INTRODUCERE

Proiect la topografie Partea a II a

3. Sistemul de mprire al trapezelor i nomenclatura acestora (Scheletul Gauss)

3.1. Descriere4. Descifrarea coninutului hrii4.1. Elemente exterioare cadrului. Descriere, semnificaie / utilitate.4.2. Elemente interioare cadrului hrii..

4.3.Exercitiu practice4.3.1.Continutul cadrului interior4.3.1.1. Descrierea continutului (PLANIMETRIE i altimetrie)4.3.1.2. Semne conventionale intalnite pe cuprinsul hartii (legenda)..4.3.2.Determinari cantitative si calitative unei suprafete date (U.A.)4.3.2.1. Determinarea pantei medii.4.3.2.2. Determinarea expozitiei.4.3.2.3. Determinarea suprafetei prin metoda patratelor module.Calculul erorii de determinare (E.M.P.)..4.3.3.Realizarea profilului altimetric5. Ridicari topometrice (clasice)

5.1. Aparatura topometric..

5.1.1. Teodolitul. Utilitate, descriere...

5.1.2. Busola topografic. Utilitate, descriere.

5.1.3. Nivelele. Utilitate, descriere..

5.1.4. Tahimetrul Electronic (staia total) .

5.1.4.1. Principiul msurtori electronice a distanelor...

5.1.4.2. Citirea electronic a cercurilor

5.2. Metode de ridicare topometric

5.2.1. Planimetrie.

5.2.1.1. Metode de ndesire. Necesitate, aparatura, rigori...

5.2.1.1.1. Intersecia nainte.

5.2.1.1.2. Intersecia napoi.

5.2.1.1.3. Intersecia combinat...

5.2.1.1.4. Drumuiri (pologonaii)

5.2.1.1.5. Comparaia ntre metode. Avantaje i dezavantaje..

5.2.1.2. Metode de ridicare a detaliilor. Necesitate, aparatur

5.2.1.2.1. Drumuiri (poligonaii)

5.2.1.2.2. Drumuiri la limit i n teren acoperit.

5.2.1.2.3. Drumuiri utilizate n silvicultur (amenajarea pdurilor)

5.2.1.2.4. Radieni.

5.2.1.2.5. Drumuiri cu radieni..

6. Ridicri cu metode GNSS

6.1. Principii generale..

6.2. Sisteme GNSS accesibile utilizatorilor civili..

6.2.1. Sistemul GPS.

6.2.1.1. Segmentele sistemului. Descrierea fiecrui segment

6.2.1.2. Modul de funcionare (Caracteristicile semnalului, Frecvene. Modulare. Determinarea momentului de plecare al semnalului. Moduri de lucru: pseudodistane, Doppler, faza undei purttoare)...

6.2.2. Sistemul Galileo. Caracteristici generale..

6.3. Utilizarea sistemelor GPS

6.3.1. Receptoare GPS. Descriere general, clase de receptoare GPS

6.3.2. Parametrii care determin acurateea msurtorilor.

6.3.3. Ridicri (determinarea coordonatelor) cu GPS-ul....

6.3.3.1. Msurtori independente

6.3.3.2. Msurtori difereniale (DGPS). Surse de semnal diferenial. Sistemul RomPos..6.3.3.3. Metode de ridicare: statistic, cinematic, pseudocinematic....

7. Bibliografie..3. Sistemul de mprire al trapezelor i nomenclatura acestora (Scheletul Gauss)

3.1. Descriere

Hrile topografice editate n proiecia Gauss-Krger folosesc o nomenclatur simpl format din litere i cifre , care constituie un indicativ propriu fiecrei scri, cu ajutorul cruia se poate localiza orice foaie, pe scheletul general al hrii. Elementul de baz este reprezentat de fusul de 6 , obinut prin proiectarea transversal globului pe cilindrul de proiectare, fus al crui meridian axial este tangent la acest cilindru. Numrul total al fuselor rezultate este de 30, numerotate de la V la E, ncepnd cu meridianul de 180, care trece prin mijlocul Oceanului Pacific. Fiecare fus este mprit n 22 de zone a cte 4 lime delimitate de paralele, zone desfurate la nord i la sud de ecuator i notate prin litere de la A la V (Nord i Sud). Astfel rezult o serie de trapeze sferice. Teritoriul rii noastre este acoperit n cea mai mare parte de foile L-34 i L-35 i n mod parial de foile limitrofe K-34, K-35, M-34 i M-35. Fiecare hart 1 : 1 000 000 poate fi defalcat ntr-un numr variabil de trapeze, la scrile urmtoare pornindu-se de la trapezul de 6 x 4ScaraNumr de trapeze cuprinse de o hart

1:1 000 000Numr de trapeze cuprinse n harta superioar

Notate de laExemplu indicativDimensiunea unui trapez

longitudinelatitudine

1 : 1 000 00011L-35L-3564

1 : 500 00044A, B, C, DL-35-A32

1 : 200 000369I - XXXVIL-35-XII140'

1 : 100 00014441 - 144L-35-1030'20'

1 : 50 0005764A, B, C, DL-35-144-D15'10'

1 : 25 0002 3044a, b, c, dL-35-144-D-d7'30''5'

1 : 10 0009 21641 - 4L-35-144-D-d-43'45''2'30''

1 : 5 00036 86441 256L-35-144(256)1'52'',51'15''

1 : 2 000331 7769a - iL-35-144(256-i)

4. Descifrarea coninutului hrii

Planurile i hrile topografice se ntocmesc pe baza unor elemente geodezice i matematice.

