Τμήμα Τεχνολόγων Γεωπόνων Γεωμορφολογία Τοπογραφία Ενότητα 11: Πολυγωνικές οδεύσεις Γρηγόριος Βάρρας Αν. Καθηγητής Άρτα, 2015 1 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα.

Παρουσίαση με θέμα: "Τμήμα Τεχνολόγων Γεωπόνων Γεωμορφολογία Τοπογραφία Ενότητα 11: Πολυγωνικές οδεύσεις Γρηγόριος Βάρρας Αν. Καθηγητής Άρτα, 2015 1 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Τμήμα Τεχνολόγων Γεωπόνων Γεωμορφολογία Τοπογραφία Ενότητα 11: Πολυγωνικές οδεύσεις Γρηγόριος Βάρρας Αν. Καθηγητής Άρτα, 2015 1 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

2 Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

3 Χρηματοδότηση Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο TEI Ηπείρου» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

4 ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΕΣ ΟΔΕΥΣΕΙΣ  Πολυγωνική Όδευση είναι ο ορισμός μιας πολυγωνικής γραμμής στο έδαφος.  Η πολυγωνική γραμμή, που θα ορισθεί, θα αποτελείται από ευθυγραμμίες, οριζόμενες από τα σημεία στάσης Τοπογραφικών οργάνων. 4 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

5 ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΕΣ ΟΔΕΥΣΕΙΣ  Από κάθε κορυφή μιας Πολυγωνικής Όδευσης γίνεται μέτρηση της γωνίας διευθύνσεως και της απόστασης της προηγούμενης και της επόμενης κορυφής. 5 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

6 ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΕΣ ΟΔΕΥΣΕΙΣ ΕΙΔΗ ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΩΝ ΟΔΕΥΣΕΩΝ Οι Πολυγωνικές Οδεύσεις είναι πολυγωνικές γραμμές στο έδαφος. Κάθε μια πολυγωνική έχει μια αρχή και ένα τέλος. Αρχή της Πολυγωνικής Όδευσης είναι το σημείο πρώτης στάσης του οργάνου. Τέλος της Πολυγωνικής Όδευσης είναι το τελευταίο σημείο στάσης του Θεοδόλιχου. Οι Πολυγωνικές Οδεύσεις κατατάσσονται σε κατηγορίες, ανάλογα με το σχήμα τους και το Σύστημα Συντεταγμένων, που χρησιμοποιείται. 6 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

7 ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΕΣ ΟΔΕΥΣΕΙΣ ΕΙΔΗ ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΩΝ ΟΔΕΥΣΕΩΝ 1.ΣΧΗΜΑ ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΗΣ ΟΔΕΥΣΗΣ  Μια Όδευση, που είναι ανοικτή πολυγωνική γραμμή, δηλαδή το τέλος δεν συμπίπτει με την αρχή της, λέγεται Ανοικτή Πολυγωνική Όδευση. 7 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

8 ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΕΣ ΟΔΕΥΣΕΙΣ ΕΙΔΗ ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΩΝ ΟΔΕΥΣΕΩΝ 1.ΣΧΗΜΑ ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΗΣ ΟΔΕΥΣΗΣ  Υπάρχουν Οδεύσεις, στις οποίες το τέλος συμπίπτει με την αρχή. Κάθε μια από αυτές, δηλαδή, είναι μια κλειστή πολυγωνική γραμμή. Σε αυτή την περίπτωση έχουμε Κλειστή Πολυγωνική Όδευση. 8 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

9 ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΕΣ ΟΔΕΥΣΕΙΣ ΕΙΔΗ ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΩΝ ΟΔΕΥΣΕΩΝ 2. ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ ΟΔΕΥΣΗΣ  Οι Οδεύσεις είναι Τοπογραφικές μέθοδοι για την αποτύπωση μεγάλων εκτάσεων. Ακριβώς για αυτό, είναι πολλές φορές χρήσιμο να συνδεθούν μεταξύ τους τα στοιχεία πολλών Οδεύσεων. Έτσι, θα μετατραπούν τα Τοπικά Συστήματα που χρησιμοποιήθηκαν από κάθε Όδευση σε κάποιο Γενικό Σύστημα, ως προς το οποίο θα γίνει η τελική χαρτογράφηση. Σε αυτές τις περιπτώσεις, οι Οδεύσεις συνδέονται αμοιβαία, διότι χρησιμοποιούν τα ίδια σταθερά Τριγωνομετρικά Σημεία (Τ.Σ.). Πρέπει δηλαδή κάθε Όδευση να αρχίζει και να τελειώνει σε ένα ζεύγος Σταθερών Τ.Σ. 9 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

