ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΗ ΓΕΩΔΑΙΣΙΑ

Το κεφάλαιο 1 διατρέχει την ιστορική εξέλιξη του αντικειμένου της Γεωδαισίας, από την αρχαιότητα έως σήμερα, δίνοντας έμφαση στους σημαντικότερους σταθμούς - ορόσημα και αναδεικνύοντας τη σύγχρονη διάσταση της Γεωδαισίας και ειδικότερα της Γεωμετρικής Γεωδαισίας και των Δικτύων. Στο κεφάλαιο 2 ορίζονται βασικές γεωδαιτικές έννοιες, το γεωειδές, το ελλειψοειδές, τα υψόμετρα, ο ρόλος του πεδίου βαρύτητας, η απόκλιση της κατακορύφου οι παράμετροι των ελλειψοειδών αναφοράς και δίνεται η μαθηματική σχέση μεταξύ γεωδαιτικών ελλειψοειδών και καρτεσιανών συντεταγμένων. Η γεωμετρία του ελλειψοειδούς, οι διάφορες κάθετες τομές και ο υπολογισμός του μήκους τόξου μεσημβρινού είναι τα βασικότερα στοιχεία που αναπτύσσονται στο κεφάλαιο 3. Για τα θεμελιώδη προβλήματα στο ελλειψοειδές και στη σφαίρα, το ευθύ και το αντίστροφο, αφιερώνεται αποκλειστικά το κεφάλαιο 4. Το κεφάλαιο 5, ένα από τα πλέον σημαντικά κεφάλαια με πρακτική αξία, αναφέρεται στις γεωδαιτικές και χαρτογραφικές απεικονίσεις με έμφαση την ελληνική πραγματικότητα (Hatt, TM3, TM87, UTM, παλαιό ελληνικό datum, ΕΓΣΑ87, WGS84, ITRFyy). Οι ευθείες και αντίστροφες εξισώσεις απεικόνισης, η αλλαγή προβολικού συστήματος και datum, οι αναγωγές των παρατηρήσεων από το ελλειψοειδές στο προβολικό επίπεδο και οι εντάξεις δικτύων GPS αποτελούν τις βασικές ενότητες του κεφαλαίου. Το κεφάλαιο 6 πραγματεύεται τα θέματα ορισμού και σχέσεων μεταξύ των βασικών συστημάτων αναφοράς (γεωκεντρικό, γεωδαιτικό καρτεσιανό, τοπικό αστρονομικό, τοπικό γεωδαιτικό) για να καταλήξουμε στις σχέσεις αναγωγών των παρατηρήσεων και των αποκλίσεων της κατακορύφου στο ελλειψοειδές αναφοράς, διευκολύνοντας έτσι τον ορισμό και την ίδρυση του γεωδαιτικού συστήματος αναφοράς (γεωδαιτικό datum) με σύγχρονες ή παραδοσιακές μεθόδους. Παράλληλα μορφώνονται διαφορικές σχέσεις μεταβολής των γεωδαιτικών συντεταγμένων, των αποκλίσεων της κατακορύφου και των υψομέτρων του γεωειδούς κατά την αλλαγή datum, παρουσιάζεται η μεθοδολογία της βέλτιστης προσαρμογής του ελλειψοειδούς στο γεωειδές και δίνεται εύχρηστο τυπολόγιο για το μετασχηματισμό ομοιότητας. Τέλος, περιγράφονται τα ελληνικά γεωδαιτικά συστήματα, τα Διεθνή Επίγεια και Ουράνια Συστήματα και Πλαίσια Αναφοράς καθώς και τα βασικά Συστήματα Χρόνου. Αναλυτικές σχέσεις και μεθοδολογία για την αναγωγή των παρατηρήσεων από τη γήινη επιφάνεια στο ελλειψοειδές δίνονται στο κεφάλαιο 7 που σε συνδυασμό με τις αναγωγές που περιγράφονται στο κεφάλαιο 6 ολοκληρώνουν το πρόβλημα των αναγωγών των παρατηρήσεων. Επίσης γίνονται σχόλια και πρακτικές υποδείξεις ενώ παρουσιάζεται αλγόριθμος για την αναγωγή πολύ μεγάλων αποστάσεων, ένα πρόβλημα που αποκτά σήμερα αξία με τη χρήση των συστημάτων GNSS. Το κεφάλαιο 8 έρχεται ως λογικό επακόλουθο των προηγουμένων κεφαλαίων αφού ασχολείται με τη συνόρθωση των γεωδαιτικών δικτύων με έμφαση τα μαθηματικά μοντέλα, δηλαδή, τις εξισώσεις παρατηρήσεων στο ελλειψοειδές, στο προβολικό επίπεδο και στις 3-Δ. Το κεφάλαιο 9 συμπληρώνει το προηγούμενο και καλύπτει τον ποιοτικό έλεγχο των γεωδαιτικών δικτύων. Περιγράφονται αναλυτικά οι έννοιες της ακρίβειας και της αξιοπιστίας και οι βασικοί στατιστικοί έλεγχοι στα αποτελέσματα της συνόρθωσης, ο έλεγχος της μεταβλητότητας αναφοράς και η σάρωση δεδομένων. Δίνονται τα αντίστοιχα μέτρα ακρίβειας και οι περιοχές εμπιστοσύνης. Ο έλεγχος της ποιότητας των γνωστών σημείων, ο σχεδιασμός και η βελτιστοποίηση των δικτύων, καθώς και πρότυπα ή τυποποιημένα μέτρα διεθνών προδιαγραφών συμπληρώνουν το περιεχόμενο του κεφαλαίου. Οι 24 λυμένες ασκήσεις και προβλήματα του 10ου κεφαλαίου έρχονται να συμβάλουν στην εμπέδωση της ύλης, τουλάχιστον σε ό,τι αφορά τις πρακτικές εφαρμογές, και να βοηθήσουν τον έλεγχο και τον προγραμματισμό αλγορίθμων και μεθόδων. Τέλος στο Παράρτημα Α δίνονται Πίνακες συντελεστών για την επίλυση των προβλημάτων της απεικόνισης Hatt (κυρίως για εκπαιδευτική χρήση) ενώ στο Παράρτημα Β παρατίθενται οι απαραίτητοι στατιστικοί πίνακες για τους ελέγχους αξιοπιστίας των δικτύων και γενικότερα για τον ποιοτικό έλεγχο.