Topografia - Appunti

componenti: SEGMENTO SPAZIALE, SEGMENTO DI CONTROLLO,SEGMENTO DI UTILZZO O

UTENTE. 1°:è costituito da una costellazione di 29 satelliti artificiali equipaggiati con: 4 oscillatori

ad altissima precisione: 2 al cesio, 2 al rubidio; razzi per effettuare le correzioni di orbita; 2 pannelli

solari per produrre energia;batterie di emergenza per garantire l’apporto energetico nei periodi in

cui il sole è eclissato. I satelliti trasmettono varie informazioni all’utenza mediante l’invio di segnali

complessi, ma nello stesso tempo ricevono informazioni dalle stazioni del segmento di controllo,

che sono le uniche in grado di trasmettere segnali ai satelliti. 2°: costituito da 5 stazioni a terra

equidistanti lungo l’equatore. Sono classificate in: monitor stations,master control station, ground

control station. Ogni stazione è dotata di apparecchiature per ricevere in continuo il segnale

proveniente dai satelliti e per misurare i parametri atmosferici. Alla stazione principale di controllo

(msc) confluiscono tutti i dati registrati dalle mss che consentono la determinazione dei modelli per

la correzione degli errori dovuti alla deriva degli orologi dei satelliti e la determinazione delle

effemeridi dei satelliti. I dati di navigazione così aggiornati vengono inviati ai satelliti che a loro

volta li ritrasmettono agli utenti. 3°:sono gli utenti del gps, per poter ricevere il segnale hanno

bisogno di un’antenna e un ricevitore.

MISURE DI PSEUDO-RANGE:è una misura della distanza tra il satellite e il ricevitore riferita alle

epoche di emissione e ricezione del segnale. Il tempo di viaggio del segnale è misurato correlando

il codice binario generato dal satellite con unoidentico generato all’interno del ricevitore. Equazione

di pseudo-range: p= c*dtau=rho+c*deltaT+d(ion)+d(trop)+d +d(h,i) + epsilon. AT:errore di

sincronizzazione degli orologi. D(ion),d(trop): errori sulla distanza che si commettono nell’ipotesi

che la velocità di propagazione c sia costante negli strati della ionosfera e della troposfera.

Epsilon: errori casuali. D+d: ritardi di hardware del satellite e del ricevitore. Equazione di

osservazione: p= |r-R|+drho+c*AT +d(ion)+d(trop)+d+d(h,i)+eps.

ONDULAZIONE DEL GEOIDE: è la distanza tra la quota misurata rispetto all’ellissoide e la quota

misurata rispetto al geoide.

DATUM:definire un sistema di riferimento geodetico,significa scegliere la giusta geometria

dell’ellissoide e il giusto orientamento affinché il valore di deviazione della verticale sia minimo e

quindi siano minimi gli effetti dell’errore che si compie nel considerare la perpendicolare

all’ellissoide diretta come la perpendicolare al geoide nel punto. È ora necessario fare in modo che

gli utenti possano collegare i propri rilievi a tale sistema e quindi sono state predisposte le reti

geodetiche, apparati costituiti da punti le cui coordinate sono note nel sistema di riferimento

geodetico. La definizione di un sistema di rif geodetico è legata a 3 elementi: scelta ellissoide,

orientamento dell’ellissoide scelto, definizione di una rete geodetica di appoggio. In italia esistono

2 sistemi geodetici fondamentali:

datum nazionale Roma40:rete di appoggio per tutte le attività geodetiche,cartografiche e

topografiche. Ottenuta con misurazione classiche;

datum WGS84-ETRF89: rete di impianto IGM95,ottenuta con misure gps.

DISLIVELLO fra due punti: differenza di quota definita ortometrica fra i punti.

QUOTA ORT di un punto: distanza del punto dal geoide misurata lungo la linea di forza passante

per il punto stesso.

LIVELLAZIONI: indipendenti dalla distanza come quella geometricalivello,stadie,micrometro e

lamina pp; dipendente dalla dist come quella trigonometricastazione totale.

LIVELL GEOM:è il più preciso, utilizza come strumento di puntamento il cannocchiale, con il livello

si definisce un asse ottico orizzontale, la det del disl è operata collimando le stadie per diff tra i

valori rilevati.

LIVELLO: 3 elementi per realizz un compensatore: un elemento fisso(prisma), un elemento mobile

che possa assumere la direzione della verticale e dell’orizzontale(pendolo),un dispositivo di

smorzamento delle oscillazioni(ad aria o magnetico). Per il corretto impiego: livella sferica

rettificata e, a bolla centrata, la tangente centrale deve essere normale all’asse del livello; un

raggio incidente nel punto principale anteriore O dell’obbiettivo deve sempre cadere nel centro R

del reticolo. Cause d’errore: errore residuo di orizzontamento dell’asse di collimazione; errore

dovuti a spostamento in altezza dell’obbiettivo; sovra compensazione del sistema pendolare(per

attrito o isteresi).

LIVELLI AUTOM E NON: i liv aut utilizzano una livella sferica per posizionare il livello

sull’orizzontale con l’accuratezza sufficiente perché entri in azione il compensatore. I liv non aut

utilizzano sola una livella sferica per la definizione della verticale (bassa precis); (alta precis)

utilizzano sola una livella torica semplice o torica a coincidenza di immagini per la definizione della

verticale. In questo caso il livello risulta molto sensibile alle variazioni termiche che influenzano la

stabilità del treppiede di supporto del livello.

STADIA: per livellazioni di precisione modesta si utilizzano stadie in legno, graduate e provviste di

livella sferica. Le stadie per la liv di alta precis sono costituite da cassette in legno o alluminio entro

cui sono posti e fissati nastri in acciaio speciale invar.