Elementele bazei matematice a hrilor sunt: proiecia cartografic, scara, cadrul hrilor, sistemul de mprire n foi i indicativul (nomenclatura).

Din elementele bazei geodezice fac parte: elipsoidul de referin, punctele geodezice de baz(de triangulaie i de nivelment) i sistemul de coordonate. n raport cu cadrul hrii se deosebesc: elemente situate n afara cadrului i elemente din interiorul cadrului.

Cadrul hrilor este constituit dintr-un sistem de linii care delimiteaz suprafaa cartografic i pe care se trec anumite dare geografice i numerice. Hrile topografice sunt delimitate de proiecia meridianelor i paralelelor, avnd unor trapeze.

p 142

4.1. Elemente exterioare cadrului. Descriere, semnificaie / utilitate

Elementele din afara cadrului sunt: indicativul (nomenclatura) i titlul, scara, graficele, diverse indicaii

144 - 12,4

Amplasarea elementelor exterioare cadrului pe hrile din ara noastr :

a) numele statului i instituia care a realizat harta;

b) indicativul (nomenclatura) hrii, care poate fi urmat n parantez de titlu, la hrile realizate nainte de 1980, ca de exemplu : L-34-73-B-c (Paltin)

c) codul pentru eviden automatizat, tiprit n culoare maro (sepia)

d) caracterul hrii (secret, nesecret, hart pentru nvmnt etc)

e) valorile declinaiei magnetice i ale convergenei meridianelor, redate n grade sexagesimale i n miimi, ca de exemplu: declinaia magnetic 203' (0-34) est, convergena mediei a meridianelor 150' (0-31) vest. Valorile n parantez sunt redate n miimi (1 miime = 3',6)

f) schia declinaiei magnetice i valorile acesteia

Schia declinaiei magnetice

Graficele de pant g) schia anomaliilor magnetice (unde este cazul)

h) scara harii (grafic, numeric, direct) sistemul de proiecie, sistemul de coordonate i sistemul de referin altimetric (de exemplu: proiecia cilindric transversal conform Gauss-Krger. Sistemul de coordonate 1942. Sistemul de referin altimetric Marea Baltic).

Proiecia cartografic este cea care impunem metoda de transpunere a suprafeei curbe a Pmntului pe hart. Cele mai utilizate hri la noi in ara sunt cele n proiecia Gauss-Krger, unde proiecia se face pe un cilindru considerat tangent la un meridian, deci transversal.

Sistemul de coordonate se adopt n fiecare ar n funcie de proiecia cartografic i de alte cerine. n ara noastr, n cazul proieciei Gauss-Krger se folosete sistemul de coordonate 1942, iar n cazul proieciei stereografice , sistemul 1970.

i) graficele de pant, cu ajutorul crora se pot determina valorile pantelor fr calcule, obinndu-se valoarea pantei exprimat n grade sexagesimale n funcie de distana pe orizontal dintre curbele de nivel, de echidistan i de scar. Sub grafice se noteaz valoarea echidistanei pentru curbele de nivel normale.

j) schema frontierelor de stat i limitele de judee

k) indicaii redacionale cu privire la ntocmirea hrii, la anul i operaiile efectuate pentru a se putea deduce actualitatea hrii (exemplu: ntocmit n anul 1999 dup originalul de teren ediie 1997)

l) indicativele hrilor vecine cu care se racordeaz foaia respectiv

4.2. Elemente interioare cadrului hrii

Elemente din interiorul cadrului hrii sunt: caroiajul kilometric sau reeaua geometric, elementele de planimetrie i altimetrie, inscripiile i culorile care contribuie la definitivarea semnelor convenionale.

Caroiajul kilometric Acesta reprezint un sistem de linii paralele cu axele de coordonate adoptate. Orice linie orizontal a caroiajului kilometric este paralel cu proiecia ecuatorului i orice linie vertical este paralel cu proiecia meridianului axial al respectivului fus. Latura ptratelor variaz n funcie de scar.

Din intersecia liniilor verticale cu cele orizontale pe hart se formeaz un sistem de ptrate care formeaz caroiajul kilometric. Latura ptratelor variaz n funcie de scar.

