Geodetski premjer

Geodetski premjer ili geodetsko snimanje je tehnika, profesija, umjetnost i nauka za određivanje terestičkog ili trodimenzionalnog položaja tačaka (koje može biti podjeljeno na dvodimenzionalno i jednodimenzionalno mjerenje) i rastojanja i uglova između njih. Profesionalni geodetski stručnjak koji se bavi premjerom naziva se geodeta, te iako na srpskom govornom području ne postoji jasna diferencijacija u terminologiji naziva pojedinih geodetskih struka, u novije vrijeme osoba koja se bavi geodetskim premjerom uz poznavanje obrade podataka na računarima naziva se geomatičar (spoj riječi geografija i informatika). Tačke geodetskog osmatranja se obično nalaze na površini Zemlje ili na neposrednim objektima iznad nje i često se koriste za uspostavljanje karata i granica za potrebe definisanja prava vlasništva, te za definisanje objekata i karakteristika, poput uglova zgrada ili položaja podzemnih karakteristika, ali i za druge svrhe uređene vladinim ili građanskim zakonima, kao što je prodaja imovine.

Geodeti (koji vrše geodetski premjer) rade sa elementima geometrije, trigonometrije, regresione analize, fizike, inženjerstva, metrologije, programskih jezika i pravnih zakona. Geodeti za potrebe premjera često koriste neophodnu geodetsku opremu, kao što su totalne stanice, robotizovane totalne stanice, teodoliti, GNSS prijemnici, retroreflektori, 3D skeneri, radio prijemnici, klinometri, ručni tableti, digitalni niveliri, lokatori površine, bespilotne letjelice, GIS i dostupni specijalizovani geodetski softver.

Geodetski premjer je korišćen kao element razvoja ljudskog okruženja od početka zapisane istorije. Većina konstrukcionih planova zahtjeva porethodni geodetski premjer, kako bi potrebe gradnje bile optimizovane i svrha gradnje pomno isplanirana. Premjer se takođe koristi u transportu, komunikacijama, kartiranju i definisanju granica za vlasništvo nad zemljištem. To je važno sredstvo za istraživanje u mnogim drugim naučnim disciplinama.

Definicija

Međunarodna federacija geodeta (engl. International federation of Surveyors) definiše svrhu premjera na sljedeći način: ^[1]

Geodet (koji se bavi disciplinom geodetskog premjera) je profesionalna osoba sa akademskim kvalifikacijama i tehničkom ekspertizom sposobna za obavljanje jedne ili više sljedeće navedene aktivnosti;
određivanja, mjerenja i predstavljanja površi Zemlje, trodimenzionalnih objekata, tačaka polja i putanja;

sakupljanja i tumačenja kopnene i geografski srodne informacije,

korišćenja te informacije za planiranje i efikasno upravljanje nad kopnom, morem i bilo kakvim strukturama na njima; i,

sprovođenjem istraživanja gornjih praksi i dalje razvijanje istih

Istorija

Drevna istorija

Premjer se vršio od vremena kada su ljudi izgradili prve velike građevine. U drevnom Egiptu, nosači konopa koristili bi jednostavnu geometriju za ponovno uspostavljanje granica nakon godišnjih poplava rijeke Nil . Gotovo savršeni oblik kvadrata i orijentacija sjever-jug Velike piramide u Gizi, izgrađene otprilikr 2700. godine prije nove ere, potvrđuju vještinu Egipćana za izvođenje geodetskog premjera. Groma instrument potiče iz Mesopotamije (rani I milenijum p.n.e.). ^[2] Praistorijski spomenik u Stonehengeu (oko 2500. godine pre nove ere) postavili su praistorijski geodeti koristeći geometriju klina i konopa. ^[3]

Matematičar Liu Hui opisao je načine mjerenja udaljenih objekata u svom radu Haidao Suanjing ili Matematičkom priručniku ostrva mora, objavljenom 263. godine.

Rimljani su premjer zemljišta prepoznali kao profesiju. Oni su uspostavili osnovna mjerenja pod kojima je podjeljeno Rimsko carstvo, kao što je poreski registar osvojenih zemalja (300. godine nove ere). ^[4] Rimski geodeti bili su poznati kao gromatici.

