Geodezia şi Sistemele Informatice Geografice

Mai multe detalii Geodezia şi Sistemele Informatice Geografice

Acest manual se adreseaza in primul rand studentilor Facultatii de Geografie, dar si acelora care, desi vor fi utilizatori ai Sistemelor Informatice Geografice (SIG), nu detin o serie de notiuni fundamentale din domeniul geodeziei.

Desi geodezia este o ramura a stiintelor geomatice cu un vast domeniu de acoperire, acest manual nu trateaza decat notiuni elementare, necesare utilizarii in mod corect a SIG, cu precadere a datelor geospatiale.

In lucrarea de fata sunt tratate subiecte cum ar fi:

- forma Pamantului;

- sistemele de coordonate si de referinta;

- rolul, necesitatea si modul de definire a unui datum;

- sistemele de altitudini (cote);

- necesitatea, principiile si erorile ce apar la transformarea coordonatelor intre diferite sisteme de referinta (pe langa transformarea intre datumuri, se trateaza pe scurt si cazul particular al georeferentierii);

- principiile pozitionarii prin GPS;

- notiuni elementare de teoria erorilor.

Toate aceste elemente asigura un minim de notiuni ”geodezice” necesare utilizarii in mod corect a datelor geospatiale din cadrul unui SIG.

Nu se trateaza decat la modul introductiv si descriptiv problemele legate de retele (geodezice/planimetrice, nivelment, GPS, magnetism, gravimetrice) deoarece obiectul de activitate al studentilor nu necesita aceste cunostinte.

Totusi, pentru aceia care doresc sa aprofundeze notiunile de geodezie, recomandam cateva lucrari de referinta, cu mentiunea ca numarul lor este mult mai mare si de inalta valoare stiintifica:

- Dragomir, V., Rotaru, M., (1986). Marturii geodezice. Editura Militara, Bucuresti

- Dragomir, V, et all (1977). Teoria figurii pamantului. Editura Tehnica, Bucuresti

- Ghitau, D., (1972). Geodezie – Triangulatie. Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti

- Ghitau, D., et all, (1973). Manualul inginerului geodez, Editura Tehnica, Bucuresti

- Ghitau, D., (1983). Geodezie si gravimetrie geodezica. Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti

- Moldoveanu, C., (2002). Geodezie. Editura Matrix Rom, Bucuresti

Acest manual nu are alt rol decat de a ghida ”primii pasi” in domeniul geodeziei si doar atat cat sa se inteleaga corect o serie de notiuni de baza fara de care datele geospatiale ar putea fi utilizate in mod defectuos in cadrul unui SIG.