ScacraLungimea laturii pe hartLungimea laturii pe teren

1 : 25 0004 cm 1 km

1 : 50 0002 cm1 km

1 : 100 0002 cm2 km

1 : 200 0002 cm4 km

Acest caroiaj se utilizeaz pentru:

- determinarea coordonatelor rectangulare ale punctelor de pe hart

- fixarea unui punct pe hart cnd i se cunosc coordonatele

- determinarea distanelor i a suprafeelor

- orientarea hrii cu busola

Valorile reelei kilometrice sunt nscrise ntre cadrul interior i cel geografic i se compun din 4 sau 5 cifre. Lng colurile hrilor sunt notate toate cele 4 sau 5 cifre iar intre acestea sunt notai doar kilometrii ntregi din 2 cifre. Pe laturile de vest i est ale harii sunt notai kilometrii (din 4 cifre) de la proiecia ecuatorului. Toate punctele aflate la est de meridianul axial vor avea ordonata Y mai mare de 500 km, iar cele de la vest mai mic de 500 km. Pentru a afla poziia real a unui punct fa de sistemul de coordonate adoptat n fiecare fus e vor scdea 500 km.

Elementele de altimetrie (relieful)

Relieful se reprezint prin metoda curbelor de nivel, a punctelor cotate i a semnelor convenionale.

Cea mai utilizata este metoda curbelor de nivel, deoarece ofer rezolvarea mai multor probleme, cum ar fi: construirea profilului topografic, calculul altitudinii punctelor de pe hart, calculul pantelor.

Curba de nivel reprezint o linie care unete punctele de egal altitudine sau este locul geometric al punctelor de aceeai cot. Se reprezint prin linii curbe nchise, de culoarea sepia.

Curbele de nivel pot fi:

principale, redate prin linii continue mai ngroate

normale, redate prin linii continue

ajuttoare, desenate prin linie subire ntrerupt

accidentale, desenate prin linie subire ntrerupt dar cu segmente mai rare

Forme caracteristice ale reliefului: mamelonul, creasta, botul de deal, aua, pintenul, valeaCaracteristici ale curbelor de nivel:

pe o curba de nivel nici nu coborm nici nu urcm

curbele de nivel se pot atinge, dar nu se pot ntretia

cu ct curbele de nivel sunt mai dese cu att panta este mai mare

cu ct o curb de nivel nchide n interiorul ei o suprafa mai mare cu att valoarea ei este mai mic

Elemente de planimetrie

Reprezentarea lor se face cu ajutorul semnelor convenionale. Acestea sunt caracterizate prin 3 elemente : mrime, form i culoare, Mrimea arat importana obiectului reprezentat, iar forma i culoarea, destinaia acestuia.

Se deosebesc 3 grupe de semne convenionale de planimetrie:

- Semne convenionale de contur :

elemente de vegetaie (pduri, livezi, vii fnee)

elemente de sol (suprafee cu nisip, cu grohotiuri)

elemente de hidrografie (mrile, fluviile, lacurile) - Semne convenionale care in seama de scar

Se folosesc pentru desenarea detaliilor de pe teren de dimensiuni mai mici, care nu pot fi reprezentate la scara hrii, adic nu se pot reprezenta la scara hrii. Cu ct scara este mai mic cu att dimensiunile i numrul lor vor fi mai mici ( ex: limea unui ru, biseric, gar)

- Semne convenionale explicativeSunt notrile convenionale care se fac pe hart i care in seama ntotdeauna de semnele convenionale de contur. Exemplu , reprezentarea unei pduri pe o hart care are n interior nu semn explicativ un copac, care prin forma sa arat felul pdurii, foioase, conifere i mixt

Culorile

Negru numele si cotele punctelor din reeaua geodezic, punctele cotate, reeaua topografic, planimetrie i vegetaie,

Verde liniar i raster - elemente de vegetaie, livezi, cimitire cu arbori, viile, lstriuri

Maro (sepia) curbe de nivel i valorile lor, indicatoarele de pant, construcii, fondul limitelor administrative,

Albastru limitele elementelor hidrografice, suprafee acvatice

Rou limite ale rezervaiilor naturale autostrzi, osele modernizate, cratere de vulcanii i vulcani noroioi, localiti,

Violet frontiere de stat, limite de judee

Rurile (cursul de ap) permanent, albastru, cu dou linii i se arat direcia cursului apei

Lacuri cu contur albastru plin

Canalele (n zonele de cmpie mai mult)

Izvor, cu un punct i o virgul i se scriu italic

Drumuri cu negru, cu 2 linii paralele, (mai multe categorii drumuri naionale DN, judeene DJ, de exploatare DE), uneori limea drumului

Rambleu

Debleu

Liniile indic direcia pantei

Ci ferate linie dubl colorat din loc n loc

Cldiri cu figuri geometrice pline

Fnea linie continu neagra

Stncrie cu hauri

Semne convenionale utilizate n silvicultur

Harta echipat are pe ea desen suplimentar cu semne din silvicultur

Limitele amenajistice administrative, direcia Silvic, dar cel mai importat este Ocolul Silvic care gestioneaz pdurea

