ukur geodesi part2

Download UKUR GEODESI part2

If you can't read please download the document

Post on 24-Jun-2015

1.235 views

Category:

Documents

17 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Part 2

KAWALAN GEODESI UFUKProf. Madya Dr. Khairul Anuar bin Abdullah

1

IntroductionUntuk mendapatkan maklumat atau data yang akan digunakan sebagai bahan perhitungan, cerapan dan pengukuran perlu dibuat diatas permukaan Bumi. Pengukuran bagi tujuan geodesi ini dipanggil pengukuran geodetik, dimana berbagai kuantiti berbentuk geometri dan fizikal diukur dan dicerap di atas permukaan Bumi dan juga disekitar ruang Bumi

2

IntroductionPengukuran ini boleh dibahagikan kepada empat kumpulan. - Pengukuran geodesi terrestrial, dimana sudut ufuk atau arah, jarak, jarak zenit dan perbezaan ketinggian dicerap di atas Bumi - Pengukuran astronomi geodetik (astronomi berjitu tinggi), dimana cerapan kepada arah bintang dibuat bagi menentukan latitud, longitud dan azimut. - Pengukuran nilai graviti dan pemalar berbeda kedua bagi upayaan graviti dan juga pengukuran pasang-surut Bumi. - Pengukuran yang bebas dari satelit rekaan, sumber radio dan angkasa lepas

3

TriangulasiTujuan pengukuran geodetik terrestrial ialah untuk mewujudkan jaringan kawalan geodesi ufuk dan tegak (ketinggian). Oleh itu perbincangan dibuat dengan membentangkan kaedah pengukuran sudut, jarak, dan penentuan ketinggian

4

TafsiranTriangulasi adalah satu kaedah penentuan kedudukan beberapa titik yang digunakan sebagai stesen kawalan geodetik yang bertaburan jauh diantara satu sama lain tanpa memerlukan pengukuran jarak diantara stesen tersebut. Jika diketahui satu sisi (garis asas) dan semua sudut dalam rangkaian segi tiga yang membentuk triangulasi tersebut, maka sisi yang lain boleh dihitung dan seterusnya koordinat stesen dapat ditentukan.

5

6

Tujuan TriangulasiTujuan triangulasi boleh dirumuskan seperti berikut: Untuk membentuk satu jaringan kawalan yang boleh digunakan sebagai asas rujukan bagi cerapan dan pengukuran yang digunakan bagi pemetaan topografi dan ukur kadaster, dan juga kerja-kerja ukur kejuruteraan. Data dan maklumat dari triangulasi digunakan bersama cerapan latitud dan logitud astronomi berserta dengan nilai graviti untuk menentukan saiz dan bentuk Bumi serta perubahan jisim didalam Bumi7

Pengkelasan TriangulasiTriangulasi boleh dibahagikan kepada dua jenis, iaitu triangulasi geodesi dan triangulasi satah datar. Dalam triangulasi satah datar kelengkungan permukaan Bumi diabaikan dan perhitungan boleh dibuat dengan mudah menggunakan segitiga satah datar dan digunakan didalam kerja ukur tanah yang meliputi kawasan kecil. Triangulasi geodetik mengambilkira kelengkungan permukaan Bumi, dimana segitiga dibina sebagai suatu jaringan diatas permukaan elipsoid dimana baki elipsoid atau sfera dalam setiap segitiga diambilkira didalam perhitungan.

8

Pengkelasan TriangulasiPengkelasan jaringan triangulasi boleh dibuat dalam dua bentuk:Mengikut keutamaannya secara relatif Berdasarkan keutamaan secara relatif, triangulasi dikelaskan kepada jaringan utama, kedua dan ketiga mengikut kaedah pembentukan jaringan segitiga yang berkenaan.

9

Pengkelasan TriangulasiMengikut tahap kejituan cerapan yang dicapai Pengkelasan bentuk kedua berdasarkan tahap kejituan, dimana penentuan kejituan tiap-tiap tahap ditentukan.