Bucuresti,

Septembrie, 2015

Autorii

Cuprinsul cărţii Geodezia şi Sistemele Informatice Geografice

CAPITOLUL 1: INTRODUCERE/ 11

1.1 Geodezia/11

1.2 Scurt istoric al / 12

1.3 De ce este necesara geodezia?/14

CAPITOLUL 2: DIMENSIUNILE SI FORMA PAMANTULUI. SFERA. ELIPSOIDUL. GEOIDUL. DEVIATIA VERTICALEI /16

2.1 Dimensiunile Pamantului/16

2.2 Forma Pamantului/ 18

CAPITOLUL 3: SISTEME DE COORDONATE/ 25

3.1 Date geospatiale/25

3.2 Sisteme de coordonate elementare/ 25

3.3 Sisteme de coordonate utilizate cel mai frecvent in geomatica/ 29

CAPITOLUL 4: DATUMUL GEODEZIC/ 36

4.1 Datumul orizontal /37

4.2 Datumul vertical/42

4.3 Situatia datumurilor si retelelor geodezice nationale din Romania/ 45

CAPITOLUL 5: TRANSFORMARILE DE COORDONATE/48

5.1 Conversiile de coordonate/50

5.2 Transformarile de coordonate/ 65

CAPITOLUL 6: CAMPURILE GEOFIZICE/ 72

6.1 Campul gravitational (gravific) terestru/ 72

6.1.1 Anomaliile gravitatii/ 74

6.1.2 Sisteme de cote /77

6.2 Campul magnetic terestru /81

6.2.1 Declinatia magnetica/ 83

6.2.2 Magnetosfera/ 84

6.2.3 Variatia in timp a campului magnetic/ 84

CAPITOLUL 7: SISTEMELE DE POZITIONARE GLOBALA SI SISTEMELE DE NAVIGATIE GLOBALA PRIN SATELIT/ 87

7.1 Principii de functionare si structura generala a sistemului /87

7.2 Principalele sisteme de navigatie globala prin satelit aflate in uz in prezent/ 89

7.2.1 Sisteme globale/ 90

7.2.2 Sisteme regionale /94

7.2.3 Sisteme de augmentare/ 96

7.3 Segmentul utilizator al GNSS/ 109

CAPITOLUL 8: RETELE GEODEZICE/114

8.1 Retele de control pe orizontala/ 115

8.1.1 Elementele componente ale retelelor de triangulatie/ 115

8.1.2 Clasificarea retelelor de triangulatie/ 116

8.1.3 Fazele realizarii unei retele/ 117

8.1.4 Recunoasterea in teren a punctelor retelei/ 118

8.1.5 Metode de masurare a marimilor unor elemente/ 119

8.1.6 Executarea calculelor si aprecierea preciziei / 122

8.2 Retele de control pe verticala (nivelment)/ 123

8.3 Retele gravimetrice/ 126

8.4 Retele de control GNSS /127

BIBLIOGRAFIE SELECTIVA/ 128

Anexa 1: Parametrii elipsoidului de referinta/131

Anexa 2. Sistemul geodezic de referinta (datumul geodezic) WGS 84/ 132

Anexa 3. Sistemul geodezic de referinta (datumul geodezic) PZ90/ 135

Anexa 4: Determinarea parametrilor de transformare dintr-un datum geodezic in altul/ 138

Anexa 5: Fragment din fereastra de georeferentiere a programului Global Mapper /140

Anexa 6: Fereastra de georeferentiere a programului QGIS/ 141

Anexa 7: Calculul distantei pe ortodroma (pe “cercul mare”)/ 142

Anexa 8: Loxodroma (linia de azimut constant, rhumb line)/145

Anexa 9: Calculul orientarilor si distantelor intre punctele vechi/ 147

Anexa 10: Intersectia simpla inainte/ 148

Anexa 11: Intersectie simpla inapoi (retrointersectia) /150

Anexa 12: Intersectie liniara/ 153

Lista figurilor/156

Lista tabelelor /159

Despre autor

Tiberius Tomoiaga

Constantin Nitu

Prof. univ. dr. ing. Nitu Constantin, Facultatea de Geografie - Universitatea din Bucuresti, Academia Tehnica Militara, Bucuresti

http://webdidacticanova.blogspot.ro/

Cursuri predate:

Sisteme informationale geografice; Cartografie computerizata; Sisteme informatice geografice; Informatica geografica; Geoinformatica; Baze de date geografice; Modelarea numerica altitudinala (modelarea digitala a reliefului); Invatarea asistata de calculator; Geodezie.

Publicatii: peste 100 de publicatii (cursuri universitare, caiete de lucrari practice, dictionare, lucrari in volum, harti, articole stiintifice publicate in tara si in strainatate, articole de informare stiintifica).

Proiecte de cercetare stiintifica:

Participarea, in calitate de membru al echipei de cercetare, responsabil de tema  si director de proiect, la peste 70 proiecte de cercetare finantate de Ministerul Apararii Nationale, Directia Topografica Militara, Academia R.S.R., C.N.F.I.S., C.N.S.T., Centrul de Calcul Minier Cluj-Napoca, Centrul de Calcul Minier Petrosani, I.C.P.A., I.G.F.C.O.T., I.S.C.I.F., I.S.P.I.F, M.E.I., Ministerul Agriculturii (in perioada 1974 - 2006).

Lista lucrarilor publicate (numai cursuri universitare si lucrari in volum):

1. Nitu, C., (1976). Algoritmi si programe pentru executarea calculelor topografice. Editura D.T.M., 80 pagini.

2. Nitu, C., (1977). Instructiuni de folosire a pachetului de programe de prelucrare a datelor geometrice PDG. Editura D.T.M., 64 pagini.

3. Anculete G., Nitu, C., (1980). Folosirea fotogramelor aeriene. Editura Militara, 64 pagini.

4. Nitu, C., (1992). Pachet de programe pentru construntia automatizata a hartilor, Academia de Inalte Studii Militare, 72 de pagini.

5. Nitu, C., (1992). Tolerances in digital mapping. XVII International Congress for photogrammetry and remote sensing, Washington DC. In: International archives of photogrammetry and remote sensing, volume XXIX, part B4, 1061-1067, Washington DC.

6. Stas, I., Nitu, C. s.a. (1994). 45 de ani de invatamant politehnic militar. A.T.M., Bucuresti, 48 pagini.

7. Nitu, C., (1993). Dictionar tehnic ruso-roman. A.T.M., Bucuresti, (in colaborare, partea de geodezie, 20 pagini).

8. Nitu, C., (1995). Errors and tolerances in the mapping, photogrammetry, RS and GIS integration. In: Proceedings of ICA  World Conference, barcelona. Vol. II, 493-501, ISBN 84-393-3583-0.