Limite care separa suprafee

O.S. se noteaz cu 3 puncte

U.P. -.- -.- 2 puncte

Parcele -.- -.- 1 punct

Sub-parcel sau unitate amenajistic u.a. cu linie neagra continu

Borna limite de parcel, este un punct 5. Ridicari topometrice (clasice)

5.1. Aparatura topometric

5.1.1. Teodolitul. Utilitate, descriere

Teodolitul este un instrument pentru msurarea unghiurilor orizontale direct n planul de proiecie, prin efectuarea a dou vize spre direciile ce le definesc i a unghiurilor verticale, respectiv nclinarea fiecrei vize n raport cu orizontala sau verticala.

Acesta asigur o precizie ridicat (2cc 10cc) sau chiar foarte ridicat (0,2cc 2cc) i se utilizeaz n lucrri de determinare i ndesire a reelelor de sprijin.

Dup principiul de construcie i dup modul de citire a gradaiilor se disting:

- teodolite de construcie clasic, cu cercuri gradate metalice i sisteme de citire cu vernir sau cu microscop cu scri

- teodolite cu citire centralizat (optice) cu cercuri gradate de sticl i sistem de citire a gradaiilor centralizat format dintr-un microscop, fix, de obicei, lng lunet

- teodolitele de construcie special dintre care pot fi menionate : teodolitele cu nregistrare fotografic a gradaiilor, cele care prezint gradaii codificate, cele cu laser

- teodolite electronice prevzute cu un dispozitiv de afiare (ecran) digital a valorilor i de nregistrare automat a lor, n vederea prelucrrii ulterioare.

Teodolitele electronice au o precizie mult mai mare si un randament de lucru crescut, fa de cele cu citire centralizat

Indiferent de tipul sau dimensiunea teodolitului,

se disting urmtoarele:- axele instrumentului

axa principal (vertical) V-V`, care trebuie sa fie vertical n momentul n care instrumentul este instalat n condiii de lucru n staie axa secundar (orizontal) H-H` n jurul cruia oscileaz luneta n plan vertical

axa lunetei L-L`denumit i axa optic

- organele principale ambaza, cercul orizontal (limbul), alidada, cercul vertical (eclimentul), luneta

- organele secundare nivelele de calare, trepiedul, firul cu plumb i dispotitivul de centrare optic, busola i declinatorul SHAPE \* MERGEFORMAT

Partea din corpul teodolitului care se gsete montat pe alidat formeaz suprastructura teodolitului ce se rotete solidar cu alidata n jurul axei verticale, restul carpului teodolitului formeaz infrastructura

Ambaza este o pies triunghiular care se sprijin pe trei uruburi de calare. n partea de jos a ambazei se gsete un dispozitiv cu dou plci: una rigid i alta flexibil. urubul de fixare a ambazei pe trepied, numit urub pomp, se nurubeaz n lcaul cu filet al plcii flexibile, iar aparatul se sprijin prin intermediul uruburilor de calare pe placa rigid.

Cercul orizontal sau limbul este un disc metalic al crui perimetru este argintat i divizat n grade sexagesimale sau centezimale, iar sensul de cretere a gradaiilor este de obicei cel direct. La teodolitele moderne, limbul este format dintr-un cerc inelar de sticl, cu diametrul variind intre 50 i 250 mm, fixat pe un suport metalic. Pe limb se citesc valorile unghiulare ale direciilor orizontale din fiecare punct de statie. Prin axul metalic, cu care face corp comun, micarea limbului poate fi blocat cu urubul , numit urub de blocare a micrii generale.

Alidada sau cercul alidad , este un disc metalic, concentric cu limbul, susinut de axul plin ce intr n axul gol al limbului. Discul alidadei are la periferia lui dou ferestruici diametral opuse, unde sunt fixate vernierele sau alte dispozitive de citire. Citirile de limb, la cele dou dispozitive de citire, se fac cu ajutorul unor lupe sau microscoape.Prin intermediul urubului, numit urub de blocare a micrii nregistratoare, se poate bloca micarea alidadei n plan orizontal.

Cercul vertical sau eclimetrul este montat perpendicular pe axa secundar, avnd un diametru mai mic dect cercul orizontal, dar gradaia este ntotdeauna de acelai fel; folosete la msurarea unghiurilor verticale.

Luneta topografic este un dispozitiv optic ce servete la vizarea, la distant, a obiectelor numite i semnale topografice, a cror imagine obinut prin luneta este clar i mrit, imposibil de obinut cu ochiul liber. (n afar de aceasta, luneta poate servi i la determinarea distanelor (msurare) pe cale optic, procedeul numindu-se determinarea stadimetric a distanelor.

