6.        ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΚΟΙ ΧΑΡΤΕΣ

6.2. Τριγωνισμός - Τριγωνομετρικό δίκτυο

Ο τριγωνισμός είναι αντικείμενο της Γεωδαισίας και αποσκοπεί στον επιπεδομετρικό και υψομετρικό προσδιορισμό χαρακτηριστικών σημείων της επιφάνειας της Γης, με μετρήσεις μεγάλης ακρίβειας.  Στα σημεία αυτά, που λέγονται «τριγωνομετρικά», θα στηριχθεί η τοπογραφία, για τον προσδιορισμό όλων των σημείων που απαιτούνται για την κατασκευή ενός βασικού χάρτη.

Εφόσον πρόκειται να χαρτογραφηθεί ένα μεγάλο τμήμα της γήινης επιφάνειας, π.χ. μιας χώρας, πρέπει ολόκληρη η περιοχή να καλυφθεί από ένα δίκτυο τέτοιων σημείων, των οποίων η θέση να είναι απόλυτα καθορισμένη.  Τα σημεία αυτά παίρνονται ανά τρία και συνθέτουν το «τριγωνομετρικό δίκτυο» μιας περιοχής.  Τέτοια σημεία είτε προσδιορίζονται στο έδαφος με ειδική σήμανση, είτε θεωρούνται οι κορυφές χαρακτηριστικών κτισμάτων, όπως κωδωνοστάσιων, φάρων, κ.ά.  Προκειμένου να καθοριστεί το τριγωνομετρικό δίκτυο μιας περιοχής, ξεκινάει κανείς από μια «βασική γραμμή» μήκους περίπου 5 μέχρι 10 Km.  Για τον καθορισμό των άκρων της

Σχ. 61. Μέτρηση της βασικής γραμμής με μετροταινία από κράμα Ni.

γραμμής αυτής -τα οποία επισημαίνονται ιδιαίτερα- χρησιμοποιούνται όργανα μέτρησης αποστάσεων μεγάλης ακρίβειας.  Συνηθισμένη όμως είναι, ακόμα και σήμερα, η χρησιμοποίηση για τη μέτρηση του μήκους της βασικής γραμμής μεταλλικών ταινιών από Ni.  Το μήκος των ταινιών αυτών δεν επηρεάζεται από διακυμάνσεις της θερμοκρασίας και η ακρίβεια που επιτυγχάνεται, με τέτοιες ταινίες μήκους 24 m, είναι της τάξεως του 1 μέχρι 2 mm για κάθε Km μήκους.  Αφού μετρηθεί, η βασική γραμμή, προβάλλεται στο οριζόντιο επίπεδο (σχ. 61), και κατόπιν υπολογίζεται το υψόμετρο των τελικών σημείων της Α και Β, ως προς το επίπεδο της θάλασσας.

Μετά τη μέτρηση του μήκους και των καθορισμό των υψόμετρων των τελικών σημείων Α και Β της βασικής γραμμής, είναι δυνατός ο καθορισμός και άλλων τριγωνομετρικών σημείων, με την εξής διαδικασία.  Τοποθετείται ο θεοδόλιχος στο σημείο Α και σκοπεύεται ένα σημείο Γ του εδάφους, ενώ ταυτόχρονα υπολογίζεται η οριζόντια γωνία ω, την οποία σχηματίζει η βασική γραμμή ΑΒ και η γραμμή ΑΓ (Σχ. 62).  Στη συνέχεια, τοποθετείται ο θεοδόλιχος στο σημείο Β, και υπολογίζεται η γωνία φ την οποία σχηματίζουν η ΑΒ και ΒΓ.  Έτσι, προσδιορίζεται η θέση του σημείου Γ σε σχέση με τα σημεία Α και Β.  Με την ίδια διαδικασία μπορεί να καθοριστεί και η θέση του σημείου Δ ως προς τα σημεία Α και Β.  Ταυτόχρονα γίνεται και ο προσδιορισμός των υψόμετρων των σημείων Γ και Δ, ως προς το επίπεδο της θάλασσας.  Ως προς τα σημεία, τώρα, Γ και Δ μπορούν να καθοριστούν οι θέσεις και άλλων χαρακτηριστικών σημείων μέχρις ότου καλυφθεί μια συγκεκριμένη περιοχή.

Σχ. 62. Προσδιορισμός των σημείων του τριγωνομετρικού δικτύου σε σχέση με τα τελικά σημεία της βασικής γραμμής ΑΒ.

Με επέκταση της βασικής γραμμής προσδιορίζονται στην αρχή τρίγωνα 1ης τάξεως, με μήκη πλευρών 30 μέχρι 50 Km.  Για τον ευκολότερο και ακριβέστερο προσδιορισμό σημείων που βρίσκονται στο χώρο των τριγώνων 1ης, ορίζονται και άλλα τριγωνομετρικά σημεία που σχηματίζουν τρίγωνα 2ης τάξεως με πλευρές 10 μέχρι 30 Km, 3ης τάξεως με πλευρές 3 μέχρι 10 Km, και 4ης τάξεως με πλευρές 1 μέχρι 3 Km, (Σχ. 63).

Σύμφωνα με όσα αναφέραμε παραπάνω, ο προσδιορισμός όλων των τριγωνομετρικών σημείων του δικτύου έγινε σε σχέση με τα σημεία Α και Β της βασικής γραμμής.  Για να καθοριστεί η απόλυτη θέση των τριγωνομετρικών σημείων, υπολογίζεται με αστρονομικές μεθόδους το γεωγραφικό πλάτος φ και το γεωγραφικό μήκος λ ενός σημείου 1ης τάξεως, που χαρακτηρίζεται ως κεντρικό σημείο, καθώς επίσης και το γεωγραφικό αζιμούθιο α που σχηματίζει η διεύθυνση του ευθύγραμμου τμήματος, που ορίζεται από το κεντρικό σημείο Α και από ένα άλλο σημείο 1ης τάξεως (Σχ. 63).  Μετά τον καθορισμό της απόλυτης θέσης του κεντρικού σημείου, η θέση όλων των τριγωνομετρικών σημείων του δικτύου είναι απόλυτα καθορισμένη.

Σχ. 63. Τριγωνομετρικό δίκτυο σημείων από 1ης μέχρι 4ης τάξεως.

Ως κεντρικό σημείο για το τριγωνομετρικό δίκτυο που καλύπτει τον ελληνικό χώρο θεωρείται το αστεροσκοπείο Αθηνών, με γεωγραφικό πλάτος φ = 37°58Ί8" και γεωγραφικό μήκος λ = 23°42'58".