Геодетски премер

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на прегледникот Прејди на пребарувањето
A woman holding a notebook crouches next to a theodolite on a tripod. The instrument is set up on a bank in a forest.
Геодетски стручњак користи тотална станица
Студент мери со теодолит на терен

Геодетски премер или геодетско снимање — техника, професија, уметност и наука за определување на терестичката или тродимензионалната положба на точките (кое може да се подели на дводимензионално и еднодимензионално мерење) и растојанијата и аглите меѓу нив. Професионален геодетски стручњак кој се занимава со премер се нарекува геодет. Точките за геодетски осматрања обично се наоѓаат на површината на Земјата или на непосредни објекти над неа и често се користат за воспоставување на мапи и граници за потребите на дефинирање на имотните права, за дефинирање на објекти и карактеристики, како што се агли на згради или положба на подземни карактеристики, но и за други цели.регулирани со владини или граѓански закони, како што е продажба на имот.

Геодетите (кои вршат геодетски премер) работат со елементи на геометрија, тригонометрија, регресивна анализа, физика, инженерство, метрологија, програмски јазици и правни закони. Геодетите за снимање често користат неопходна геодетска опрема, како што се тотални станици, роботизирани тотални станици, теодолити, ГПС приемници, ретрорефлектори, 3D скенери, радија, клинометри, рачни таблети, дигитални нивелири, локатори на површини, беспилотни летала, ГИС и достапни специјализирани геодетски софтвер.

Геодетскиот премер се користи како елемент на развојот на човековата околина уште од почетокот на пишаната историја. Повеќето градежни планови бараат прелиминарен геодетски премер со цел да се оптимизираат потребите за изградба и внимателно да се планира целта на изградбата. Премерот се користи и во транспортот, комуникациите, мапирањето и дефинирањето на границите за сопственоста на земјиштето. Тоа е важна алатка за истражување во многу други научни дисциплини.

Дефиниција[уреди | уреди извор]

Меѓународна федерација на геодети (англ. International federation of Surveyors) ја дефинира целта на истражувањето на следниов начин:[1]

Геодет (лице кое се занимава со дисциплината геодетски премер) е стручно лице со академски квалификации и техничка експертиза способно да врши една или повеќе од следните активности;

  • определување, мерење и претставување на површината на Земјата, тридимензионални објекти, точки на терен и траектории;
  • собирање и толкување на копнени и географски поврзани информации,
  • користење на овие информации за планирање и ефикасно управување на копно, море и сите структури на нив; и,
  • спроведување истражување за горенаведените практики и нивно понатамошно развивање.

Историја[уреди | уреди извор]

Древна историја[уреди | уреди извор]

refer to caption
Правило на геодетскиот висок од книгата Каселсова столарија

Премер се вршел уште од времето кога луѓето ги изградиле првите големи градби. Во Стар Египет, производителите на коноп користеле едноставна геометрија за повторно да ги воспостават границите по годишните поплави на Нил. Речиси совршена квадратен облик и ориентација север-југ на Големата пирамида во Гиза, изградена околу 2700 година пред новата ера, ја потврдува вештината на Египќаните да вршат геодетски премер. Инструментот грома потекнува од Месопотамија (почетокот на I милениум пр.н.е.). [2] Праисторискиот споменик во Стоунхенџ (околу 2500 година пред новата ера) го поставиле праисториски геодети користејќи ја геометријата на клинови и јажиња.[3]

Математичарот Лиу Хуи опишал начини на мерење на оддалечени објекти во неговото дело Хаидао Суанџинг или Математички прирачник на морски остров, објавено во 263 година.

Римјаните премерот на земјиште го препознале како професија. Тие ги воспоставиле основните мерења според кои било поделено Римското Царство, како што е даночниот регистар на освоените земји (300 г. од новата ера).[4] Римските геодети биле познати како громатици.

Во Средновековна Европа, обичајот за „кршење на границите“ ги одржувал границите на селата или парохиите. Било практика да се соберат група жители и да се шетаат низ парохијата или селото со цел да се одржи заедничко сеќавање за границите. Во овој настан биле вклучени и младите мажи за да се осигура колективната меморија да трае што е можно подолго.

Во Англија, Вилијам Освојувачот во 1086 година нарачал да се изработи книга на страшниот суд. Во неа биле запишани имињата на сите сопственици на земја, површината на земјиштето што ја поседуваат, квалитетот на земјиштето и посебни информации за содржината и бројот на жители. Книгата не вклучува мапи кои ги прикажуваат точните локации.

Современо време[уреди | уреди извор]

Printed image of surveying equipment.
Планарна маса, 1728 година Циклопедедија

Абел Фулон во 1551 година ја опишал планарната маса, но се смета дека инструментот бил во употреба и порано, бидејќи неговиот опис е опис на веќе развиен инструмент.