Dup modul de alctuire, se disting lunete:

cu focusare exterioar, la care planul imaginii este fix iar planul reticulului este mobil. Au fost folosite la aparatele vechi, iar acum nu se mai construiesc.

cu focusare interioara, la care planul imaginii este mobil iar cel al reticulului este fix.Luneta cu focusare exterioara se compune din:

1- tub obiectiv;

2 - tub ocular;

3 - obiectiv;

4 - ocular;

5 - reticul;

6 - lentila divergenta de focusare;

7 - urub de focusare;

8 - urub cremaliera;

9 - uruburi de rectificare a firelor reticulare;10-locul de formare al imaginii (n absena lentilei de focusare;

O1 - centrul optic al obiectivului;

O2 - centrul optic al ocularului;

r - centrul reticulului;

xx - axa geometric a lunetei;

O1O2 - axa optic a lunetei;

a - distanta variabil (ntre lentila de focusare i obiectivul fix ;

p' - distanta variabil (ntre obiectiv i imagine.

Pe axa comun a celor dou tuburi se gsesc, centric, reticulul i lentila de focusare interioar care se poate deplasa de-a lungul axei cu ajutorul unui manon numit de focusare. Pe lunet se afl un dispozitiv de vizare aproximativ, numit ctare.

Cnd imaginea observat este rsturnat, se spune c luneta este astronomic. Lunetele aparatelor construite n ultimii ani au, de obicei, o lentil in plus, care redreseaz imaginea. n acest caz, se spune c luneta este terestr, adic are imagine dreapt.

Reticulul lunetei este format dintr-o plac de sticl pe care sunt gravate, foarte fin, dou linii perpendiculare numite fire reticulare. Placa este prins ntr-o montur metalic i fixat n interiorul tubului obiectivului cu ajutorul a patru uruburi

Intersecia firelor reticulare materializeaz axa de vizare. In cazul tahimetrelor, pe placa de sticl se mai traseaz dou linioare scurte, paralele i echidistante fa de firul reticular orizontal,sau i vertical, numite fire stadimetrice, ce servesc la msurarea distanelor pe cale optic, folosind mire topografice inute vertical sau orizontal. Prezena acestor fire dau lunetei denumirea de lunet stadimetric.

Dac fixarea claritii firelor reticulare se face o singur dat, la nceputul msurrilor, funcie de dioptriile operatorului, fixarea claritii imaginii obiectelor vizate se face de fiecare dat, prin acionarea manonului sau urubului de focusare, aducndu-se imaginea obiectului n planul firelor reticulare, n funcie de distana de la obiect la aparat.

Spre deosebire de luneta cu focusare exterioara, la cea cu focusare interioara, planul firelor reticulare este fix, iar claritatea imaginii se realizeaz prin deplasarea unei lentile numita de focusare. Lungimea lunetelor este variabil la cele cu focusare exterioar i constant la cele cu focusare interioar.

Pentru a nu se pierde timp cu cauzarea obiectului ce se dorete a se viza, pe luneta se amplaseaz un dispozitiv, tip cui - ctare sau mai nou un colimator, care odat suprapus peste obiectul vizat asigura existenta (n c(mpul vizual al lunetei a obiectului vizat.

Axele lunetei, care trebuie sa coincid ntre ele, sunt materializate de:

1. axa optic, determinat de centrele optice ale obiectivului i ocularului i nu este materializat;

2. axa geometric, sau de simetrie, este determinat de centrele celor dou sau trei tuburi concentrice, nu este materializata;

3. axa de vizare, determinat de centrul r al firelor reticulare i centrul optic al obiectivului, fiind singura axa materializat

Reticulul lunetei este format dintr-o placa de sticla pe care sunt gravate foarte fin trsturi numite fire reticulare. (n cazul (n care se constata descentrarea centrului firelor reticulare de la axa geometrica a lunetei, aceasta este prevzuta cu uruburi de rectificare (n plan orizontal, respectiv vertical, care prin acionare permit readucerea centrului pe axa geometrica. La lunetele moderne reticulul este fix i se afla (n planul focal anterior al ocularului.

Punerea la punct a lunetei se execut (n dou faze i anume:

a) punerea la punct a imaginii firelor reticulare se realizeaz prin (ndreptarea lunetei spre o suprafaa de culoare deschisa, iar prin rotirea ocularului se tinde la obinerea unei imagini clare a firelor. Operaiunea se execut la (nceputul unei zile de msurtori i rmne valabil at(t timp ct nu se schimb operatorul la aparat.

b) punerea la punct a imaginii obiectului vizat urmrete s realizeze o claritate maxim a imaginii prin acionarea urubului de focusare. Acest lucru se realizeaz c(nd planul imagine se suprapune cu cel al firelor reticulare. Operaiunea se numete focusare i se execut la fiecare vizare cu luneta, deoarece depinde de distana de la obiect la aparat.