10

Pengkelasan TriangulasiSebagai contoh, "International Association of Geodesy" (IAG) telah menetapkan penentuan seperti berikut:Purata Tikaian Sudut Segitiga Tikaian Maksima Tikaian Lurus

Tahap pertama Tahap kedua Tahap ketiga

1" 3" 5"

3" 8" 12"

1: 25,000 1: 10,000 1: 5,000

11

Prinsip TriangulasiMesti memenuhi syarat : jumlah ketiga-tiga sudut yang dicerap mestilah bersamaan dengan 180o + e + s; dimana e adalah baki elipsoid atau sfera dan s ialah tikaian sudut segitiga yang dibenarkan. suatu titik P ditentukan oleh sekuarang- kurang nya oleh 3 garisan skim jaringan triangulasi perlu dirancangkan supaya setiap sisi boleh dihitung dari sekurang-kurangnya dua segitiga yang berlainan.

12

Merangka Bentuk TriangulasiDidalam merangka bentuk jaringan triangulasi, bentuk sesuatu segitiga perlu dipertimbangkan: Segitiga yang paling baik ialah segitiga yang sisinya sama panjang segitiga yang terlalu tirus hendaklah dielakkan seberapa boleh Perbezaan besar diantara sudut didalam segitiga akan menghasilkan segitiga yang mempunyai perbezaan kepanjangan sisi yang besar

13

14

Merangka Bentuk TriangulasiJika sisi yang panjang dihitung dari sisi yang pendek, selisehnya akan menjadi lebih besar daripada selisih sisi asal (yang pendek) sudut segitiga tidak boleh kurang daripada 30o dan tidak boleh melebihi 120o Perlu juga dipastikan supaya tidak ada satu stesen yang ditubuh yang bergantung hanya pada satu segitiga tirus

15

16

Merangka Bentuk TriangulasiSecara umum bentuk jaringan triangulasi yang terbaik ialah jaringan yang meliputi kawasan yang luas didalam satu jalinan berterusan secara keseluruhannya. Tetapi pada amalannya bentuk seperti ini tidak dapat dilaksanakan dalam beberapa keadaan. - contoh nya negara besar

17

18

Merangka Bentuk Triangulasidalam bentuk jaringan, yang meliputi kawasan secara keseluruhan dalam bentuk rangkaian rantai yang menghubungi sempadan kawasan yang luas dalam bentuk rangka lain-lain bentuk yang lebih komplek Secara tiorinya, sistem triangulasi dalam bentuk jaringan adalah lebih baik, tetapi dalam keadaan tertentu penggunaan rangkaian rantai adalah lebih sesuai

19

Jenis RangkaianAntara jenis rangkaian : Rangkaian segitiga selapis Rembat segiempat Segitiga berpusat

20

21

22

Jenis RangkaianJenis yang digunakan adalah tertaklok kepada pertimbangan praktik di padang, supaya sesuai dengan keadaan topografi. Perkara yang perlu diambilkira didalam pertimbangan untuk membuat keputusan adalah seperti berikut: Setiap rangkaian triangulasi yang dibentuk hendaklah dapat memberikan penyelesaian segitiga melalui dua kaedah yang bebas, melainkan jika terpaksa menggunakan rangkaian segitiga selapis.

23

Jenis RangkaianBagi menubuhkan rangkaian segitiga sekurangkurangnya satu atau lebih baik lagi jika kedua-dua kaedah digunakan supaya rangkaian itu adalah dalam "keadaan kukuh", iaitu segitiga berdasarkan prinsip dan bentuk di atas. Garisan yang terlalu panjang dalam satu-satu segitiga perlu dielakkan. Yang paling baik ialah kepanjangan semua garisan lebih kurang sama. Tertaklok pada perkara di atas, bentuk rangkaian hendaklah ditubuhkan supaya kerja di padang yang terlibat adalah minimum. Bagi tujuan ini, segienam berpusat dan bentuk yang lebih komplek adalah tidak sesuai.24

Kesesuaian RangkaianDi kawasan berbukit-bukau, rembat segiempat adalah yang paling sesuai. Di kawasan yang mendatar, rembat segiempat sukar digunakan dan segitiga berpusat adalah lebih sesuai. Segitiga selapis hanya digunakan jika tidak ada cara lain yang sesuai.

