna vahel. Kontrolliks viseeritakse ring paremal asendis instrumendi horisondi kõrgusel asuvale kaugele punktile ja tehakse horisontaalringi lugem p . Pikksilm viiakse üle seniidi ja korratakse sama, saades hr lugem v. Kui lugemite vahe on 180 kraadi, siis on nõue täidetud.
12. Mis on inklinatsiooniviga, kuidas seda kontrollitakse?
Inklinatsiooniviga – kui horisontaaltelg ei ole horisontaalne. Kontrollitakse – teodoliit asetatakse 10-15 m kaugusele kõrghoonest. Viseeritakse ühes vertikaalringi asendis võimalikult kõrgele punktile hoone seinal , viiakse pikksilm horisontaalasendisse ja märgitakse niitristi vertikaalniidi järgi punkti projektsioon seinale. Sama tehakse vr teises asendis. Mõlema punkti projektsioonid peavad jääma bi-sektorisse.
13. Veaallikad horisontaalnurkade mõõtmisel
1. Viga lugemis – so jäme viga , selle vältimiseks mõõdetakse 2 korda (nt täisvõte)
2. Tähisele suunamise viga – tähis pole vertikaalne ja sihil – niitristi vertikaalniit tuleb suunata tähise keskele, võimalikult maapinna lähedale.
3. Tsentreerimise täpsus – avaldub enam lühemate haaradega nurga puhul.
4. Mõõtjast sõltuvad – õiged töövõtted , hea nägemisteravus, parallaksi kõrvaldamine.
14. Teodoliitkäigud, teodoliitkäikude liigid
Kinnine teodoliitkäik algab ja lõpeb samas koordineeritud punktis 1(A).
Lähtekülgedega käik on rajatud kahe tuntud koordinaatidega punkti B ja C vahele ning punktidest B ja C on nähtavad koordineeritud punkti A ja D.
Lähtekülgedeta käik on rajatud kahe tuntud koordinaatidega punkti A ja B vahele, kuid puuduvad nn lähteküljed käigu joontele direktsiooninurkade saamiseks. See ülesanne kannab ka nimetust koordinaatsidumine.
Rippuv käik - rippuvast punktist 1 ei lähe käik edasi. A ja B on eelnevalt koordineeritud punktid, moodustades nn baasjoone.
15. Kuidas toimub teodoliitkäigu väljamärkimine, mõõdistamine?
Lähtudes eelnevalt koordineeritud punktidest (riiklikud geodeetilise võrgu punktid) ja
määrates X-, Y-koordinaatid mõõdistamispõhistele punktidele, moodustub nn plaaniline
mõõdistamise alusvõrk. Määrates neile punktidele ka kõrgused H, moodustub plaaniliskõrguslik alusvõrk. Mõõdistamispõhise punktide suhtes määratakse situatsioonipunktide plaaniline ja vajadusel kõrguslik asend.
16. Nurkade tasandamise põhimõte kinnises teodoliitkäigus
Leida polügoonis mõõdetud nurkade summa ja arvutada mõõdetud nurkade teoreetiline summa t. Kui nurgaline sulgemisviga on väiksem/võrdne lubatud nurgalise sulgemisveaga siis tuleb saadud sulgemisviga fβ jagada polügooni nurkadele, parandus pβ ühele nurgale. Parandid pβ anda sulgemisveale vastupidise märgiga, kusjuures suurem parand antakse neile nurkadele, millede haarad on lühemad. Parandatud nurgad saadakse mõõdetud nurga ja parandi pβ liitmisel, parandatud nurkade summa peab võrduma eelnevalt leitud teoreetilise summaga so t.
17. Direktsiooninurkade arvutamine teodoliitkäigus
Järgmise suuna direktsiooninurk võrdub eelmise suuna direktsiooninurk ± 180° miinus parempoolne nurk β (või pluss vasakpoolne nurk γ).
18. Koordinaatide juurdekasvude arvutamine teodoliitkäigus. Sidumatus ja selle tasandamine . Koordinaatide arvutamine.
Koordinaatide juurdekasvud on vastavalt paralleelsed X- ja Y-telgedega.
Kinnises polügoonis peab koordinaatide juurdekasvude summa ja teoreetiliselt võrduma nulliga. Praktiliselt erineb see mõõtmisvigade tõttu nullist sulgemisvigade fx ja fy võrra.
19. Tahhümeetrilise mõõdistamise olemus, nõuded.
Tahhümeetrilise mõõdistamise põhimõte seisneb selles, et määratakse korraga punkti plaaniline asend ja kõrgus. Seda saab teha, kui on teada kaugus instrumendist kuni punktini, instrumendi punkti maastikupunktiga ühendava joone suund maastikupunkti kõrguskasv pikksilma pööramistelje suhtes. Kaugus määratakse kaugusmõõturiga, suuna saame horisontaalringilt ning kõrguskasvu saab arvutada maapinna kaldenurga ja kauguse kaudu. Sellist kõrguskasvu määramist nim trigonomeetriliseks nivelleerimiseks.
(Tahhümeetriline mõõdistamine – kiirmõõtmine. Tah. Mõõdist. Jaamades mõõdistatakse polaarkoordinaatide meetodil. Määratakse mõõdistavate punktide kõik koordinaadid (x;y;z). Lõpptulemuseks on topograafiline plaan.)
20. Ettevalmistustööd tahhümeetrilisel mõõdistamisel
Antud maatükile tuleb valida sobivad jaamapunktide asukohad. (punktide vahel peab olema nähtavus, seisupunktilt peab olema näha kõiki maastiku kontuure ja reljeefi elemente) sobivaks küljepikkuseks 150-300m Kinnine käik tuleb siduda geodeetilise põhivõrguga.