Ordinea operaiilor este strict obligatorie n succesiunea (n care este prezentat mai sus; inversarea ordinii conduce la alterarea claritii imaginii obiectului vizat cnd se realizeaz claritatea firelor.Punctarea obiectelor vizate este operaiunea prin care se aduce centrul firelor reticulare pe punctul matematic al obiectului vizat. Operaiunea se realizeaz (n etape succesive:

1. se suprapune dispozitivul de vizare aproximativ (cui-ctare sau colimator) peste imaginea obiectului vizat. (n acest moment n cmpul vizual al lunetei apare imaginea neclara a obiectului. Se focuseaza imaginea cu ajutorul urubului de focusare.

2. se deplaseaz luneta n plan vertical pn ce firul reticular orizontal se suprapune peste punctul vizat, acionnd din urubul de fin micare n plan vertical.

3. se deplaseaz firul reticular vertical pn ce se ajunge pe punctul vizat, prin acionarea urubului de fin micare n plan orizontal.

Nivelele teodolitului Sunt dispozitivele care servesc la orizontalizarea sau verticalizarea unor drepte, precum i la msurarea unor unghiuri mici de pant. Se disting urmtoarele tipuri de nivele:

- sferica formata dintr-o fiola de forma cilindrica, av(nd la partea superioar forma unei calote sferice. Interiorul este umplut cu eter sau alcool, las(du-se un mic spaiu ce formeaz o bul de vapori saturai de lichid. Partea central a calotei reprezint punctul central al nivelei prin care trece axa verticala Vs -Vs a acesteia. Pe calota fiolei se graveaz cercuri concentrice cu diametrul mrit cu 2 mm. (ntregul ansamblu se fixeaz (ntr-o montura protectoare din material plastic dur sau metal.

Nivela sferica.

- torica, format dintr-o fiola (n forma de tor (cilindru curbat dup un arc de cerc), umplut cu aceleai lichide ca i nivela sferic. La partea superioar a fiolei se graveaz trsturi simetrice fat de mijlocul ei, la interval de 2 mm una de cealalt. Atunci cnd centrul bulei coincide cu centrul fiolei, tangenta la centrul fiolei devine orizontal.

Nivela torica.

Mrimea ce caracterizeaz o nivel se numete sensibilitate i reprezint unghiul la centru de nclinare a fiolei pentru o deplasare a bulei de 2 mm. Cu ct unghiul este mai mic cu att sensibilitatea este mai mare i invers. Acest lucru se obine la nivelele cu raza de curbur ct mai mare.

- nivela de contact, este o nivel toric la care capetele bulei sunt aduse , printr-un sistem optic, n faa operatorului. Cnd cele dou jumti ale capetelor bulei formeaz o parabol aparatul se consider calat

Nivela cu coincidenta

Trepiedul este un dispozitiv suport de aezare a teodolitului n punctul de staie. Este compus din msua trepiedului, pe care se prinde aparatul cu ajutorul urubului pompa i picioarele de susinere. Picioarele trepiedului pot fi de lungime fixa sau telescopice.

Firul cu plumb i dispozitivul de centrare optic servesc la aducerea axei principale la verticala punctului topografic, respectiv, la centrarea aparatului. Firul de plumb este compus dintr-un fir de suspensie, capul cu urub i greutatea cu vrf de con. Dispozitivul de centrare optic este compus dintr-o lunet , o prism i un reper.

Busola i declinatorul servesc la msurarea orientrii magnetice a unor direcii .Acestea se pot monta pe una din furcile alidadei. Direcia nord este gsit atunci cnd cele dou capete ale acului, apar unul in prelungirea celuilalt.

Umbrela topografic servete la protejarea aparatului de razele directe ale soarelui, deoarece nclzirile neuniforme influeneaz nefavorabil msurtorile.

5.1.2. Busola topografic. Utilitate, descriere

Ridicrile cu busola topografic se caracterizeaz printr-o execuie mai rapid, n comparaie cu ridicrile cu teodolitul sau cele tahimetrice, dar printr-o precizie mai mic. Distanele se msoar indirect sau tahimetric, iar orientrile (magnetice) se obin direct pe teren; unghiurile orizontale se determin prin diferena orientrilor magnetice

Busolele topografice sunt instrumente ce servesc la msurarea orientrilor magnetice, respectiv a unghiurilor formate de anumite direcii cu o direcie de referin. Busolele pot fi cu ac magnetic sau cu disc

Busola topografic cu ac magnetic. Este o busol clasic, cu lunet stadimetric, la cercul orizontal este fix.

Verificrile busolei se recomand sa fie fcute nainte de nceperea lucrului cu busola Dintre aceste operaii de verificare amintim:

- acul magnetic trebuie s fie bine magnetizat, adic odat deplasat, trebuie s se liniteasc uor

- trebuie s fie echilibrat, cu alte cuvinte s fie paralel cu planul busolei (daca nu trebuie dus la atelier pentru remedieri)

- acul magnetic s fie centric cu cercul sau limbul gradat, n caz contrar existnd eroarea de excentrcitate a busolei, care se elimin prin media citirilor la ambele vrfuri ale acului magnetic, din care se scade un unghi drept.