U srednjovekovnoj Evropi običaj "prebijanja granica" održavao je granice sela ili parohije. To je bila praksa okupljanja grupe stanovnika i šetnje parohijom ili selom kako bi se uspostavilo zajedničko sjećanje na granice. Mladići su takođe bili uključeni u ovaj događaj kako bi se osiguralo da kolektivno sjećanje traje što je duže moguće.

U Engleskoj je Vilijam Osvajač 1086. godine naručio je izradu knjige strašnog suda. U njoj su upisana imena svih vlasnika zemljišta, površina zemljišta koje posjeduju, kvalitet zemljišta i posebne informacije o sadržaju i broju stanovnika. Kljiga ne uključuje karte koje pokazuju tačne lokacije.

Savremeno doba

Abel Fulon je 1551. godine opisao planarni sto, ali smatra se da je instrument bio u upotrebi i ranije, jer njegov opis je opis već razvijenog instrumenta.

Gunterov lanac uveden je 1620. godine od strane engleskog matematičara Edmunda Guntera . To je omogućilo da se parcele zemljišta tačno pregledaju i iscrtaju u pravne i komercijalne svrhe.

Leonard Diges je u svojoj knjizi Geometrijska praksa nazvana Pantometria (1571) opisao teodolit koji je mjerio horizontalne uglove. Džošua Habermel ( Erazmus Habermehl ) je 1576. godine stvorio teodolit sa kompasom i stativom. Džonaton Sision je prvi uveo teleskop na teodolitu 1725. godine. ^[5]

U 18. vijeku počele su da se koriste savremene tehnike i instrumenti za geodetski premjer. Džese Ramsden predstavio je prvi precizni teodolit 1787. To je bio instrument za mjerenje uglova u horizontalnoj i vertikalnoj ravni. Svoj "veliki teodolit" stvorio je koristeći preciznu mašinu za razdjeljivanje sopstvenog dizajna. Ramsdenov teodolit predstavljao je veliki iskorak u tačnosti instrumenta. Viliam Gaskojne je izumio instrument koji je 1640. godine koristio teleskop sa postavljnim crtama končanice kao ciljni uređaj. Džejms Vat je 1771. godine razvio optički mjerač za mjerenje rastojanja;t.j. izmjerio je paralaktički ugao iz kojeg se može utvrditi udaljenost do tačke.

Holandski matematičar Vilebord Snelijus predstavio je savremenu sistematičnu upotrebu triangulacije . 1615. godine je istraživao udaljenost od Alkmaara do Brede, približno 72 milje (116 kilometara). Izmjerena razdaljina je imala grešku od svega 3,5% od tačne vrijednosti. Geodetski premjer u ovom slučaju je predstavljao lanac četverouglova koji su sadržali 33 trougla. Snelijus je pokazao kako se planarne formule mogu doraditi kako bi se omogućio dodati i uticaj zakrivljenosti zemlje na izmjerene dužine. Takođe je pokazao kako se odrađuje presjek nazad, odnosno kako izračunati položaj tačke unutar trougla koristeći uglove izmještene između vrhova u nepoznatoj tački. Oni se mogu mjeriti tačnije od direkcionih uglova vrhova, koji su zavisili od tačnosti kompasa. Njegovim radom uspostavljena je ideja da se istraži primarna mreža referentnih tačaka i kasnijeda se pronađu pomoćne tačke unutar primarne mreže. Između 1733. i 1740. godine, Žak Kasini i njegov sin Cezar započeli su prvu triangulaciju Francuske. Obuhvatali su i ponovno premjeravanje meridijanskog luka, što je dovelo do objavljivanja 1745. godine prve karte Francuske koja je izgrađena pomoću rigoroznih principa. U to vrijeme, metode trigulacije dobro su uspostavljene za izradu karata manjih područja.