PROCEDURA OPERATICA LIV GEOM: posizionamento del livello in un punto equidistante dai due

punti di misura; messa in stazione del livello; posizionamento delle stadie sui punti di misura, con

particolare cura nell’appoggiare il punto centrale della base sul riferimento a terra, e dopo aver

verificato che le superficie di contatto siano libere da sporcizie; messa in stazione della stadia,

intesa come centramento della livella sferica per guadagnare la verticalità del riferimento di misura;

lettura indietro o controbattuta; lettura avanti; nuovo centramento della livella in posizione opposto

a quella della prima misura; seconda lettura indietro;seconda lettura avanti.

REGOLA DI BESSEL:per eliminare l’influenza degli errori di inclinazione e di collimazione nella

misura della direzione, occorre fare al C.O. due letture coniugate, prendendone poi la media come

valore definitivo. Questo è esente dall’influenza di entrambi gli errori suddetti se questi sono piccoli

e quindi indipendenti.

TOPOGRAFIA: è un complesso di tecniche di misura, di calcolo e di disegno che permette di

definire metricamente e di rappresentare il terreno in maniera conveniente ai vari scopi.

CARTOGRAFIA:scienza che si occupa della definizione e dello studio dei vari tipi di

rappresentazioni piane.

PUNTI:necessari a definire una carta si dividono in: INQUADRAMENTO, DETTAGLIO. 1°: sono

una piccola percentuale del totale, formano una rete di punti , ogni maglia della quale si riferisce ad

una porzione di geoide che può ritenersi piana. 2°:sono la maggioranza, vengono rilevati con

riferimento ad un minimo di 2 punti di inquadramento e riportati graficamente sulla carta.

MOMENTO GEODETICO:in cui secondo i procedimenti descritti si determinano le coordinate

cartografiche dei punti di inquadramento,ed un MOMENTO TOPOGRAFICO in cui operando in

una stretta zona limitata da alcuni punti di inquadramento si opera con molta più facilità di misura,

di calcolo e di rappresentazione.

VERTICALE: è la direzione della forza di gravità, definita in direzione e modulo in ogni punto

collegato alla terra, sono linee tangenti in ogni punto alla direzione delle forze.

DEVIAZIONE DELLA VERTICALE: la normale all’ellissoide e la verticale non coincidono.

SEZIONI NORMALI: il fascio di piani aventi per costola n intersecano l’ellissoide secondo delle

linee piane chiamate seznor. Quelle con min e max raggio di curvatura sono dette seznor principali

e raggi principali di curv.

TEOREMA DI MEUSNIER(per trovare la gran normale N): il raggio di curvatura di una sezione

obliqua è uguale al raggio di curvatura della sezione normale corrispondente al piano che contiene

la tangente alla sezione obliqua moltiplicato per il coseno dell’angolo formato fra i piani delle due

sezioni.

SFERA LOCALE: è la sfera di raggio R tangente all’ellissoide nel punto in cui il raggio stesso è

calcolato, differisce poco dall’ellissoide in un largo intorno del punto e può essere

vantaggiosamente utilizzata per molti calcoli.

LINEA GEODETICA: è linea di minor lunghezza che rappresenta la distanza tra due punti, valutata

naturalmente sulla superficie. Lungo un geodetica di una superficie di rotazione è costante il

prodotto del raggio del parallelo per seno dell’azimut.

MISURE CHE SI POSSONO EFFETTIVAMENTE ESEGUIRE sulla superficie di

riferimento:distanza tra due punti, azimut di un punto, angolo azimutale fra 2 punti,distanza

zenitale, dislivello.

LATITUDINE è la coordinata geografica pari all'altezza del polo celeste sull'orizzonte. La latitudine

è pari all'angolo che la verticale di un punto sulla superficie della Terra (o di un pianeta) forma con

il piano equatoriale. Tale angolo viene misurato in gradi sessagesimali.

LONGITUDINE è la coordinata geografica che indica la distanza angolare in

senso Est o Ovest dal meridianoconsiderato fondamentale. Tale angolo viene misurato

in gradi sessagesimali su un piano perpendicolare all'asse terrestre.

TEOREMA DI LEGENDRE: sia dato un triangolo sferico i cui lati l siano una piccola frazione del

raggio R della sfera e si assuma il rapporto 1/R come quantità piccola del 1° ordine; commettendo

un errore dell’ordine di (1/R)^4 gli angoli del triangolo piano che ha i lati della stessa lunghezza dei

lati del triangolo sferico si possono derivare dagli angoli di quest’ultimo sottraendo ad ognuno di

essi un terzo dell’eccesso sferico. Si può applicare a tutti i triangoli contenuti nel campo geodetico.

DEFORMAZIONI CARTOGRAFICHE: la trasformazione dall’ellissoide al piano carta comporta

delle deformazioni: modulo di def lineare: dsr/dse varia da punto a punto e dipende anche dalla

direzione dell’arco di geodetica.Moddef areale è dthetar/dthetae rapporto tra area racchiusa da un

quadrilatero infinitesimo su carta e il suo rispettivo sull’ellissoide. Moddef angolare delta=alpha’-

alpha.

CARTA CONFORME: quando viene conservato l’angolo tra gli archi di geodetica sull’ellissoide e

tra le corrispondenti trasformate degli archi di geodetica sul piano carta.

AZIMUT è la distanza angolare compresa tra la direzione del Nord e la direzione in cui cade la

perpendicolare di un punto all'orizzonte, calcolata muovendosi in senso orario.

ANGOLO ZENITALE del punto P si intende l'angolo tra la verticale dell'osservatore e la visuale ad