25

Jarak dan Kedudukan StesenDi kawasan berbukit jarak antara stesen yang paling sesuai ialah dalam lingkungan 50 km. walaupun jarak sejauh 150 km. atau hingga 300 km pernah dicerap dengan memuaskan Di kawasan mendatar, purata jarak yang sesuai ialah 15 km jika menara cerapan didirikan.

26

Masalah BiasanMasalah biasan sangat ketara apabila garis cerapan menggeser atau hampir menggeser permukaan Bumi. Di kawasan berbukit masalah ini dapat dielakkan, tetapi di kawasan mendatar penggeseran ini menjadi satu masalah. Ianya dapat dikurangkan dengan memendekkan jarak antara stesen atau membina menara cerapan yang tinggi dan menggunakan lebih banyak kawalan.

27

Saling Kelihatan Antara StesenDari Rajah :AB2 AB2 AO2 AB2 AB2 = = = = OB2 - AO2 (AO + BC)2 -

2AO. BC + BC2 CD. BC + BC2 BC (CD + BC) BC. BD AB2/BD

AB2 = AB2 = atau BC =

28

Saling Kelihatan Antara StesenOleh kerana BC adalah kecil jika dibandingkan dengan jejari Bumi R, maka boleh diandaikan bahawa BD adalah bersama CD dan garisan lurus AB bersamaan dengan arka AC , makaBC = H = S2/2R

dimana S ialah jarak AC dan R ialah jejari sfera, iaitu Bumi

29

Saling Kelihatan Antara StesenPada amalannya, garis penglihatan AB tidak merupakan satu garisan yang lurus, tetapi melengkung kearah kelengkungan permukaan Bumi, disebabkan oleh biasan udara. Garisan yang mengufuk di A akan menemui BC di B'. H = (1 2k) s2/2R dimana K ialah angkali biasan. Nilai purata K ialah 0.07 bagi garisan di atas tanah dan 0.08 bagi garisan di atas permukaan air.

30

Saling Kelihatan Antara StesenSecara khusus nilai K boleh berubah dengan keadaan atmosfera, waktu dan kesan sekeliling dan tempatan. Jika S diukur dalam batu dan K diambil sebagai 1/14 (iaitu 0.07) : H = ( 1 (1/7) x 5280 x S2/(2 x 3960) atau H (dlm kaki) = (4/7) S2 dimana S dalam unit batu

31

Saling Kelihatan Antara StesenPerlu dipastikan A dan B salingnampak. Pastikan C tidak menjadi pelindung Jika C melindung, perlu didirikan menaracerapan disalah satu stesen. Selalu nya menara di dirikan distesen yang paling hampir dengan pelindung kerana akan melibatkan menara yang rendah

32

Saling Kelihatan Antara StesenJika jarak diantara A dan B diambil sebagau 2s Jarak dari titik tengah ke C diambil sebagai x Maka: AC = s + x CB = s - x

33

Saling Kelihatan Antara StesenJika hA diambil sebagai sudut dongak atau tunduk dari A, maka perbezaan ketinggian diantara A dan B ialah:

34

Saling Kelihatan Antara StesenDalam keadaan yang sama, perbezaan ketinggian diantara A dan C ialah:

35

Saling Kelihatan Antara StesenKita boleh rumuskan berikut:

36

Saling Kelihatan Antara Stesen

37

Saling Kelihatan Antara StesenAkhir nya kita dapat:

Tinggi titik B diatas menara:

38

Kaedah dan Prosidur CerapanSudut ufuk boleh dicerap menggunakan beberapa kaedah : Kaedah P