Геодезиялық өлшемдер және олардың дәлдігі

1.

Геодезиялық өлшемдер және
олардың дәлдігі

2.

Геодезиялық өлшемдер
Геодезиядағы өлшеулер – физикалық шамалардың мәндерін алу үшін
технология мен арнайы жабдықты пайдалана отырып орындалатын
әрекеттер тізбегі.
Жұмыстың нәтижесі берілген жүйеде өлшенген нүктелердің
координаталарын анықтау болып табылады. Деректер жер бетіне тікелей
немесе жанама түрде, қысқа немесе ұзын форматта қатысты. Тікелей
өлшеулер құрамында бірдей дәлдіктегі аспаптар мен көмекші құралдар
қолданылады. Қажетті мәндер тікелей өлшеу нәтижесінде қалыптасады.
Жанама өлшеулер тікелей өлшеу мүмкін болмаған кезде жүргізіледі. Қажетті
көрсеткіш тікелей әдіспен алынған мәндердің функционалдық тәуелділігі
арқылы есептеледі.

3.

Өлшемдер тура (тікелей), орташа (жанама), тең, тең емес, қажетті,
қосымша (артық), тәуелді және тәуелсіз болып бөлінеді.
Тікелей өлшемдер деп өлшенетін шаманы өлшем бірлігімен тікелей
салыстыратын өлшемдерді айтады, мысалы, таспамен өлшеу сызықтары,
транспортирмен бұрыштар және т.б.
Қажетті шама басқа шамаларды өлшеу арқылы табылса, мысалы, қол
жетпейтін қашықтықтарды анықтау арқылы өлшеулер орташа немесе
жанама деп аталады.

4.

Тең және тең емес өлшемдер
• Егер өлшеу дәлдік класы бірдей
құрылғымен, бірдей әдісті (бағдарламаны)
пайдалана отырып, бірдей сыртқы
жағдайларда, бір бақылаушымен (немесе
бірдей біліктіліктегі бақылаушылармен)
жүргізілсе, онда мұндай өлшемдер бірдей
дәлдікке жатқызылады. Егер жоғарыда
аталған шарттардың кем дегенде біреуі
орындалмаса, өлшеу нәтижелері тең емес
деп жіктеледі.

5.

Қажетті мәнді тек бір рет алуға мүмкіндік беретін өлшемдер қажет деп
саналады. Егер бір шама n рет өлшенсе, онда бір өлшем қажет болады, ал
қалғаны n–1 артық болады. Мысалы, үшбұрыштың барлық қабырғалары мен
бұрыштарын анықтау үшін оның кем дегенде үш элементін білу керек, соның
ішінде. кем дегенде бір жағы. Егер барлық бұрыштар мен қабырғалар
өлшенсе, онда үш мән артық болады.
Қажетті шамаларды анықтаудың дәлдігін бақылау және жақсарту,
сондай-ақ қажетті шамалардың дәлдігін бағалау үшін артық өлшемдер қажет.
Кейбір жалпы қателік көздері бар өлшемдер тәуелді деп аталады.
Мысалы, тірек нүктесінен нивелирлеу арқылы алынған А және В
нүктелерінің биіктіктері тәуелді болады, өйткені RA сілтемесіндегі артық
қателер олар үшін ортақ болады (1.1-сурет). Егер сіз А және В нүктелеріне
тәуелсіз өткелдер салсаңыз, онда олардың биіктіктері тәуелсіз болады (1.2сурет).

6.

Өлшеу қателері, олардың жіктелуі және қасиеттері
Өлшеу нәтижесі мен өлшенетін шаманың дәл (шын) мәні арасындағы
айырмашылық өлшеу нәтижесінің қателігі деп аталады.
Мұндағы ∆ – өлшеу қателігі (шын қате);
l – өлшеу нәтижесі;
x – шаманың нақты мәні. Мұндай қателік ∆ абсолютті деп аталады.

7.

Өлшеудің салыстырмалы қателігі абсолютті қатенің өлшеу нәтижесіне
қатынасы деп аталады. Салыстырмалы қателік әдетте бөлшекпен
көрсетіледі
Өлшеу қателіктерінің себептері аспаптарды дайындау мен туралаудағы
дәлсіздіктер, сыртқы жағдайлардың әсері, бақылаушының операцияларды
орындаудағы дәлсіздігі, өлшеу объектісінің өзін өзгерту және өлшеу әдісінің
жетілмегендігі болып табылады. Пайда болу көздеріне сәйкес қателіктер
ажыратылады:
1) Аспаптар;
2) 2) сыртқы;
3) 3) жеке;
4) 4) объектінің;
5) 5) өлшеу әдістері.

