Geodézie

Geodézie (řecky γη = Země, δαιζω = dělit) je vědní obor zabývající se zkoumáním tvaru, rozměru a fyzikálních vlastností zemského tělesa – geoidu – nebo části zemského povrchu, případně objektů mimo Zemi. Pro výzkum využívá matematické, geometrické a fyzikální metody měření a výpočtů. Základním úkolem geodézie je určení vzájemné polohy bodů na zemském povrchu nebo v prostoru ve zvoleném souřadnicovém systému. Výsledky geodetických měření slouží pro tvorbu map v papírové nebo digitální podobě a pro potřeby jiných oborů.

Osoba zabývající se geodézií je geodet, českým výrazem zeměměřič, zastarale (civilní) geometr, v období Říma (latinsky) agrimensor[1]. Počátek oboru geodézie (zeměměřictví) se klade do období vzniku a rozvoje egyptských civilizací: druhé tisíciletí před Kristem[2].

Disciplíny geodézie

V základním členění se geodézie dělí na vyšší a nižší:

  • vyšší geodézie – zabývá se určením tvaru a rozměrů Země a s tím souvisejícím zaměřením a výpočty geodetických sítí, které tvoří základ pro podrobná měření polohopisná a výškopisná. Vyšší geodézie se zabývá územím velkého rozsahu (např. celý stát apod.), v rámci kterého je nutné uvažovat zakřivení zemského povrchu.
  • nižší geodézie – zabývá se vlastním podrobným měřením polohopisným a výškopisným, jednotlivými měřickými metodami, potřebnými přístroji a pomůckami, výpočetními pracemi a zobrazením naměřených hodnot. Nižší geodézie se zabývá územím malého rozsahu, v rámci kterého lze zanedbat zakřivení Země, a zemský povrch tak lze považovat za rovinný.

Kromě základního členění na vyšší a nižší lze dále geodézii rozdělit podle jednotlivých oborů:

  • kosmická geodézie – zabývá se určením tvaru a rozměrů Země na základě pozorování kosmických objektů. Jsou-li těmito objekty umělé družice, pak se jedná o geodézii družicovou/satelitní.
  • geodetická astronomie – zabývá se určováním zeměpisných souřadnic a azimutů na zemském povrchu na základě pozorování přirozených kosmických objektů (zejména Slunce a hvězd).
  • fyzikální geodézie (geofyzika) – zabývá se fyzikálními vlastnostmi Země (především tíhovým polem) a jejich aplikacemi v geodézii.
  • geodynamika – část geofyziky, která se zabývá studiem dynamických vlastností Země.
  • mořská geodézie – zabývá se určením tvaru a rozměrů mořského dna.
  • inženýrská geodézie – zabývá se úkoly souvisejícími s budováním vytyčovacích sítí, vytyčováním a kontrolním měřením prostorové polohy stavebních objektů, vytyčováním a kontrolou geometrických parametrů průmyslových objektů a zařízení, měřením území na projekt a vypracováním geodetické části dokumentace skutečného provedení stavebního díla.
  • vojenská geodézie – zabývá se geodetickými aplikacemi pro zajištění obrany státu.
  • důlní měřictví – zabývá se zaměřováním hornické činnosti a činností prováděných hornickým způsobem, a to jak při hlubinném, tak při povrchovém dobývání. Řídí se vyhláškou č. 435/1992 Sb.
  • teorie chyb – nauka o chybách, vědecky podložená teorie o chybách měření a jejich vlivu na výsledky měření nebo jejich funkce.
  • vyrovnávací počet – zabývá se výpočetními postupy, určenými k rozdělení nesouhlasů na měřené hodnoty při nadbytečném počtu pozorování, prováděnými podle určitých pravidel, např. metodou nejmenších čtverců.

Referenční plochy v geodézii

Skutečný tvar zemského tělesa se neustále mění. Je ovlivněn zejména působením zemské rotace a gravitačních sil. V důsledku zemské rotace působí na zemské těleso odstředivá síla, která způsobuje, že Země je zploštělá na pólech a podobá se rotačnímu sféroidu. V důsledku nepravidelného rozložení hmot uvnitř Země, a tím i nepravidelného působení gravitačních sil, však dochází k nepravidelnostem ve tvaru zemského tělesa, tj. k deformacím zmíněného sféroidu. Tvarově nepravidelný je také zemský povrch, který je značně členitý a výškově různorodý a neustále se přetváří vlivem vnitřních a vnějších pochodů. Tvar zemského tělesa je matematicky nedefinovatelný.

Fyzikálním modelem zemského tělesa je geoid, který je definován jako ekvipotenciální plocha tíhového pole Země. Plocha geoidu se nejčastěji přirovnává (neplést s odpovídá) k střední hladině myšleného zemského oceánu, který se rozprostírá i pod zemským povrchem. Tvar geoidu již je matematicky definovatelný, jeho definice však je značně obtížná.

V geodézii se proto zemské těleso, resp. geoid aproximují referenčními plochami, jejichž matematická definice je jednodušší:

  • referenční elipsoid se jako referenční plocha využívá zejména ve vyšší geodézii. Jedná se o dvouosý rotační elipsoid, jehož vedlejší poloosa je rovnoběžná s osou zemské rotace. Je-li navíc střed elipsoidu totožný se středem (těžištěm) Země a poloosa totožná s osou rotace Země, označuje se elipsoid jako zemský. Na území ČR se využívá zejména Besselův elipsoid, který byl jako referenční použit pro definici Systému jednotné trigonometrické sítě katastrální (S-JTSK). V aplikacích globálních navigačních satelitních systémů (GNSS) se užívá elipsoid WGS-84, na území Evropy pak zejména elipsoid GRS80, který byl použit pro definici Evropského terestrického referenčního systému 1989 (ETRS89). Parametry uvedených elipsoidů (hlavní poloosa , vedlejší poloosa ) jsou:
Elipsoida [m]b [m]
Besselův6377397,15506356078,9633
WGS 846378137,00006356752,3142
GRS 806378137,00006356752,3141
  • referenční koule je definována jediným parametrem – poloměrem křivosti . V geodézii se referenční koule používá například za účelem vyčíslení vlivu zakřivení Země na měřené veličiny.
  • referenční rovina se používá zejména v nižší geodézii – na území malého rozsahu; v aplikacích, kde lze ještě zanedbat vliv zakřivení Země.

Odkazy

Reference

  1. ↑ MARŠÍKOVÁ, Magdalena; MARŠÍK, Zbyněk. Dějiny zeměměřictví a pozemkových úprav v Čechách a na Moravě v kontextu světového vývoje. první. vyd. Praha: Libri,s.r.o., 2007. 182 s. ISBN 978-80-7277-318-3. S. 161. 
  2. ↑ HÁNEK Pavel. 250 století zeměměřictví (Data z dějin oboru). První vydání. Praha: Klaudian, 2000. 72.s. ISBN 80-902524-0-0. S.5

Literatura

  • Vaníček, P., Krakiwski E., Geodesy: The Concepts. Elsevier Science Publishers B.V., 1986.

Související články

Externí odkazy