Tek krajem 18. veka izvode se detaljni premjeri u vidu triangulacionih mreža koje počinju da prekrijavju čitave teritorije evropskih država. 1784. godine, tim geodeta iz Velike Britanije, započinje osnovnu trijangulaciju Britanije . Prvi Ramsden teodolit izgrađen je za ovo istraživanje. Geodetski premjer je konačno završen 1853. godine. Veliki trigonometrijski premjer Indije počeo je 1801. godine. Premjer Indije imao je ogroman uticaj na geodetsku nauku. Ovaj geodetski premjer je odgovoran za jedno od prvih tačnih mjerenja dijela meridijanskog luka i za mjerenja geodetskih anomalija. Premjerom je utvrđeno i ime i položaj Mont Everesta i kartirani su i druge himalajski vrhovi. Geodetski premjer je postao i profesionalno zanimanje koje je imalo veliku potražnju na prelazu 19. veka sa početkom industrijske revolucije . Za potrebe geodetskog premjera razvijeni su precizni instrumenti koji su pomagali u obavljanju preciznihi i tačnih mjerenja. Za potrebe projekata industrijske infrastrukture korišćene su uluge geodeta da bi se postavili tačno kanali, putevi i pruge.

U SAD-u je Uredbom o zemljištu iz 1785. stvorena javna služba geodetskog premjera. To je osnova za pojdelu zapadnih teritorija SAD-a na dijelove kako bi se omogućila prodaja zemljišta. Ova služba je podjelila države konstituente SAD-a na opštinske zajednice koje su dalje podjeljene na sekcije i frakcije sekcija.

Napoleon Bonaparte osnovao je prvi katastar kontinentalne Evrope 1808. godine. Ovaj katastar je prikupio podatke o broju parcela, njihovoj vrijednosti, upotrebi zemljišta i imenima parcela. Ovaj sistem se ubrzo proširio širom Evrope.

Robert Torens predstavio je Torensov sistem u Južnoj Australiji 1858. godine. Torens je imao namjeru da pojednostavi transakcije zemljišta i obezbijedi pouzdan upis putem centralizovanog registra zemljišta. Torensov sistem usvojen je u nekoliko drugih nacija svijeta, gdje se govori engleskim jezikom. Premejr je postao sve važniji dolaskom željezničkih pruga 1800-ih. Geodetski premjer je bio neophodan kako bi željeznice mogle da planiraju tehnološki i finansijski održive rute.

20. vek

Početkom vijeka geodeti su poboljšali starije lance premjera, ali su se ipak suočili sa problemom tačnog mjerenja velikih udaljenosti. Trevor Lojd Vodli razvio je telurometar tokom 1950-ih. Ovaj instrument mjeri velike udaljenosti koristeći dva mikrotalasna predajnika / prijemnika. ^[6] Tokom kasnih pedesetih godina prošlog vijeka Geodimetar je uveo opremu za elektronsko mjerenje rastojanja (EDM). ^[7] EDM jedinice koriste višefrekventni fazni pomak svjetlosnih talasa za utvrđivanje udaljenosti. ^[8] Ovi instrumenti su s vrijeme potrebno za izvođenje premjenja daljina za period od nekoliko dana do nekoliko nedelja.

Napredak elektronike omogućio je minijaturizaciju EDM-a. Sedamdesetih godina prošlog veka pojavili su se prvi instrumenti koji su kombinovali merenje ugla i rastojanja, postali poznati kao totalne stanice . Proizvođači su dodali još opreme po stepenima, donoseći poboljšanja u tačnost i brzinu merenja. Glavni napredak uključuje kompenzatore nagiba, snimače podataka i računarske programe za računare.

Prvi satelitski sistem za pozicioniranje bio je sistem Američke mornarice TRANSIT . Prvo uspješno lansiranje dogodilo se 1960. godine. Glavna svrha sistema bila je pružanje informacija o položaju raketnih podmornicama Polaris . Geodeti su otkrili da mogu koristiti terenske prijemnike da odrede lokaciju tačke.Sateliti nisu pokrivali velike površine i velika oprema učinili su opažanja napornim i netačnim. Glavna upotreba bila je uspostavljanje referentnih vrijednosti na udaljenim lokacijama.