8.

Әрекет сипаты бойынша қателіктер
соңғы нәтижеге бөлінеді
•Дөрекі
•Жүйелі
•Кездейсоқ

9.

Өрескел қателіктер (қателіктер) бақылаушының немқұрайлылығынан
немесе құрылғының дұрыс жұмыс істемеуінен туындайды. Олар абсолютті
шамада берілген өлшеу шарттары үшін белгіленген белгілі бір шектен асып
түседі.
Өрескел қателіктері бар өлшемдер қабылданбайды және жаңаларына
ауыстырылады. Өрескел қателіктерді анықтау үшін артық өлшемдер жасалады
(сызықтар екі рет өлшенеді, үшбұрышта барлық үш бұрыш өлшенеді және т.б.).
Жүйелік қателіктер тұрақты, айнымалы және бір жақты болып
бөлінеді.Бір шаманы бірнеше рет өлшеу кезіндегі тұрақты жүйелік қателіктер
әрдайым бір белгімен пайда болады және шамасы бірдей. Мысалы,
бұрыштарды бірнеше техникамен өлшеу кезінде теодолитті дәл емес
орталықтандыру арқылы қателіктер әр қабылдауда бірдей болады.
Айнымалы жүйелік қателер белгілі бір заңға сәйкес қабылдаудан
қабылдауға ауысады. Мысалы, алидаданың эксцентриситетінен немесе
теодолиттің лимбус соққыларының қателіктерінен туындаған бағыттардағы
қателіктер.
Бір жақты әрекет ететін жүйелік қателер кездейсоқ өзгертіледі, бірақ
белгіні сақтайды. Мысалы, өлшеуіш таспаның жапқыштан ауытқуына
байланысты сызық ұзындығындағы қате.

10.

Кездейсоқ қателер – бұл қандай да бір факторлармен функционалдық
байланысы жоқ қателер. Кездейсоқ қатенің шамасын да, белгісін де алдын
ала болжау мүмкін емес. Сондай-ақ қате пайда болған тәртіпте үлгі жоқ.
Алайда, оларды көптеп қарастыратын болсақ, белгілі бір статистикалық
заңдылықтар пайда болады.

11.

Кездейсоқ қателердің қасиеттері
• Осы өлшеу шарттарында абсолютті биіктіктегі кездейсоқ
қателіктер белгілі шектен аспауы керек;
• Шамасы бірдей оң және теріс кездейсоқ қателер бірдей
мүмкін, олар өлшеулерде бірдей жиі кездеседі;
• Бірдей дәл өлшемдердің кездейсоқ қателіктерінің орташа
арифметикалық мәні өлшемдер санының шексіз өсуімен
нөлге ұмтылады;
• Абсолюттік мәні бойынша шағын кездейсоқ қателер үлкен
қателіктерге қарағанда жиі кездеседі.

12.

Геодезиялық өлшемдердің түрлері
Координаталық өлшемдер. Нүктелердің нақты координаталар жүйесіндегі орналасуымен
байланысты өлшем түрі. Бұл тәсіл тахеометриялық түсірілімдер мен спутниктік бақылаулар
үшін сұранысқа ие. Ол қолайлы дәлдікке ие және айтарлықтай өлшемдегі объектілерді
өлшеуге мүмкіндік береді.
Биіктік өлшемдері. Биіктіктерді анықтауға арналған геодезиялық өлшемдердің түрі.
Оның көмегімен нүктелердің биіктіктерінің айырмашылығы белгіленіп, таулы
аймақтар зерттеледі.
Сызықтық өлшемдер. Сызықтық өлшемдердің көмегімен бақылау нүктелері немесе
объектілері арасындағы қашықтық анықталады. Жер бедерінің ерекшеліктерін
ескермей-ақ объектілердің қырларын өлшеуге және қысқа жолдарды салуға болады.
Бұрыштық өлшемдер. Көлденең және тік бұрыштарға негізделген геодезиялық
өлшемдердің түрі. Әдіс сызықтармен және жазықтықтармен жұмыс істеу үшін
өзекті және қосымша есептеулерді қажет етеді.
Астрономиялық және геодезиялық өлшемдер. Белгілі бір аумақта елді мекендер мен
инфрақұрылым объектілерін орналастыруға мүмкіндік беретін өлшемдер
жиынтығы.
Негізгі өлшемдер. Профильді жабдықтың көмегімен тірек базасының жағын есептеуді
жеңілдететін геодезиялық өлшемдердің түрі.
Геодинамикалық өлшемдер. Геодезиялық нүктелерді анықтауға қатысты есептерді шешуді
жеңілдететін әдіс. Жұмысты орындау кезінде бастапқы нүктелердің позициялары және уақыт
факторлары ескеріледі.