10 ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΕΣ ΟΔΕΥΣΕΙΣ ΕΙΔΗ ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΩΝ ΟΔΕΥΣΕΩΝ 2. ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ ΟΔΕΥΣΗΣ  Μια Όδευση, που εξαρτάται από ένα τουλάχιστον ζεύγος Τριγωνομετρικών σημείων λέγεται Εξαρτημένη Πολυγωνική Όδευση. 10 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

11 ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΕΣ ΟΔΕΥΣΕΙΣ ΕΙΔΗ ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΩΝ ΟΔΕΥΣΕΩΝ 2. ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ ΟΔΕΥΣΗΣ  Σε αντίθεση, μια Όδευση που δεν έχει αφετηρία κάποιο σταθερό σημείο, λέγεται Ανεξάρτητη Πολυγωνική Όδευση. 11 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

12 ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΕΣ ΟΔΕΥΣΕΙΣ ΕΙΔΗ ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΩΝ ΟΔΕΥΣΕΩΝ 2. ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ ΟΔΕΥΣΗΣ  Όταν μια Όδευση αρχίζει και τελειώνει σε ζεύγη Τριγωνομετρικών σημείων, λέγεται Πλήρως Εξαρτημένη Πολυγωνική Όδευση. 12 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

13 ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΕΣ ΟΔΕΥΣΕΙΣ ΕΠΙΛΥΣΗ ΟΔΕΥΣΗΣ  Επίλυση Πολυγωνικής Όδευσης είναι η εύρεση των συντεταγμένων των κορυφών της. Η επίλυση μιας Όδευσης γίνεται ως προς το Σύστημα Συντεταγμένων, που ορfζεται ανάλογα με τον τύπο της. Ως προς αυτό το Σύστημα γίνεται υπολογισμός των Συντεταγμένων όλων των κορυφών της Όδευσης.  Αφού υπολογίσουμε τις συντεταγμένες όλων των κορυφών της Όδευσης, στη συνέχεια προχωρούμε στον υπολογισμό των συντεταγμένων των σημείων, που μετρήθηκαν από την κάθε κορυφή. Για τους υπολογισμούς αυτούς θα χρησιμοποιήσουμε το πρώτο Θεμελιώδες πρόβλημα. 13 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

14 ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΕΣ ΟΔΕΥΣΕΙΣ ΑΝΟΙΧΤΗ ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΗ ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΗ ΟΔΕΥΣΗ Χ Σ2 =Χ Σ1 +S 1  ημα 1 Ψ Σ2 =Ψ Σ1 +S 1  συνα 1 Επειδή το σημείο Σ 1 είναι η αρχή του Συστήματος, ΧΣ1=ΨΣ1=0. Επειδή επιλέξαμε Γενικό Σύστημα με χ άξονα την πλευρά Σ 1 Σ 2, η διεύθυνση αυτής της πλευράς στο Γενικό Σύστημα είναι α 1 =100 grad. Άρα ημα 1 = 1 και συνα 1 = 0. Τελικά: Χ Σ2 = S 1 Ψ Σ2 = 0 14 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

15 ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΕΣ ΟΔΕΥΣΕΙΣ ΚΛΕΙΣΤΗ ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΗ ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΗ ΟΔΕΥΣΗ Οι yωνίες θλάσης, όπως παρατηρούμε στο σχήμα, είναι οι γωνίες των κορυφών ενός κλειστού πολυγώνου. Γνωρίζουμε ότι το άθροισμα των yωνιών ενός πολυγώνου δίνεται από τον τύπο: όπου ν = αριθμός κορυφών 15 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