Гантеровата верига била воведена во 1620 година од англискиот математичар Едмунд Гантер. Тоа овозможило прецизно да се проверат парцелите земја и да се исцртаат за правни и комерцијални цели.

Во својата книга Геометриска практика наречена Пантометрија (1571), Леонард Дигес опишал теодолит кој мери хоризонтални агли. Во 1576 година, Џошуа Хабермел создал теодолит со компас и статив. Џонатан Сисион беше првиот што воведе телескоп на теодолит во 1725 година. години. [5]

Во 18 век почнале да се користат современи техники и инструменти за геодетски премер. Џеси Рамсден го вовел првиот прецизен теодолит во 1787 година. Тоа бил инструмент за мерење агли во хоризонтална и вертикална рамнина. Тој го создал својот „голем теодолит“ користејќи прецизна машина за разделување по сопствен дизајн. Теодолитот на Рамсден бил голем чекор напред во точноста на инструментот. Вилијам Гаскојн измислил инструмент кој во 1640 година користел телескоп со поставени ретикуларни линии како целен уред. Џејмс Ват во 1771 година развил оптички мерач за мерење растојание; т.е. го измерил паралактичниот агол од кој може да се одреди растојанието до точка.

Холандскиот математичар Вилеборд Снелиус ја претставил модерната систематска употреба на триангулацијата. Во 1615 година тој го истражувал растојанието од Алкмар до Бреда, приближно 72 милји (116 километри). Измереното растојание имало грешка од само 3,5% од точната вредност. Геодетското мерење во овој случај претставувал верига од четириаголници што содржела 33 триаголници. Снелиус покажал како планарните формули може да се доработат за да се овозможи додавање на ефектот на закривување на Земјата на измерените должини. Тој, исто така, покажал како да се направи заден пресек, односно како да се пресмета позицијата на точка во триаголник со помош на аглите поместени помеѓу темињата во непозната точка. Тие можат да се мерат попрецизно од дирекционите агли на врвовите, што зависеле од точноста на компасот. Со неговата работа воспоставена е идејата за истражување на примарната мрежа на референтни точки и подоцна пронаоѓање на помошни точки во примарната мрежа. Помеѓу 1733 и 1740 година, Жак Касини и неговиот син Цезар ја започнале првата триангулација на Франција. Тие, исто така, вклучиле и повторно премерување на меридијанскиот лак, што довело до објавување во 1745 година на првата карта на Франција изградена со ригорозни принципи. Во тоа време, методите на триангулација биле добро воспоставени за изработка карти на помали области.

Map of triangulation network covering India.
Карта на Индија која го прикажува големиот тригонометриски премер, завршен во 1870 година

Дури на крајот на 18 век биле извршени детални премери во форма на триангулациони мрежи кои почнале да ја покриваат целата територија на европските земји. Во 1784 година, тим геодети од Велика Британија ја започнале основната триангулација на Британија. За овој премер бил направен првиот Рамсденов теодолит. Геодетскиот премеер конечно бил завршен во 1853 година. Големиот тригонометриски премер на Индија започнал во 1801 година. Премерот на Индија имал огромно влијание врз геодетската наука. Овој геодетски премер е одговорен за едно од првите прецизни мерења на дел од меридијанскиот лак и за мерења на геодетски аномалии. Со премерот било утврдено името и положбата на Монт Еверест и мапирани биле и други врвови на Хималаите. Геодетскиот премер станал професионално занимање кое било многу барано на преминот на 19 век со почетокот на индустриската револуција. За потребите на геодетскиот премер, биле развиени прецизни инструменти кои помогнале да се вршат прецизни и точни мерења. За потребите на индустриските инфраструктурни проекти, услугите на геодети биле користени за поставување на точни канали, патишта и железници.

Во Соединетите Американски Држави, со уредба за земјиштето од 1785 година била создадена служба за геодетски премер. Тоа било основа за поделба на западните територии на САД на делови за да се овозможи продажба на земјиште. Оваа служба ги поделила конститутивните држави на САД на општински заедници, кои понатаму биле поделени на секции и фракции на секции.

Наполеон Бонапарт го основал првиот катастар на континентална Европа во 1808 година. Овој катастар собирал податоци за бројот на парцелите, нивната вредност, користењето на земјиштето и имињата на парцелите. Овој систем набрзо се раширил низ цела Европа.