13.

Геодезиялық өлшемдердің түрлері
Топографиялық түсіру. Ең танымал жұмыс санаты. Геодезиялық
өлшемдердің объектісі – берілген аумақтағы жер беті. Геодезистер
учаскедегі рельеф ерекшеліктерін, өсімдіктердің параметрлерін және
инженерлік желілердің түрлерін ескере отырып, учаскенің жоспарын
жасайды. Осындай геодезиялық өлшемдерді жүргізу кезінде
таразылардың келесі түрлері қолданылады:
сандық;
ауызша;
көлденең;
сызықтық.
Соңғы екі масштабтау әдісі жиі қолданылады. Олар ең аз қателерді
қамтитын жоғары сапалы топографиялық базаны алуға мүмкіндік
береді. Геодезиялық өлшемдерді түсіндіру арнайы бағдарламалар
арқылы жүзеге асырылады. Бағдарламалық қамтамасыз ету егжейтегжейлі цифрлық кескінді жасайды, көптеген инженерлік CAD
жүйелерімен: Compass 3D, AutoCAD және т.б.

14.

Геодезиялық өлшемдердің құраушы факторлары
Геодезиялық өлшемдер келесі талаптарды сақтай отырып жүргізіледі :
объекті мен өлшем субъектісі бар;
геодезиялық жұмыстарды тиісті білімі
мен дағдысы бар білікті мамандар
орындайды;
таңдалған әдіске сәйкес келетін
тексерілген құрылғылар мен құралдар
пайдаланылады;
сауалнама әдістемесі орындалады;
сыртқы жағдайлар жұмыстың толық
орындалуына кедергі келтірмейді.

15.

Өлшемдердің сипаттамасы және одан әрі жіктелуі
Геодезиялық өлшемдердің белгіленген классификациясы екі параметрді
қолдануды көздейді.
Сандық көрсеткіш.
Бұрыштарды, биіктіктерді,
ұзындықтарды және басқа
мәндерді анықтауға
байланысты қабылданған
өлшемдердің көлемі.
Сапалық көрсеткіш (нәтижелердің дәлдігі).
Дәлдік дәрежесі бойынша өлшеулер
техникалық дәлдік, дәлдік және жоғары
дәлдік болып бөлінеді. Жоғары сапа
көрсеткішіне қол жеткізу үшін бірдей дәлдік
класындағы аспаптар пайдаланылады,
өлшемдерді алу үшін бірдей жағдайлар
қамтамасыз етіледі және үлкен тәжірибесі бар
инженерлер тартылады.

16.

Геодезияда қолданылатын
өлшем бірліктері

17.

Геодезиядағы сызықтық өлшемдердің бірлігі (қашықтықтар, көлденең
қашықтықтар, биіктіктер, биіктіктер) 1889 жылы Халықаралық салмақтар мен
өлшемдер бюросында сақталған платина-иридий қорытпасынан жасалған
стандартты шыбықтың ұзындығын білдіретін метр ретінде қабылданады.
Парижде. Сызықтарды өлшеген кезде өлшегіш өзек осы сызықтың
ұзындығына қанша рет сәйкес келетіні анықталады. Сызықтар әр түрлі
аспаптармен өлшенеді, ең қарапайым – рулеткалардан, ленталардан бастап,
күрделі – жарық диапазондарына дейін.Бұрыштарды өлшеу бірліктері градус,
радиан, градиан болып табылады.Дипломдық жүйе. Градус - тік бұрыштың
1/90 бөлігі, минут - градустың 1/60 бөлігі, секунд - минуттың 1/60 бөлігі, 1° =
60' = 3600 . Радиандық жүйе. Радиан – доғаның ұзындығы шеңбердің
радиусына тең орталық бұрыш. 360° толық бұрышта 2π радиан бар.
Радиандық жүйеден дәрежелік жүйеге және кері ауысу: