Τοπογραφικές Εφαρμογές

Τοπογραφικές Εφαρμογές

Ντίνης Ορέστης - Θωμάς

Η Τοπογραφία είναι ο επιστημονικός χώρος μέσω του οποίου κατόρθωσε να επιτύχει ο άνθρωπος την απεικόνιση τμημάτων της γήινης επιφάνειας στο επίπεδο. Ενδιάμεσο και απαραίτητο στάδιο είναι τα όργανα και οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για το σκοπό αυτό. Έτσι από τα θεοδόλιχα και τις μετροταινίες φτάσαμε σήμερα στην εποχή του δορυφορικού συστήματος προσδιορισμού θέσης (G.P.S.) Για τη μεγαλύτερη δυνατή ακρίβεια στα αποτελέσματα των τοπογραφικών παρατηρήσεων (γωνίες, αποστάσεις) αναπτύχθηκε και η θεωρία των σφαλμάτων προκειμένου να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα των αναπόφευκτων λαθών που υπεισέρχονται σε αυτές είτε λόγω κατασκευαστικών ατελειών των οργάνων είτε εξαιτίας ανθρώπινων λαθών.
Έχοντας στόχο να διατυπωθούν τα κυριότερα στοιχεία της θεωρίας με σαφή τρόπο σε συνδυασμό με πλήθος ασκήσεων από απλές και εύκολες ως σύνθετες και πιο απαιτητικές γράφηκε το βιβλίο αυτό. Με τον τρόπο αυτόν θεωρώ ότι θα επιτευχθεί σε μεγάλο βαθμό από τους αναγνώστες η πρακτική κατανόηση των διαφόρων εννοιών, οι οποίες είναι πραγματικά απαραίτητες στις θετικές επιστήμες.
Συγκεκριμένα στο πρώτο κεφάλαιο αναφέρονται τα θεμελιώδη προβλήματα που είναι η βάση της Τοπογραφίας, στο δεύτερο η αποτύπωση με την αρχή και τις διάφορες μορφές της (κλασική - ηλεκτρονική), στο τρίτο οι οδεύσεις μέσω των οποίων γίνονται οι αποτυπώσεις, στο τέταρτο οι αλληλοτομίες για την υλοποίηση όλων των περιπτώσεων που είναι δυνατό να παρουσιαστούν στην προσπάθεια προσδιορισμού των συντεταγμένων των σημείων, στο πέμπτο τυπολόγιο με πολύ χρήσιμες γεωμετρικές και όχι μόνο σχέσεις, στο έκτο στοιχεία για τον προσδιορισμό υψομέτρων και στο έβδομο αναλυτικά λυμένες ασκήσεις που σχετίζονται με τα προαναφερθέντα θέματα αλλά και ασκήσεις προς λύση με τις απαντήσεις τους για να δοκιμάσει ο αναγνώστης πρακτικά τις δυνάμεις του.
Ακολουθεί στο όγδοο κεφάλαιο παρουσίαση στοιχείων από τη θεωρία των σφαλμάτων και στο ένατο λυμένες και άλυτες ασκήσεις για την ύλη αυτήν. Τέλος στο δέκατο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στο δορυφορικό σύστημα προσδιορισμού θέσης (G.P.S.) που στην εποχή μας έχει πλέον διαδοθεί σε σημαντικό βαθμό προσφέροντας μεγάλη ακρίβεια στην εύρεση της θέσης των ενδιαφερόμενων σημείων.
Θεωρώ ότι το βιβλίο αυτό με το περιεχόμενο του και τη δομή του θα αποτελέσει ένα σημαντικό βοήθημα για τους φοιτητές και σπουδαστές των Πολυτεχνικών σχολών και των αντίστοιχων των Τ.Ε.Ι. και όσων ασχολούνται με το αντικείμενο της Τοπογραφίας.

Περιεχόμενα

Κεφάλαιο 1: Τα θεμελιώδη προβλήματα

• Γενικά
• Α' θεμελιώδες
• Β' θεμελιώδες
• Γ' θεμελιώδες

Κεφάλαιο 2: Αποτύπωση

• Η αρχή της
• Κλασική ταχυμετρική αποτύπωση
• Ηλεκτρονική ταχυμετρική αποτύπωση

Κεφάλαιο 3: Οδεύσεις

• Ορισμός
• Είδη οδεύσεων
• Επίλυση οδεύσεων

Κεφάλαιο 4: Αλληλοτομίες

• Απλή εμπροσθοτομία
• Γενική εμπροσθοτομία
• Οπισθοτομία
• Πρόβλημα απρόσιτης βάσης (Hansen)
• Καταβιβασμός
• Έκκεντρη στάση
• Πλαγιοτομία
• Εμπροσθοτομία με τη βοήθεια πλευρομετρήσεων

Κεφάλαιο 5: Τυπολόγιο

• Αθροισμα γωνιών τριγώνου
• Αθροισμα γωνιών τετραπλεύρου
• Νόμος ημιτόνων
• Νόμος συνημιτόνων
• Τριγωνομετρικοί τύποι
• Εξίσωση ευθείας
• Εύρεση εξίσωσης ευθείας
• Συνθήκες παραλληλίας και καθετότητας
• Χαρακτηριστικά ευθείας
• Εξίσωση κύκλου
• Εύρεση κέντρου κύκλου από τρία γνωστά σημεία στη περιφέρεια
• Εμβαδά
• Όγκοι
• Γωνία διεύθυνσης
• Συντεταγμένες
• Μονάδες γωνιών

Κεφάλαιο 6: Προσδιορισμός υψομέτρων

• Εισαγωγή
• Πεδίο υψομετρίας
• Μέθοδοι εύρεσης υψομετρικών διαφορών

Κεφάλαιο 7:

1. Ασκήσεις Τοπογραφίας
2. Ασκήσεις για λύση

Κεφάλαιο 8: Στοιχεία από τη θεωρία των σφαλμάτων

• Σφάλματα
• Μετρήσεις
• Πιθανότερη τιμή (Π)
• Τυχαία σφάλματα (πιθανές αποχές) (U_i)
• Κατανομή των τυχαίων σφαλμάτων
• Μέτρα ακρίβειας των παρατηρήσεων
• Μέσο τετραγωνικό σφάλμα της πιθανότερης τιμής (Μ)
• Νόμος μετάδοσης σφαλμάτων για ισοβαρείς μετρήσεις
• Μετρήσεις διαφορετικής ακρίβειας (ανισοβαρείς)
• Νόμος μετάδοσης βαρών
• Μέσο τετραγωνικό σφάλμα του βαρυκεντρικού μέσου όρου (Μ²)
• Μέσο τετραγωνικό σφάλμα της μονάδας βάρους (m_o)
• Μέσο τετραγωνικό σφάλμα μέτρησης k_i βάρους p_i (m_i)
• Μέσο τετραγωνικό σφάλμα της πιθανότερης τιμής ανισοβαρών μετρήσεων (Μ)

Κεφάλαιο 9

1. Ασκήσεις - Στοιχεία από τη Θεωρία των Σφαλμάτων
2. Ασκήσεις για λύση

Κεφάλαιο 10: Το δορυφορικό σύστημα προσδιορισμού θέσης G.P.S.

• Γενικά
• Τα τμήματα του G.P.S.
• Λειτουργία
• Απόλυτος κινηματικός προσδιορισμός θέσης
• Σχετικός κινηματικός προσδιορισμός θέσης
• Μετρήσεις φάσης
• Τεχνικές για τη βελτίωση της ακρίβειας των G.P.S.