IG: Hlavní oblasti IG: stavebnictví - pozemní - doprava (dálnice, železnice, keré. strojírenstv

Předm edmě ět Inž Inženýrsk enýrská á geod geodé ézie

Předmě edmět Inž Inženýrská enýrská geodé geodézie



2

Hlavní Hlavní oblasti IG:  stavebnictví stavebnictví - pozemní pozemní - doprava (dá (dálnice, železnice, rozvody inž inž. sí sítí)  strojí strojírenství renství  těžba, ěžba, atomové atomové elektrá elektrárny  kontrola stability a ověř ová ání funkč ověřov funkční a provozní provozní spolehlivosti stavební stavebních objektů objektů

Inženýrská enýrská Geodé eodézie – veš veškeré keré geodetické geodetické prá práce souvisejí související s výstavbou a provozem inž inženýrských staveb a zař zařízení zení

1


3

2


4

Náplní plní IG je:

IG: Zahrnuje velmi široký sortiment inž inženýrskoenýrsko-geodetických prací prací a měř eníí při př měřen pří pravě pravě, projektová projektování, výstavbě výstavbě, dokumentaci a provozu různých stavební stavebních objektů objektů, které které se liší liší od mapovací mapovacích prací prací použ používanými metodami, př přístroji a postupem

a) Vyhotovení Vyhotovení geodetických podkladů podkladů pro př pří pravnou a projektovou dokumentaci - patř m vyhotovení patří zde př předevší edevším vyhotovení mapových podkladů podkladů všeho druhu, které které jsou nutné nutné pro kaž každou úlohu investič investiční výstavby

3


5

4


6

c) Vyhotovení Vyhotovení dokumentace stavby

b) Vytyč Vytyčovací ovací úkoly • vytyč vytyčovací ovací prá práce vš všeho druhu • kontrolní kontrolní měřen ěřeníí parametrů parametrů staveb, kterými se ověř uje postup, technologie ověřuje a kvalita výstavby • prá práce vyž vyžadují adující zvýš zvýšené ené nároky na organizaci prá práce, př přístrojové strojové vybavení vybavení, technologii

• jako podklad pro př předá edání stavby do užívání • uspoř uspořádání majetkových vztahů vztahů • aktualizace stá státní tních mapových dě děl

d) Různé zné speciá speciální lní geodetické geodetické úlohy • při montá montáži, kontrole funkč funkč nosti a bezpeč bezpeč nosti strojní strojních zař zařízení zení • sledová sledování dynamiky posunů posunů staveb

5

• kontrola stability stavební stavebních objektů objektů

6

Historie

Historie

Ostrov Sá Sámos - nalezen zbytek vodovodní vodovodní štoly postavené postavené v 6. století století př.n.l. (Eupalionský kaná kanál – 1350 m) - mezní mezní odchylka př přímosti mz = ± 6 m (0,7g)

Starově Starověk: Chufuova pyramida – postavena 2525 př př.n.l. (dé (délka strany 230,38 m, výš výška 146,5 m) - r. 1921 provedl Borchardt př přesné esné měřen ěřeníí rozmě rozměrů , výš výšky a orientace - zjistil, že: -

Novově Novověk: Suezský kaná kanál Panamský prů průplav Alpské Alpské tunely (ž (železnič elezniční) Gotthard (1881) Simplon (1905)

azimutá azimutální lní odchylka strany pyramidy je 4,6c smě směr chodby je př přesně esně severní severní dA = 4,6c dh = 12 m

3

- délka 49,4 km (38 km pod moř mořem) - hloubka 100 m pod hladinou (25(25-45 m pod dnem)

Historie

IG u ná nás: Po vá válce -

-

- ČVUT Praha – přednáš ky z IG (Krumphanzl) ednášky - SVŠ SVŠT Bratislava (Gá (Gál) - ČÚGK, SÚ SÚGK -> v rá rámci tě těchto rezortů rezortů -> IG prostř prostřednictví ednictvím s.p. Geodé Geodézie

-

- hromadná hromadná výstavba - rekonstrukce historických objektů objektů - dopravní dopravní komunikace - prů průmyslová myslová měřen ěřeníí

Historie

-

-

The International Federation of Surveyors www.fig.net

Normy:

Commission 1 - Professional Practice Commission 2 - Professional Education Commission 3 - Spatial Information Management Commission 4 – Hydrography Commission 5 - Positioning and Measurement Commission 6 - Engineering Surveys

