Geodetická patka nebo jednoduše patka je metoda získávání informací o souřadnicích bodu měřením úhlů a vzdáleností od tohoto bodu ke známým orientačním bodům (bodům referenční geodetické sítě ), která je široce používána v praxi geofyzikálních , geologické , inženýrské, stavební a jiné práce [1] [2] . Ve vojenských záležitostech se patkové metody používají při provádění konjugovaného sledování v otevřených a polouzavřených oblastech k nalezení umístění cílů, orientačních bodů, referenčních bodů, souřadnic výbuchů dělostřeleckých granátů atd. [3] [4] [5] .
Podle typu měřených parametrů se rozlišují lineární, úhlové a lineárně-úhlové geodetické patky [1] [2] . Lineární a lineárně-úhlové patky se z hlediska počtu použitých referenčních bodů dělí na polární a bipolární [2] na přímé a reverzní [6] . Úhlové patky rozlišujeme v závislosti na umístění vrcholů měřených úhlů na přímé, reverzní a kombinované [2] [5] .
Při určování prostorové polohy libovolného bodu metodou přímé lineární geodetické patky je třeba změřit délky tří segmentů spojujících tento bod s orientačními body, jejichž souřadnice jsou známy. Pokud to lze provést, pak k nalezení požadovaných souřadnic stačí vyřešit soustavu tří rovnic, z nichž každá vyjadřuje délku měřeného úseku přes souřadnice bodů [1] .
Přímé lineární patky se provádějí z alespoň tří bodů se známými souřadnicemi. Reverzní lineární patky se provádějí alespoň ve čtyřech. [7] .
Pokud je známo, že na rozsah přípustných hodnot v problému jsou uložena některá další omezení, například je známo, že požadovaný bod je umístěn v rovině nebo na povrchu referenčního elipsoidu , pak se ukáže aby stačilo znát polohu pouze dvou orientačních bodů a změřit od nich pouze dvě délky segmentů k požadovanému bodu [1] .
Zjištění prostorové polohy bodu pomocí metod úhlové geodetické patky lze redukovat na určení směrových kosinů směrů k požadovanému bodu ze známých orientačních bodů a vzdáleností k nim [1] .
Zpravidla existují dva hlavní typy úhlových geodetických patek – přímé a reverzní [1] . Vpřed je přísně bipolární a vzad je polární.
S pravoúhlou geodetickou patkou jsou měřeny dva úhly od dvou známých orientačních bodů k cíli, poté se při znalosti vzdálenosti mezi orientačními body a jejich umístění vypočítá poloha cíle [1] . Hlavním požadavkem je, aby úhel y v určeném bodě ležel v rozmezí 30-150°. Sousední úhly se měří s přesností 1'. [osm]
U reverzní úhlové geodetické patky se od určeného bodu změří dva úhly mezi třemi známými orientačními body, následně se pomocí trigonometrických vztahů mezi naměřenými úhly a známými vzdálenostmi vypočtou potřebné souřadnice (viz také Potenotův problém ) [1] [4] .
V polárním systému jsou souřadnicemi vzdálenost S ( ) a polární úhel . V bipolárním systému jsou souřadnice úhly a vzhledem ke dvěma daným nebo vzdálenostem a ( vektory poloměru a ). Poloha bodu se určuje nejrychleji v polárním souřadnicovém systému a nejpřesněji v bipolárním [9]
Rovný - zářez prováděný z výchozích bodů. Reverzní - resekce provedená v definovaném bodě. [deset]
Více patek je buď souborem jednoduchých (jednoduchých) patek, nebo obsahuje redundantní měření, což v obou případech zahrnuje vyrovnávací výpočty. Jednoduché patky obsahují pouze nezbytné míry (minimální sada) [11]
Pokud byla práce na určení souřadnic provedena v určovaném bodě a v jednom z výchozích bodů, pak se tato metoda nazývá kombinovaná patka . Provedení kombinované patky lze provést jak podle naměřených úhlů, tak po naměřených vzdálenostech a po naměřených vzdálenostech společně s úhly [4] . [12]
Podstata inverzního (prostorového) zářezu spočívá v řešení rovnice čtvrtého stupně a definování šesti prvků (!). K jehož řešení jsou zapotřebí alespoň tři referenční body. Používá se pro různé topografické úlohy (Zjištění prostorových souřadnic bodu objektu), při určování dráhy letu a kmitání letadel a střel. Rigorózní řešení resekce je poměrně složité a pro praktické použití málo efektivní. Mezinárodní společnost pro fotogrammetrii a dálkový průzkum Země (ISPRS) doporučila a vyvíjí přístup, který využívá Eulerův úhlový systém a vyhýbá se konfliktům v terminologii. [13] [14] [15]
Přímý fotogrammetrický zářez je vzorec.
Obvykle se při provádění geodetických prací na zemi široce používají různé kombinace přímých a reverzních geodetických patek, přičemž pro spolehlivost se měří více veličin, než je nutné, a poloha požadovaných bodů se určuje z odpovídajících vyrovnávacích výpočtů [1] .
Při provádění všech typů patek pro topografické odkazování v dělostřeleckých úkolech je požadováno, aby úhly v požadovaných bodech byly nejméně 30° (500 tisícin ) a ne více než 150° (2500 tisícin) [4] [5] . V závislosti na vzdálenostech by úhly v bodě, jehož souřadnice jsou odhadovány, měly být minimálně 6-15° a v případě zvukového průzkumu minimálně 30° [5] .
V bipolárním souřadnicovém systému je poloha bodu určena ze dvou nebo více nastavení přístroje. [9]