Геодетски премер на пруга во Аризона во 1860-тите

Роберт Торенс го претставил Торенсовиот систем во Јужна Австралија во 1858 година. Торенс имал намера да ги поедностави трансакциите со земјиштето и да обезбеди сигурна регистрација преку централизиран регистар на земјиште. Системот на Торенс е усвоен во неколку други нации во светот, каде што се зборува англиски. Премерот станувал сè поважен со појавата на железницата во 1800-тите. Неопходно било геодетско снимање за да може железницата да планира технолошки и финансиски исплатливи правци.

20 век[уреди | уреди извор]

Soldier standing next to a Telescopic instrument on a tripod.
Германски геодетски инженер за време на Првата светска војна во 1918 година

На почетокот на векот, геодетите ги подобриле постарите вериги за премер, но сепак се соочувале со проблемот на прецизно мерење на долги растојанија. Тревор Лојд Ведли го разви телурометарот во текот на 1950-тите. Овој инструмент мери долги растојанија користејќи два микробранови предаватели/приемници.[6] Во текот на доцните 1950-ти, била воведена електронска опрема за мерење далечина (ЕДМ). [7] Единиците ЕДМ користат повеќефреквентно фазно поместување на светлосните бранови за одредување на растојанијата.[8]

Напредокот во електрониката овозможил минијатуризација на ЕДМ. Во седумдесеттите години на минатиот век се појавиле првите инструменти кои комбинирале мерење на агли и растојанија, станале познати како тотални станици. Производителите додале повеќе опрема по степени, со што се подобриле точноста и брзината на мерењето. Главните подобрувања вклучуваат компензатори за навалување, снимање на податоци и компјутерски програми.

Првиот сателитски систем за позиционирање бил системот на американската морнарица ТРАНСИТ. Првото успешно лансирањебило во 1960 година. Главната цел на системот била да обезбеди информации за положбата на ракетните подморници Поларис. Геодетите откриле дека можат да користат теренски приемници за да ја одредат локацијата на точката. Сателитите не покриваа големи површини и големата опрема ги направила посматрањата макотрпни и неточни. Главната употреба била да се воспостават референтни одредници на оддалечени локации.

Воздухопловните сили на САД ги лансираа првите прототипови на сателитот Глобалниот систем за позиционирање (ГПС) во 1978 година. ГПС користел поголема констелација на сателити и подобрен пренос на сигнал за да обезбеди поголема точност. Раните ГПС набљудувања барале неколку часа набљудување на статичниот приемник за да се исполнат барањата за точноста на дефинирање на положбата на точките. Неодамнешните подобрувања и на сателитите и на приемниците овозможиле мерења во реално време. Со овој премер се добиваат мерења со висока точност со помош на фиксна базна станица и антена.

21 век[уреди | уреди извор]

Теодолитот, тоталаната станица и ГПС премерот во реално време остануваат примарни методи во геодетскиот премер.

Далечинското снимање и сателитските снимки продолжуваат да се подобруваат и стануваат поевтини, со што се овозможува употреба и за пошироки кругови. Истакнати нови технологии вклучуваат тридимензионално (3D) скенирање и употреба на лидари за топографски истражувања. Се појавува и беспилотна технологија, заедно со фотограметриска обработка на слики.

Наводи[уреди | уреди извор]

  1. „Definition“. fig.net. Посетено на 17. 2. 2016. Проверете ги датумските вредности во: |accessdate= (help)
  2. Hong-Sen Yan & Marco Ceccarelli (2009), International Symposium on History of Machines and Mechanisms: Proceedings of HMM 2008, Springer, стр. 107, ISBN 978-1-4020-9484-2
  3. Johnson, Anthony, Solving Stonehenge: The New Key to an Ancient Enigma. (Thames & Hudson, 2008) 978-0-500-05155-9
  4. Lewis, M. J. T. (23. 4. 2001). Surveying Instruments of Greece and Rome. Cambridge University Press. ISBN 9780521792974. Посетено на 30. 8. 2012. Проверете ги датумските вредности во: |access-date=, |date= (help)
  5. Turner, Gerard L'E. Nineteenth Century Scientific Instruments, Sotheby Publications, 1983, 0-85667-170-3
  6. Sturman, Brian; Wright, Alan. „The History of the Tellurometer“ (PDF). International Federation of Surveyors. Посетено на 20. 7. 2014. Проверете ги датумските вредности во: |accessdate= (help)
  7. Cheves, Marc. „Geodimeter-The First Name in EDM“. Архивирано од изворникот на 10. 3. 2014. Посетено на 20. 7. 2014. Проверете ги датумските вредности во: |accessdate=, |archive-date= (help)
  8. Mahun, Jerry. „Electronic Distance Measurement“. Jerrymahun.com. Архивирано од изворникот на 29. 7. 2014. Посетено на 20. 7. 2014. Проверете ги датумските вредности во: |accessdate=, |archive-date= (help)

Надворешни врски[уреди | уреди извор]