Busola topografic cu disc. Se caracterizeaz prin aceea c acul magnetic este nlocuit printr-un disc magnetizat. Aceast busol are un cerc orizontal magnetizat i care lsat liber, de dirijeaz automat spre nordul magnetic, permind citirea direct a orientrilor magnetice a direciei vizate. Dac cercul se blocheaz aparatul poate fi folosit ca teodolit.

Citirea diviziunilor se face prin punerea lor n coinciden, cu ajutorul urubului micrometrului optic, cu o precizie de 2c

Luneta are fire stadimetrice , pentru msurarea direct a distanei.

Exista avantajul major, pentru determinarea orientrii unei direcii nu sunt necesare dou citiri: se determin direct orientarea ( fa de Nord)

Nordul magnetic nu corespunde cu nordul geografic , deci rezult un unghi de diferen ntre meridianul locului (nordul geografic) i meridianul magnetic (nordul magnetic). Unghiul de diferen ntre nordul geografic i cel magnetic se numete declinaie magnetic.

5.1.3. Nivele. Utilitate, descriere

Altimetria sau nivelmentul constituie partea din topografie care se ocup cu studiul instrumentelor i metodelor utilizate pentru msurare, calcularea i reprezentarea pe planuri i hri a altitudinilor diferitelor puncte de pe suprafaa topografic.

Ridicrile nivelitice de detalii se realizeaz pe baza unei reele de sprijin, format din puncte cunoscute, determinate n raport de reperul zero fundamental.

Aparatele folosite (n nivelmentul geometric poart denumirea de nivele, iar principala lor caracteristic este aceea c realizeaz orizontalizarea precis a axei de vizare. Acest lucru este de o importan deosebit deoarece la nivelul axei de vizare se fac citirile pe mir(.

Mirele de lemn au o lungime de 2-4 m, mai frecvent de 4 m, formate din dou buci unite ntre ele printr-o balama care permite plierea lor n timpul transportului. Faa mirei este gradat n centimetri, decimetri i metri. Uneori, pentru a facilita citirea, decimetrii sunt notai cu cifre arabe, iar metrii prin cifre romane. Valorile diviziunilor de pe mir sunt scrise invers cnd lunetele instrumentelor topografice dau imagini rsturnate. Cnd lunetele dau imaginea normal, valorile diviziunilor de pe mir sunt scrise normal.

Citirile diviziunilor de pe mir se fac pn la firul reticul orizontal al lunetei i se compun din patru cifre: metri, decimetri, centimetri i milimetri. Milimetrii se aproximeaz de operator nu sunt pe mir..Nivelul rigid

El se compune din lunet( topografic(, nivela torica (i sferica, ambaza, uruburi de calare (i plac( de tensiune. Poate fi dotat opional cu cerc orizontal gradat. Pentru a se efectua m(surtori cu un astfel de aparat trebuie ca dup( efectuarea unei cal(ri aproximative cu nivela sferic(, (nainte de efectuarea unei citiri pe mira trebuie s( se procedeze la orizontalizarea axei de vizare cu ajutorul uruburilor de calare convenabil amplasate, orizontalizare ce se constat( cu ajutorul nivelei torice a aparatului. Aceast operaiune se repet( (nainte de fiecare citire efectuat pe mir(.Nivelul rigid cu urub de basculare.Din punct de vedere al prilor componente are aceleai componente la care se adaug( urubul de basculare cu rolul de a (nclina fin luneta astfel ca aceasta s( capete o poziie orizontal(. Acest dispozitiv este situat (ntre lunet( si pivotul instrumentului. La fel ca si la nivela rigid(, calarea se face aproximativ, cu uruburile de calare si dup( vizarea mirei dar (nainte de efectuarea citirilor se procedeaz la aducerea bulei nivelei torice (ntre repere. Pentru o c(t mai bun( orizontalizare, nivela torica folosit( este una cu coincidena.

Exemple de astfel de nivele sunt Ni 030 (i Ni 004 fabricate de Karl Zeiss Jena.

Acestor nivele li se poate ataa un dispozitiv cu plci plan paralele care permite sporirea considerabil( a preciziei m(surtorilor p(n( la sutime de milimetru. Pentru aceasta (ns este nevoie s( se foloseasc mire de invar.

Nivele cu orizontalizare automat( a axei de vizare.

Acest tip de instrument folosete pentru orizontalizarea axei de vizare fenomene fizice cum ar fi pozi(ia vertical( a unui pendul. Dar se pot folosi (i alte fenomene ca de exemplu nivelul orizontal al unui lichid (ntr-un vas indiferent de pozi(ia vasului. schema de construc(ie a nivelului automat Ni 025.