9. Nitu, C., (1996). Errors and tolerances in digital mapping.. In: International archives of photogrammetry and remote sensing, volume XXIX, part B4, 921-929, XVIII ISPRS Congress, 12-18 July, Vienna, Austria.

10. Nitu, C., (1995). Cartografie matematica. A.T.M., 224 pagini.

11. Nitu, C., (1996). Culegerea datelor cartografice prin digitizare. Revista Terra IV, cu lucrarile simpozionului international "Lucrari de interes planetar integrate sinergetic de geodezie si geofizica", 57-65, Bucuresti.

12. Nitu, C., (1997). Dictionar ruso-roman-englez de geodezie, cartografie, fotogrammetrie si teledetectie. A.T.M., Bucuresti, 360 pagini.

13. Nitu, C., (1997). Cartographic data capture by digitization. In: Proceedings of World Cartographic Conference, stockholm, Vol. IV, 1790-1797, ISBN 91-630-5536-8.

14. Nitu, C., Nitu, C.D., Tudose, C., Visan, M.C., (2002). Sisteme informationale geografice si cartografie computerizata, Universitatea din Bucuresti, 278 pagini ,ISBN: 973-575-650-1.

15. Nitu, C., (2003). Computer assisted learning in the GIS field. The 30th Imternational Scientific Conference of the Military Technical Academy <<Modern technologies in the 21th Century>>, Bucuresti, 6-7 noiembrie 2003, 13,  52-57, ISBN 973-640-012-3.

16. Nitu, C., (2003). Sisteme informationale geografice, Editura Centrului de Invatamant la distanta CREDIS, Universitatea din Bucuresti, 50 de pagini, ISBN: 973-7701-91-7 (reeditare an 2004).

17. Nitu, C., (2003). Informatica, Editura Centrului de Invatamant la distanta CREDIS, Universitatea din Bucuresti, 100 de pagini, ISBN: 973-7701-18-6.

18. Nitu, C., (2003). Dynamic cgeographic analysis. The 30th Imternational Scientific Conference of the Military Technical Academy <<Modern technologies in the 21th Century>>, Bucuresti, 6-7 noiembrie 2003, 13, Bucuresti, 6-7 noiembrie 2003,  58-64,  ISBN 973-640-012-3.

19. Nitu, C., (2003). E-Learening in domeniul sistemelor informationale geografice. Lucrarile Conferintei Nationale E-Learning, Educatie si Internet, Universitatea din Bucuresti, 3-5 iulie 2003, 69-74, ISBN 973-7701-14-3.

20. Nitu, C., (2003). Hartile digitale in e-Learning. Lucrarile Conferintei Nationale E-Learning, Educatie si Internet, Universitatea din Bucuresti, 3-5 iulie 2003, 75-80, ISBN 973-7701-14-3.

21. Nitu, C., (2005). Geoinformatica. Editura Centrului de Invatamant la distanta CREDIS, Universitatea din Bucuresti, 104 pagini, ISBN: 973-734-039-6.

22. Nitu, C., (2005). Computer assisted learning in Cartography and GIS fields.XXII International Cartographic Conference (ICC2005) A Coruña, Spain, 11-16 July 2005 Hosted by: The International Cartographic Association (ICA-ACI)  ISBN: 0-958-46093-0.

23. Nitu, C., (2005). The Geography and the Internet. The 31th Imternational Scientific Conference of the Military Technical Academy <<Modern technologies in the 21th Century>>, Bucuresti, 3-4 November 2005, 13, 31-37, Bucuresti, ISBN: 973-640-074-3

24. Nitu, C., (2008). Atelier metodic (invatare online). La: http://webdidacticanova.blogspot.ro/.

25. Nitu, C., (2009). Sisteme informationale geografice (curs online). La: www.sig.trei.ro.

26. Nitu, C., (2014). ). Scurta ostorie a sestemelor informatice geografice.

27. Nitu, C., Tomoiaga, T., (2015). Sisteme informatice geografice in cartografie si cadastru. Editura Universitara, Bucuresti.

28. Nitu, C., Tomoiaga, T., (2016). Proiectarea si implementarea sistemelor informatice geografice. Editura Universitara, Bucuresti.

29. Tomoiaga, T., Nitu, C., (2016). Geodezia si sistemele informatice geografice. Editura Univwersitara, Bucuresti.