Commission Commission Commission Commission

7 - Cadastre and Land Management 8 - Spatial Planning and Development 9 - Valuation and the Management of Real Estate 10 - Construction Economics and Management

-

-

ČSN 73 0404 – Názvosloví zvosloví IG ČSN 73 0401 – Názvosloví zvosloví v geodé geodézii a kartografii ČSN 73 0415 – Geodetické Geodetické body ČSN 73 0416 – Měřick é znač ěřické značky, stabilizace bodů bodů v geodé geodézii VÚGTK vydal „Slovní Slovník geodetické geodetického a kartografické kartografického názvosloví“ zvosloví“ (celkem 8 svazků svazků)  

Inženýrsk Inž enýrská á geod geodé ézie Teorie chyb měř měřen eníí a vyrovná vyrovnávac vacíí po poččet

- ČSN 01 1300 – Zákonné konné měrové rové jednotky -

- Studenti -

10

Rozbory př eníí přesnosti měř měřen a vytyč vytyčová ování

Chair: Professor Alojz Kopacik (Slovakia) • Acquisition, processing and management of topometric data; quality quality control and validation for civil engineering constructions and manufacturing manufacturing of large objects; modern concepts for settingsetting-out and machine guidance; deformation monitoring systems; automatic measuring systems, multimulti- sensor measuring systems; terrestrial laser systems -

těžebn ěžebníí prů průmysl dálnice mostní mostní objekty výstavba dopravní dopravních zař zařízení zení Temelí Temelín výstavba metra

5

- konference, sympó sympózia - Svaz geodetů geodetů a kartografů kartografů Č R - FIG (Fé (Fédération Internationale des Gé Géomè omètres)

-

stavba jaderných elektrá elektráren mostní mostní stavitelství stavitelství prefabrikovaná prefabrikovaná výstavba vliv prostř prostředí edí na př přesné esné měřen ěřeníí otá otázky optimalizace geodetických sí sít í matematické matematické modely sí sít í aplikace ED

9

Odborná Odborná činnost:

-

VÚGTK PrahaPraha-Zdiby (Herda, Šanda) ČVÚT v Praze (Brychta, Prochá Procházka, Nová Novák, Vosika) VÚT v Brně Brně (Veselý) SVŠ SVŠ T /nyní /nyní TU/ Bratislava (Michalč (Michalčák) VŠT /nyní tti) /nyní TU/ Koš Koš ice (Šü (Šütti)

Souč Současnost

Oblasti, jimiž jimiž se IG zabývala:

-

4

70. – 80. lé léta

50. lé léta

-

8

Teorie: Těži ěžiště výzkumu

obnova hospodá hospodářství ství industrializace vodní vodní díla dálková lková vedení vedení

-

ds dq dh ~ 15 km - 7,6 m 0,49 m 0,05 m ~ 19,8 km - 0,8 m 0,20 m 0,09 m

Kaná Kanál La Manche (podmoř (podmořský tunel) 7

Historie

2

Antika:

IGSM (International Geodetic Students Meeting), poř pořádan dané é ka kažždoro doroččně IGSO (International Geodetic Student Organization) - www.igso.de 11

základn kladníí měrov rová á jednotka pro úhel … 1 rad

1 

 180 

( rad ) 1g 

 200

(rad ) 12

Rozbory př př esnosti měř měřen eníí a vytyč vytyčov ová ání

2


Geodetický Geodetický model model Matematický model

3

Základní kladní pojmy: Pravděpodobnostní model

Skutečnost

Matematický • dán vzá vzájemnou konfigurací konfigurací vyty vytyčč. velič veličin, bodů bodů a jejich rozmí rozmíst stě ěním • Algoritmus pro výpoč výpočet (seč (sečten teníí klad kladů ů pásma n.l+ds=s) Skuteččnost Skute • měř ěříím ve skuteč skutečném prostř prostřed edíí s reá reálnou př přesnost esnostíí Pravdě Pravd ěpodobnostn podobnostníí • dán uvaž uvažovanou př přesnost esnostíí výchoz výchozíích velič veličin, měř měřených ených velič veličin, hypoté hypot ézou, uvaž uvažujeme vlivy prostř prostřed edíí

Cílový parametr (x) – kvantitativní kvantitativní (číselný) údaj vyjadř vyjadřují ující ve zvolených jednotká eníí nebo vytyč jednotkách výsledek měř měřen vytyčení ení (1D, 2D, 3D), např např. dé délka, úhel, souř souřadnice, výš výška, výš výškový rozdí rozdíl

Skuteč Skutečná hodnota (xi) – vytyč vytyčované ované velič veličiny je hodnota zjiš eníím dle normy ČSN 73 0212 zjištěná kontrolní kontrolním měř měřen x xi

Vztah mezi skuteč skutečnost nostíí a modelem

Nevhodný model • příli liš š slo složžitý • příli liš š jednoduchý

1) 2) 3) 4) 5)

Faktor fyziká fyzik áln lníí podstaty Časový faktor Přístrojov strojové é chyby Osobníí chyby měř Osobn měřiiče Poččetn Po etníí chyby (chyby v zaokrouhlení zaokrouhlení, špatný algoritmus,… algoritmus, …)


Základn kladníí hodnota parametru – resp. vytyččovan vyty ované é veli veliččiny je hodnota uvedená uvedená v projektové projektové dokumentaci

x

13

4

di

Vytyč Vytyčovací ovací odchylka (di) – algebraický rozdí rozdíl zá základní kladní a skuteč skutečné hodnoty d i = xi - x


Mezní Mezní vytyč vytyčovací ovací odchylka (dmin, dmax) – předepsaná edepsaná hodnota vytyč vytyčovací ovací odchylky, která která nesmí nesmí být př překroč ekročena, představuje interval povolených odchylek (horní (horní, dolní dolní mez) x

14

5

Polohová Polohová odchylka – odchylka vytyč vytyčené eného bodu ve vodorovné vodorovné rovině rovině – stanovená stanovená z odchylek ve dvou navzá navzájem kolmých smě směrech

– stanovena jako odmocnina ze souč součtu jejich čtverců tverců dmin

dmax

Vnitř Vnitřní přesnost

Tolerance (Δ (Δ) – šíř šířka intervalu př příbuzných odchylek, charakterizuje rozmezí rozmezí povolených nepř nepřesností esností při vytyč vytyčová ování

– je př přesnost, př při ní níž se nepř nepřihlí ihlíží k tě těm systematickým chybá chybám, které které poruš porušují ují rozptyl v řadě adě měřen ěřeníí – charakterizuje ji stř střední ední náhodná hodná chyba svě svědčící o vnitř vnitřní

Δ = | dmax – dmin |

přesnosti př eníí přístroje a měř měřen – není eníí není dostateč dostatečným měř měříítkem spolehlivosti měř měřen

Podé Podélná lná odchylka – odchylka ve smě směru spojnice bodů bodů – u kř křivek ve smě směru teč tečny v urč určované ovaném bodě bodě

Vně Vnější přesnost – přesnost zahrnují zahrnující vliv ná náhodných i systematických chyb

Příčná odchylka

– odchylka ve smě směru kolmé kolmém na spojnici bodů bodů

– posuzuje se podle hodnoty stř střední ední úplné plné chyby

– u kř křivek ve smě směru normá normály v urč určované ovaném 15

bodě bodě


6

16


7

Stř Střední ední empirická empirická chyba (m)

Třída př přesnosti

– charakteristika př eníí přesnosti vypoč vypočtená tená z malé malého souboru měř měřen

– zahrnuje skupinu vytyč vytyčovací ovacích tolerancí tolerancí odpoví odpovídají dající urč určité itému zvolené zvolenému stupni př přesnosti – jednotlivé jednotlivé tř ídy př přesnosti jsou charakterizová charakterizovány krité kritérii pro základní kladní stř stř ední ední chybu a pro způ způsob vyznač vyznačení ení vytyč vytyčovací ovacích znač značek

– charakterizuje pouze daný soubor a je pouze odhadem základní kladní stř střední ední chyby n

n

 (x  x )

2

m 

– hodnota teoretická teoretická – daná eníí daná předem volbou př přístroje, metody a okolnostmi měř měřen

n 1

– charakteristika př přesnosti urč určení ení polohy ve smě směru souř souřadnicových os n

– urč eníí určena jako stř střední ední chyba rozsá rozsáhlé hlého souboru měř měřen n

 ( x  xi ) 2

2

mx 

  i i 

i 1

n

n

 (x  x )

2

17

i 1

n 1

n

v

i

n

n



n 1

i 1

Stř Střední ední chyby jednotlivých souř souřadnic (mx, my)

Základní kladní stř střední ední chyba (m)

i 1

v v

i i

i 1

– empirická empirická stř střední ední chyba

m2 

2

i

Charakteristiky př přesnosti – základní kladní stř střední ední chyba



xi

v xi

i 1

n 1

n

(y  y )

2

v

i

2

my 

i 1

n 1



yi

v yi

i 1

n 1 18


8


Stř ená á chyba (mxy) - kovariance Střední ední smíš smíšen – velič veličina charakterizují charakterizující stupeň stupeň vzá vzájemné jemné závislosti (korelace) mezi obě oběma souř souřadnicemi x, y

– charakteristika př přesnosti polohy bodu – nezá nezávislá vislá (invariantní (invariantní) na změ změně volby souř souřadné adné soustavy

– může ůže být i zá záporná porná n i

m xy 

m x2, y 

n

 ( x  x )( y  y )  v i

i 1



n 1

xi

v yi

i 1

n 1

9

Stř Střední ední souř souřadnicová adnicová chyba (mx,y)

1 m2 ( m x2  m 2y )  P 2 2

2  m xy  cov xy

– mož možný zá zápis s mocninou pouze symbolizuje stejný rozmě rozměr se čtvercem souř souřadnicové adnicové chyby => NEODMOCŇ NEODMOCŇOVAT!

mP a mx,y – zjednoduš zjednodušené ené charakteristiky př přesnosti polohy bodu, použ používají vají se ve velkých souborech, nevystihují nevystihují skuteč skutečnost, zachycují zachycují „něco naví navíc“ Stř Střední ední elipsa chyb

Stř Střední ední polohová polohová chyba (mP)

– úplná plná informace o polohové polohové přesnosti bodu

– charakteristika př přesnosti urč určení ení polohy bodu

– elipsa stejné stejné hustoty pravdě pravděpodobnosti o poloosá poloosách velikosti extré extrémní mních chyb

m P2  m x2  m 2y

– její její orientace, hodnota stoč stočení ení φ – 2 rozmě rozměry, definová definována 3 velič veličinami (mx, my, mxy)

19


10


Extré Extrémní mní chyby (mmin, mmax) – udá udávají vají nejmenší nejmenší a nejvě největší chybu v urč určení ení polohy – navzá navzájem kolmé kolmé – urč určují ují hlavní hlavní a vedlejší vedlejší poloosu elipsy chyb

11

Stř Střední ední úplná plná chyba (M) – charakteristika vně eníí (vytyč vnější přesnosti měř měřen (vytyčení ení)

M 2  m 2  m c2 Pomě Poměrná rná přesnost

Souhrnná Souhrnná stř střední ední chyba

– pomě poměr stř střední ední chyby urč určité ité velič veličiny k velič veličině ině samé samé

– zahrnuje vliv chyb výchozí výchozích (daných) velič veličin a vliv vlastní vlastních chyb měř eníí (vytyč měřen (vytyčení ení) Relativní Relativní stř střední ední chyba – zahrnuje pouze vliv chyb měř ených (vytyč měřených (vytyčených) velič veličin, za předpokladu bezchybnosti výchozí výchozích velič veličin – zahrnuje vliv systematických chyb nevylouč nevyloučených metodou měřen ěřeníí nebo vyrovná vyrovnání Stř Střední ední náhodná hodná chyba (m)

mx 1  x 

Konfidenč Konfidenční interval – rozsah, který se zvolenou pravdě pravděpodobností podobností (rizikem) obsahuje hodnotu dané dané velič veličiny

Stř Střední ední systematická systematická chyba (mc)

– vyjadř vyjadřuje se v ná násobcí sobcích souč součinitele konfidence a dané dané základní kladní stř střední ední chyby -t.mα

x xi

+t.mα

– riziko α = 5 % (5% riziko, že hodnota x padne mimo interval)

– zahrnuje jen vliv ná náhodných chyb – vyjadř vyjadřuje vnitř vnitřní přesnost


20

21

– t… souč součinitel konfidence (= u, up – koeficient spolehlivosti)

22

12

Souč Součinitel konfidence t = 2 – jednoduchá eníí jednoduchá a snadno kontrolovatelná kontrolovatelná měřen ěřeníí, měř měřen úhlů hlů, výš výšek nivelací nivelací => vylouč vyloučíme pů působení sobení syst. chyb t = 2,5– délková 2,5-3 lková a jinak obtí obtížně kontrolovatelná kontrolovatelná měřen ěřeníí, nepř eníí, obtí nepříznivé znivé podmí podmínky pro měř měřen obtížné vylouč vyloučení ení systematických chyb

Proces měř eníí měřen Měřen ěřeníí a jeho zpracová zpracování: - geodetické geodetické měřen ěřeníí (úhly, dé délky) - vytyč vytyčení ení (vytyč (vytyčovací ovací prvky) – splně splnění pož požadované adované přesnosti

t > 3 – výjimeč výjimečné případy, nedodrž nedodržení ení důlež ležitých hodnot => znač značné škody Čím je t větší, ší, tí tím vě větší je pož požadovaná adovaná přesnost a menší menší stř střední ední chyba 23

24

Proces měř měřen eníí

2


Proces měř eníí měřen Měřen ěřeníí je úkon, kterým pomocí pomocí geodetické geodetické pomů pomůcky zjiš zjišťujeme hodnotu měř ené é velič měřen veličiny. Proces, který probí probíhá v konkré konkrétní tních fyziká fyzikální lních podmí podmínká nkách. Př Přiřazení azení číselné selné hodnoty velič veličině ině. Fáze: a) volba jednotek pro vyjá vyjádření ení velič veličiny b)volba b)volba technologie měřen ěřeníí (souhrn př přístrojů strojů a metod) c) vyhotovené vyhotovené matematické matematického modelu měřen ěřeníí d)vlastn d)vlastníí měřen ěřeníí (observace) observace) e) transformace naměř ených hodnot na výslednou hodnotu naměřených měřen é velič ěřené veličiny f) [pů [působení sobení chyb]

3

Proces vytyč vytyčení ení – Umí Umístě stění stavby v prostoru a urč určení ení její jejího sprá správné vného tvaru a rozmě rozměrů – Vytyč Vytyčují ují se úhly, dé délky, výš výška – Přesnost vytyč vytyčení ení je dá dána normami Posloupnost vytyč vytyčení ení 1) Vybudová Vybudování vytyč vytyčovací ovací sítě (rozsá (rozsáhlejší hlejší objekty) - ZVS, PVS 2) Vytyč Vytyčení ení prostorové prostorové polohy stavební stavebního objektu • Vytyč Vytyčen eníí hlavn hlavníí polohov polohové é čáry (č (část pů p ůdorysu, osa nebo hlavní hlavní body trasy, hlavníí vý hlavn výš š kov kové é body)

3) Podrobné Podrobné vytyč vytyčení ení • Vyty Vytyččen eníí rozm rozmě ěru a tvaru objektu ve smě směru vodorovné vodorovné m i svislé svislém

U slož složitě itějších ších a rozsá rozsáhlých staveb př předchá edchází vytyč vytyčení ení rozbor, v ně němž se stanovují stanovují přesnosti vytyč vytyčení ení a vytyč vytyčovací ovací sítě.

25


4

26


Vytyč Vytyčené ené hodnoty se kontrolují kontrolují:

5

Plá Plánová nování přesnosti:

a) použ použití itím kontrolní kontrolních prvků prvků nebo opaková opakován ím vytyč vytyč ení ení b) vytyč vytyčení ení se opakuje nezá nezávislým postupem – jiná jiná metoda, stejné stejné pomů pomůcky c) jiná jiná metoda se stejnou př přesností esností, jiné jiné pomů pomůcky d) vytyč vytyčuje se opakovaně opakovaně, ale nezá nezávisle

 

aby metody a postupy měř eníí dosá měřen dosáhly pož požadované adované př esnosti aby hodnoty vytyč vytyčovaných parametrů parametrů byly v rá rámci dovolených odchylek

Přesnost vytyč vytyčení ení závisí visí na: na: 1) velikosti a dů důlež ležitosti stavby 2) funkci a pož požadavku na bezpeč bezpečnost objektů objektů 3) druhu konstrukce

Na př přesnost pů působí sobí: 1) 2) 3) 4)

nejistota výchozí výchozích parametrů parametrů metody a postup vytyč vytyč ení ení přístrojové strojové vybavení vybavení a schopnost vytyč vytyčovatele Nepř Nepřesnost a nedokonalost vytyč vytyčovací ovacího systé systému

27

Tády tá tády tá tády ta… ta… …to je konec ::-) 29

28

IG: Hlavní oblasti IG: stavebnictví - pozemní - doprava (dálnice, železnice, keré. strojírenstv

Recommend Documents