Aparatul poate asigura o precizie de 2,5 mm pe kilometrul de dublu nivelment. La acest tip de aparat o raz( orizontal( ce vine de la mir(, trece prin obiectiv, este clarificat( de lentila de focusare (i ajunge la compensator. Acesta se compune dintr-o prism( fixat( pe corpul aparatului (i dou( prisme fixate pe pendul. La (nclin(ri mici ale axei de vizare, tija pendulului are tendin(a s( se a(eze pe direc(ia verticalei sub ac(iunea for(ei gravita(ionale. Compensatorul intr( (n func(iune numai dup( ce s-a procedat la calarea apriximativ( dup( nivela sferic(.

Aceste tipuri de aparate conduc la un randament sporit (n lucr(rile de teren, dar trebuie avut (n vedere faptul c( un compensator nu poate lucra (n medii cu vibra(ii (hale industriale, c(i de comunica(ie cu trafic intens greu, etc.), situa(ie (n care se vor folosi numai aparate rigide. Nivelmentul geometric.

Pentru calcularea altitudinii prin acest procedeu avem nevoie de dou instrumente: nivel i mir topografic. Nivela este un instrument optic, prevzut cu o lunet topografic care se poate roti doar n plan orizontal. Cu ajutorul lunetei se citete nlimea de pe mir, aflat n punctul pentru care dorim s determinm altitudinea.Funcie de poziia instrumentului de nivelment fa(( de mirele de nivelment, se disting nivelmentul geometric de mijloc si nivelmentul geometric de cap(t. Indiferent de tip, nivelmentul geometric se execut( cu instrumentele de nivelment numite nivele (i cu mire centimetrice sau de invar ( pentru determinri precise).Nivelmentul geometric de mijloc.

Pentru determinarea diferenei de nivel (ntre dou puncte sau pentru determinarea cotei unui punct c(nd se cunoa(te cota unui alt punct aflat (n apropiere se poate amplasa pe fiecare din cele dou puncte c(te o mir(, iar aproximativ ((n limita a 2-3m diferen() la mijlocul distanei, far( a fi obligatoriu s( fie (i pe aliniamentul format de cele dou( puncte, se amplaseaz( o nivel(. Prin citirile efectuate pe cele dou mire se pot determina mrimile descrise mai sus. Distana (ntre aparat (i una din mire se nume(te portee, (n timp ce distana (ntre mire se nume(te niveleu. Se vede c( HM (i HN sunt cotele celor dou puncte, dintre ele numai prima fiind cunoscut. Pe mire se fac citirile a (i b

n acest caz se face staie cu nivela la mijlocul aliniamentului dintre punctele A i B. H va fi egal cu valoarea citit pe mira din A minus valoarea citit pe mira din B.

Se observ, c pentru :

diferena de nivel pozitiv

diferena de nivel negativ(H + b = a (H = a-b

(H + a = b (H = b-a

a> b = (H

a< b = -(Hdefinim altitudinea planului de vizare ca fiind distan(a pe vertical( (ntre suprafa(a de nivel zero (i axa de vizare a instrumentului de nivelment:

HN = HM + (H

HN = HM - (H

sau generaliznd:

Hn = H(n-1) (H(n-1)-n

Nivelmentul geometric de cap(t.

Poziia instrumentului (n acest caz este pe un cap(t al niveleului, sau la o distana foarte mic de acesta.

Principiul se bazeaz pe faptul c altitudinea punctului B din teren este egal cu altitudinea punctului A, n care am fcut staie cu nivela, plus H. H este diferena de nivel dintre punctele B i A, i se calculeaz scznd din valoarea nlimii pe trepied a nivelei valoarea citit pe mir n punctul B. Dup( cum se observ(, aparatul este aezat deasupra punctului A. (n(limea i a instrumentului se msoar cu o rulet(.

Relaiile de calcul devin :

(hAB = i-b

HB = HA + (hAB = HA + i - b

HV = HA + i

HB = HV - b

Nivelmentul trigonometric.

Deoarece se efectueaz cu ajutorul unui teodolit, se mai nume(te (i nivelment cu vize (nclinate. Dup( direcia vizei, se disting nivelmentul trigonometric cu vize ascendente, c(nd punctul ce se va determina este situat deasupra liniei orizontului (i nivelmentul trigonometric cu vize descendente, c(nd punctul este situat sub linia orizontului. Principial, diferena de nivel se calculeaz funcie de unghiul de pant( sau unghiul zenital (i distana orizontal.Se bazeaz pe faptul c, tiind altitudinea punctului de staie i panta terenului, putem determina H i apoi altitudinea punctului n care se afl mira. ntre punctele A i B se formeaz ipotenuza unui triunghi dreptunghic n care cunoatem lungimea AB i unghiul de pant . Diferena de nivel dintre A i B este dat de formula : Z = sin AB. Altitudinea punctului B este egal cu altitudinea punctului A plus Z.Nivelmentul trigonometric vize descendente.

cnd D