16 ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΕΣ ΟΔΕΥΣΕΙΣ ΚΛΕΙΣΤΗ ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΗ ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΗ ΟΔΕΥΣΗ  Κατά τις μετρήσεις στο ύπαιθρο, είχε υπεισέλθει το σφάλμα ανάγνωσης και αποκοπής. Όλα τα σφάλματα, προστιθέμενα θα δώσουν άθροισμα γωνιών του πολυγώνου διαφορετικό από αυτό του τύπου. Αν η διαφορά είναι μεγάλη, τότε απορρίπτονται όλες οι μετρήσεις και επαναλαμβάνεται η μέτρηση της Όδευσης. Αν προκύψει μικρή διαφορά τότε ισοκατανέμεται στις γωνίες του πολυγώνου, ώστε το άθροισμα των γωνιών του να γίνει ακριβώς ίσο με (ν-2)200 grad. 16 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

17 ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΕΣ ΟΔΕΥΣΕΙΣ ΚΛΕΙΣΤΗ ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΗ ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΗ ΟΔΕΥΣΗ Αφού διορθώσουμε όλες τις γωνίες θλάσης, υπολογίζουμε στη συνέχεια κατά τα γνωστά τις γωνίες διεύθυνσης των πλευρών της Όδευσης. Τέλος, υπολογίζουμε τις Συντεταγμένες τους. Η κλειστή Όδευση υπερτερεί σε σχέση με μια Ανοικτή, στο ότι μπορούμε να κάνουμε τις διορθώσεις των μικρών σφαλμάτων. Αν έχει γίνει κάποιο χονδροειδές σφάλμα, τότε θα προκύψει απαράδεκτη απόκλιση του αθροίσματος των γωνιών από την επίλυση του τύπου και, συνεπώς, έχουμε ένα επί πλέον διαθέσιμο έλεγχο της ορθότητας της μεθόδου. 17 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

18 ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΕΣ ΟΔΕΥΣΕΙΣ ΑΝΟΙΧΤΗ ΕΞΑΡΤΗΜΕΝΗ ΟΔΕΥΣΗ Με εφαρμογή του δεύτερου θεμελιώδους προβλήματος της Τοπογραφίας, υπολογίζουμε την εφαπτομένη της γωνίας διευθύνσεως α Τ της ευθείας Τ 1 Τ 2 :. 18 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

19 ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΕΣ ΟΔΕΥΣΕΙΣ ΑΝΟΙΧΤΗ ΕΞΑΡΤΗΜΕΝΗ ΟΔΕΥΣΗ Από την εφαπτομένη, αφού είναι γνωστές οι Συντεταγμένες των σημείων, βρίσκουμε τη γωνία α τ Στη συνέχεια, με εφαρμογή του τρίτου θεμελιώδους, υπολογίζουμε τη γωνία διευθύνσεως α ο της ευθείας Τ 2 Σ 1 : α ο =α τ +200+β ο Κατόπιν, με εφαρμογή του πρώτου θεμελιώδους, υπολογίζουμε τις Συντεταγμένες του σημείου Σ 1. 19 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

20 ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΕΣ ΟΔΕΥΣΕΙΣ ΑΝΟΙΧΤΗ ΠΛΗΡΩΣ ΕΞΑΡΤΗΜΕΝΗ ΟΔΕΥΣΗ Από τα δύο Τριγωνομετρικά σημεία της αρχής Τ1, Τ2 υπολογίζουμε τη γωνία διεύθυνσης της πρώτης πλευράς της Όδευσης. Επιλύουμε όλη την Όδευση, θεωρώντας και τα Τριγωνομετρικά σημεία του τέλους Τ3 και Τ4 σαν κανονικά σημεία της Όδευσης. 20 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

21 ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΕΣ ΟΔΕΥΣΕΙΣ ΑΝΟΙΧΤΗ ΠΛΗΡΩΣ ΕΞΑΡΤΗΜΕΝΗ ΟΔΕΥΣΗ Υπολογίζουμε έτσι, τις Συντεταyμένες των Τριγωνομετρικών σημείων, που προκύπτουν από τις μετρήσεις μας. Οι πραγματικές Συντεταγμένες, όμως, των Τριγωνομετρικών σημείων του τέλους είναι γνωστές. Από τη διαφορά, που θα βρούμε, κάνουμε τις απαραίτητες διορθώσεις, με ισοκατανομή του σφάλματος στις Συντεταγμένες όλων των κορυφών της Όδευσης. 21 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

