Geodeettinen serifi tai yksinkertaisesti serifi on menetelmä, jolla saadaan tietoa pisteen koordinaateista mittaamalla kulmat ja etäisyydet tästä pisteestä tunnettuihin maamerkkeihin (vertailugeodeettisen verkon pisteisiin ), jota käytetään laajalti geofysikaalisessa käytännössä . geologiset , suunnittelu-, rakennus- ja muut työt [1] [2] . Sotilasasioissa serif - menetelmiä käytetään konjugaattivalvonnassa avoimilla ja puolisuljetuilla alueilla kohteiden, maamerkkien, vertailupisteiden , tykistöammun räjähdysten koordinaattien jne. sijainnin löytämiseksi. [3] [4] [5] .
Mitattujen parametrien tyypistä riippuen erotetaan lineaariset, kulma- ja lineaarikulmaiset geodeettiset serifit [1] [2] . Lineaariset ja lineaarikulmaiset serifit jaetaan polaarisiin ja bipolaarisiin käytettyjen vertailupisteiden lukumäärän mukaan [2] suoriin ja käänteisiin [6] . Kulmaserifit erotetaan mitattujen kulmien kärkien sijainnin mukaan suoriksi, käänteisiksi ja yhdistetyiksi [2] [5] .
Määritettäessä minkä tahansa pisteen avaruudellista sijaintia suoran lineaarisen geodeettisen serifin menetelmällä , on mitattava kolmen segmentin pituudet, jotka yhdistävät tämän pisteen maamerkkeihin, joiden koordinaatit tunnetaan. Jos tämä voidaan tehdä, niin haluttujen koordinaattien löytämiseksi riittää ratkaisemaan kolmen yhtälön järjestelmä, joista jokainen ilmaisee mitatun janan pituuden pisteiden koordinaattien kautta [1] .
Suorat lineaariset serifit suoritetaan vähintään kolmesta pisteestä, joilla on tunnetut koordinaatit. Käänteiset lineaariset serifit suoritetaan vähintään neljässä. [7] .
Jos tiedetään, että ongelman sallittujen arvojen alueelle on asetettu joitain lisärajoituksia, esimerkiksi tiedetään, että haluttu piste sijaitsee tasossa tai vertailuellipsoidin pinnalla , niin käy ilmi riittää, kun tietää vain kahden maamerkin sijainnin ja mittaa niistä vain kaksi segmentin pituutta haluttuun pisteeseen [1] .
Pisteen avaruudellisen sijainnin löytäminen kulmageodeettisen serifin menetelmillä voidaan pelkistää suuntakosinien määrittämiseen haluttuun pisteeseen tunnetuista maamerkeistä ja etäisyyksistä niihin [1] .
Kulmageodeettisia serifejä on yleensä kaksi päätyyppiä - suora ja käänteinen [1] . Eteenpäin on tiukasti kaksinapainen ja käänteinen on polaarinen.
Suorakulmaisella geodeettisella serifillä mitataan kaksi kulmaa kahdesta tunnetusta maamerkistä kohteeseen, minkä jälkeen maamerkkien välisen etäisyyden ja niiden sijainnin perusteella lasketaan kohteen sijainti [1] . Päävaatimus on, että kulman y määritettävässä pisteessä on oltava 30-150°. Vierekkäiset kulmat mitataan 1':n tarkkuudella. [kahdeksan]
Käänteisellä kulmageodeettisella serifillä mitataan määritetystä pisteestä kaksi kulmaa kolmen tunnetun maamerkin välillä, minkä jälkeen lasketaan tarvittavat koordinaatit käyttämällä mitattujen kulmien ja tunnettujen etäisyyksien välisiä trigonometrisiä suhteita (katso myös Potenot-tehtävä ) [1] [4] .
Napajärjestelmässä koordinaatit ovat etäisyys S ( ) ja napakulma . Kaksinapaisessa järjestelmässä koordinaatit ovat kulmat ja suhteessa kahteen annettuun tai etäisyyteen ja ( sädevektorit ja ) . Pisteen sijainti määritetään nopeimmin polaarisessa koordinaattijärjestelmässä ja tarkimmin kaksinapaisessa koordinaatistossa [9]
Suora - lähtöpisteistä suoritettu lovi. Käänteinen - resektio, joka suoritetaan määritellyssä kohdassa. [kymmenen]
Useat serifit ovat joko joukko yksittäisiä (yksinkertaisia) serifejä tai sisältävät redundantteja mittauksia, joihin molemmissa tapauksissa liittyy tasauslaskelmia. Yksinkertaiset serifit sisältävät vain tarvittavat mitat (minimisarja) [11]
Jos työ koordinaattien määrittämiseksi tehtiin määritettävässä pisteessä ja yhdessä aloituspisteistä, tätä menetelmää kutsutaan yhdistetyksi serifiksi . Yhdistetty serif voidaan suorittaa sekä mitatuilla kulmilla, mitatuilla etäisyyksillä että mitatuilla etäisyyksillä yhdessä kulmien kanssa [4] . [12]
Käänteisen (spatiaalisen) loven olemus koostuu neljännen asteen yhtälön ratkaisemisesta ja kuuden elementin (!) määrittämisestä. jonka ratkaisuun vaaditaan vähintään kolme vertailupistettä. Sitä käytetään erilaisiin topografisiin tehtäviin (kohdepisteen paikkakoordinaattien löytäminen), ilma-alusten ja ohjusten lentoradan ja värähtelyn määrittämisessä. Resektion tiukka ratkaisu on melko monimutkainen eikä riittävän tehokas käytännön käyttöön. International Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS) on suositellut ja kehittämässä lähestymistapaa, jossa käytetään Eulerin kulmajärjestelmää ja vältetään terminologian ristiriitoja. [13] [14] [15]
Suora fotogrammetrinen lovi on kaava.
Yleensä geodeettisia töitä tehtäessä maassa käytetään laajalti erilaisia suorien ja käänteisten geodeettisten serifien yhdistelmiä, kun taas luotettavuuden vuoksi mitataan enemmän määriä kuin on tarpeen ja haluttujen pisteiden sijainti määritetään vastaavista tasoituslaskelmista [1] .
Kun suoritetaan kaikentyyppisiä serifejä topografista referenssiä varten tykistötehtävissä , kulmien on oltava halutuissa kohdissa vähintään 30° (500 tuhannesosaa ) ja enintään 150° (2500 tuhannesosaa) [4] [5] . Etäisistä riippuen kulmien pisteessä, jonka koordinaatit arvioidaan, tulee olla vähintään 6-15° ja äänitiedustelussa vähintään 30° [5] .
Bipolaarisessa koordinaatistossa pisteen sijainti määritetään kahdesta tai useammasta instrumenttiasetuksesta. [9]