Američke vazduhoplovne ratne snage lansirale su prve prototipove satelita Globalnog sistema za pozicioniranje (GPS) 1978. godine. GPS je koristio veću konstelaciju satelita i poboljšao prenos signala da bi pružio veću tačnost. Za rana GPS opažanja bilo je potrebno nekoliko sati promatranja statičkog prijemnika da bi se postigli zahtjevi za tačnošću definisanja položaja tačaka. Nedavna poboljšanja i satelita i prijemnika omogućavaju istraživanje u stvarnom vremenu (RTK - metoda). Pomoću RTK premjera dobijaju se mjerenja visoke tačnosti korišćenjem fiksne bazne stanice i antene.

21. vek

Teodolit, totalnastanica i RTK GPS premjer ostaju primarne metode u geodetskom premjeru.

Daljinsko snimanje i satelitski snimci i dalje se poboljšavaju i postaju jeftiniji, tako omogućavajući upotrebu i za šire krugove. Istaknute nove tehnologije uključuju trodimenzionalno (3D) skeniranje i upotrebu lidara za topografska istraživanja. Pojavljuje se i bespilotna tehnologija, uz fotogrametrijsku obradu slike.

Reference

^ „Definition”. fig.net. Pristupljeno 17. 2. 2016.
^ Hong-Sen Yan & Marco Ceccarelli (2009), International Symposium on History of Machines and Mechanisms: Proceedings of HMM 2008, Springer, str. 107, ISBN 978-1-4020-9484-2
^ Johnson, Anthony, Solving Stonehenge: The New Key to an Ancient Enigma. (Thames & Hudson, 2008) ISBN 978-0-500-05155-9
^ Lewis, M. J. T. (23. 4. 2001). Surveying Instruments of Greece and Rome. Cambridge University Press. ISBN 9780521792974. Pristupljeno 30. 8. 2012.
^ Turner, Gerard L'E. Nineteenth Century Scientific Instruments, Sotheby Publications, 1983, ISBN 0-85667-170-3
^ Sturman, Brian; Wright, Alan. „The History of the Tellurometer” (PDF). International Federation of Surveyors. Pristupljeno 20. 7. 2014.
^ Cheves, Marc. „Geodimeter-The First Name in EDM”. Arhivirano iz originala 10. 3. 2014. g. Pristupljeno 20. 7. 2014.
^ Mahun, Jerry. „Electronic Distance Measurement”. Jerrymahun.com. Arhivirano iz originala 29. 7. 2014. g. Pristupljeno 20. 7. 2014.

[1] „Definition”. fig.net. Pristupljeno 17. 2. 2016.

[2] Hong-Sen Yan & Marco Ceccarelli (2009), International Symposium on History of Machines and Mechanisms: Proceedings of HMM 2008, Springer, str. 107, ISBN 978-1-4020-9484-2

[3] Johnson, Anthony, Solving Stonehenge: The New Key to an Ancient Enigma. (Thames & Hudson, 2008) ISBN 978-0-500-05155-9

[Lewis2001-4] Lewis, M. J. T. (23. 4. 2001). Surveying Instruments of Greece and Rome. Cambridge University Press. ISBN 9780521792974. Pristupljeno 30. 8. 2012.

[turner-5] Turner, Gerard L'E. Nineteenth Century Scientific Instruments, Sotheby Publications, 1983, ISBN 0-85667-170-3

[6] Sturman, Brian; Wright, Alan. „The History of the Tellurometer” (PDF). International Federation of Surveyors. Pristupljeno 20. 7. 2014.

[7] Cheves, Marc. „Geodimeter-The First Name in EDM”. Arhivirano iz originala 10. 3. 2014. g. Pristupljeno 20. 7. 2014.

[8] Mahun, Jerry. „Electronic Distance Measurement”. Jerrymahun.com. Arhivirano iz originala 29. 7. 2014. g. Pristupljeno 20. 7. 2014.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

Normativna kontrola
Državne	Španija Izrael Sjedinjene Države Letonija Japan
Ostale	Enciklopedija Britanika NARA