21. Tahhümeetriline mõõdistamine: töö jaamas, krokii koostamine
Töö jaamas: Välitööde käigus luuakse maastikul mõõdistamise alusvõrk (polügoon), mille punktidele määratakse plaanilised koordinaadid (X, Y) ja kõrgus (H).
Mõõdistamise alusvõrgu punktid tähistatakse maastikul maavaiadega või asfaldinaeltega; püsivamaks punkti tähistamiseks võib metallvarda betoneerida pinnasesse. Järjestikuste alusvõrgu punktide vahel peab olema nähtavus joonepikkuste mõõtmiseks ja nurkade mõõtmiseks polügooni punktide vahel. Samuti peab olema tagatud nähtavus mõõdistatavatele situatsioonipunktidele.
Käigu joonte pikkused peaksid jääma vahemikku 20–350 m. Käigu pikkus eelnevalt koordineeritud punktide vahel mõõtkava 1: 500 korral ei tohi olla suurem kui 0,8–1,2 km. Mõõtkava 1: 5000 puhul vastavalt 4–6 km (esimene arv on maksimaalne käigu pikkus hoonestatud territooriumil, teine arv vastavalt hoonestamata territooriumil).
Mõõdistamise alusvõrgu loomisele järgneb situatsioonipunktide mõõdistamine.
Mõõdistamise ajal koostatakse ka maa-ala silmamõõduline skeem – krokii. Krokii peale kantakse kõik mõõdistatavad punktid ja instrumendi seisupunktid , samuti reljeefipunktid ning vabakäeliselt horisontaalidega reljeef.. Soovitatavalt tähistada seisupunktid roomanumbritega ja latipunktid araabia numbritega.
22. Kameraaltööde koosseis tahhümeetrilisel mõõdistamisel?
Kõik välimõõdistamise andmed kantakse väliraamatusse, automaatinstrumendi puhul salvestatakse mällu
1. Arvutada alusvõrgu punktide X-, Y-, H-koordinaadid.
2. Kanda plaanilise alusvõrgu punktid koordinaatide järgi plaanile .
3. Polaarnurga ja -kauguse järgi kanda plaanile situatsioonipunktid.
4. Kantud situatsioonipunktide ja krokii järgi joonestada plaanile situatsioon.
5. Kirjutada plaanile situatsioonipunktide (reljeefipunktide) kõrgused ja konstrueerida horisontaalid.
6. Joonestada plaan kehtivate leppemärkidega.
23. Teodoliitkäigu- ja topograafilise plaani joonestamine .
Teodoliitkäigu plaan: (A3 formaat)
• MK 1:2000
• Konstrueerida koordinaatvõrk 10x10cm (8mm x 8mm), maksimaalselt kahele
koordinaatristile lisada koordinaatväärtused (txt h 3mm).
• Määrata koordinaatide järgi mõõdistamisvõrgu punktide asukohad, punktid tähistada
rooma numbritega (txt h 4mm) (txt h 3mm)
Käiguplaanil näidata:
• X-telje suund (kirjutada juurde x-telg; txt h 4mm);
• Esimene direktsiooni nurk (txt h 3mm);
• Mõõdetud nurgad (txt h 3mm);
• Joonte pikkused (txt h 3mm) nt - 325.65 -.
• Punktide koordinaadid esitatakse plaani väljal paremal kirjanurgas
Vormistus:
• Raamjooned 2,5 cm x 1cm;
• Põhja-Lõuna suund (txt h 4mm);
• Kirjanurk (txt h 3mm; mõõdud 6mm x 30+60+30mm x 3 rida)
Plaani koostamiseks tehakse järgmised tööd:
1. Koordinaatvõrgu konstrueerimine
2. Mõõdistamiskäigu punktide plaanile kandmine
3. Latipunktide plaanile kandmine
4. Plaani vormistamine.
24. Eesti Põhikaardi mõõtkavad.
Digitaalversioonil 1:10 000, paberkaardil 1:20 000
25. Eesti Põhikaardi projektsioon
Eesti Põhikaart on Lambert-Estonia (L-Est) projektsioonis, mille arvutused põhinevad GRS-80 referentsellipsoidi parameetritel.
Projektsiooni moonutuste vähendamiseks on kasutatud puutekoonuse asemel lõikekoonust. Lõikekoonuse puhul on kujutise mõõtkava õige lõikeparalleelidel, mis on ühtlasi moonutuste nulljoonteks, lõikeparalleelide vahel on kujutis vähendatud ja suurendatud väljaspool lõikeparalleele.
26. Eesti Põhikaardil kujutatud koordinaatsüsteemid (4)
Eesti Põhikaardil on kujutatud ühe kilomeetrine ristkoordinaatvõrk 5x5 sentimeetrit :
• Mustaga on trükitud L-Est 97 ristkoordinaatsüsteem.
• Punasega on trükitud NSVL 1942 ristkoordinaatsüsteem.
• Sinisega on trükitud (UTM) ristkoordinaatsüsteem.
• Pruuniga on trükitud Geograafilised koordinaadid.
27. Postide rihtimine projektasendisse
Postide rihtimisel tuleb selle alumise lõike geomeetrilised teljed ühildada vundamendile märgitud teljemärkidega või posti küljed ühildada viimaste projektikohaseid asukohti tähistavate paigaldusjoontega. Ühtlasi tuleb post rihtida vertikaalseks, mis tehakse üldjuhul kahele ristuvale teljele paigutatud teodoliitide abil.
Vertikaalseks rihtimine võib toimuda kas geomeetriliste telgede või servade järgi.
28. Postide vertikaalsuse määramine
Ühtlase põiklõikega postide vertikaalsuse määramine võib toimuda nii posti geomeetriliste telgede kui ka posti servade järgi.