22 ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΕΣ ΟΔΕΥΣΕΙΣ ΑΝΟΙΧΤΗ ΠΛΗΡΩΣ ΕΞΑΡΤΗΜΕΝΗ ΟΔΕΥΣΗ Η Πλήρως Εξαρτημένη Όδευση παρέχει τη δυνατότητα ελέγχου της ορθότητας των μετρήσεων και διόρθωσης των μικρών σφαλμάτων. Επίσης έχει το πλεονέκτημα ότι δίνονται οι Συντεταγμένες των σημείων σε ένα Οικουμενικό Σύστημα. Γνωρίζουμε απόλυτα το στίγμα της, άρα μπορούμε να βρούμε ακριβώς τη θέση της μέσα σε ένα γενικότερο χάρτη. Έχοντας τις Συντεταγμένες Τριγωνομετρικών σημείων, έχουμε ταυτόχρονα και προσανατολισμό της έκτασής μας. Μια Πλήρως Εξαρτημένη Όδευση είναι η πιο ολοκληρωμένη μέθοδος αποτύπωσης διότι παρέχει τη μεγαλύτερη ακρίβεια υπολογισμών, ορίζει πλήρως την έκταση στη γενικότερη περιοχή και δίνει αυτόματα προσανατολισμό. 22 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

23 ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΕΣ ΟΔΕΥΣΕΙΣ ΑΝΟΙΧΤΗ ΠΛΗΡΩΣ ΕΞΑΡΤΗΜΕΝΗ ΟΔΕΥΣΗ Το μειονέκτημα της μεθόδου είναι ότι πρέπει να εξαρτηθεί από Τριγωνομετρικά σημεία. Αυτά τα σημεία βρίσκονται σε μεγάλες αποστάσεις μεταξύ τους και πολλές φορές δεν είναι εύκολος ο εντοπισμός τους. Αν προσθέσουμε δε και το γεγονός ότι χρειάζονται δύο Τριγωνομετρικά σημεία στην αρχή και δύο στο τέλος της 'Όδευσης για πλήρη εξάρτηση, τότε διαπιστώνουμε ότι η μέθοδος είναι χρήσιμη μόνο σε αποτυπώσεις πολύ μεγάλων εκτάσεων. 23 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

24 Βιβλιογραφία Αποστολάκης Κ., 1991. Τοπογραφία, Μετρήσεις-Σφάλματα-Τριγωνισμός - Οδεύσεις - Αποτυπώσεις-Υπολογισμός Εμβαδών και Όγκων, Εκδόσεις Α. Σταμούλης, Πειραιάς, 501 σελίδες. Βλάχος Δ., 1997. Τοπογραφία, Τόμος Α’- Όργανα και Μέθοδοι Μετρήσεων, Θεσσαλονίκη, 418 σελίδες. Βλάχος Δ., 1997. Τοπογραφία, Τόμος Β’- Τοπογραφικές Χαρτογραφήσεις, Θεσσαλονίκη, 368 σελίδες. Νίκου Ν., 1999. Τοπογραφία Ι, Εκδόσεις Art of Text, Θεσσαλονίκη, 206 σελίδες. Νίκου Ν., 2004. Τοπογραφία IΙ, Θεωρία-Εφαρμογές, Εκδόσεις Γιαχούδη, Θεσσαλονίκη, 212 σελίδες. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

25 Σημείωμα Αναφοράς Copyright Τεχνολογικό Ίδρυμα Ηπείρου.. Έκδοση: 1.0, 2015. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: http://eclass.teiep.gr/courses/TEXG122/ Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

26 Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 4.0 Διεθνές [1] ή μεταγενέστερη. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, Διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.el [1] Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

27 Τέλος Ενότητας Επεξεργασία: Μυριούνης Χρήστος Άρτα, 2015 27 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου