Επιστημονικές Εργασίες

Έχει δημοσιεύσει συνολικά 86 επιστημονικές εργασίες

Διπλωματική εργασία: "Παρακολούθηση παραμορφώσεων των φερόντων στοιχείων του Σταδίου Ειρήνης και Φιλίας. Ιδρυση δικτύου κατακορύφου ελέγχου στην ευρύτερη περιοχή του Σταδίου."

Ε. Λάμπρου, Γ. Πανταζής

Αντικείμενο της εργασίας αυτής είναι η παρακολούθηση των οριζόντιων και κατακόρυφων μικρομετακινήσεων των φερόντων στοιχείων του Σταδίου Ειρήνης και Φιλίας και των καθιζήσεων του εδάφους στην ευρύτερη περιοχή της κατασκευής. Παρουσιάζεται η σκοπιμότητα ελέγχου των μικρομετακινήσεων και αναλύονται τα γεωλογικά και γεωμορφολογικά στοιχεία της ευρύτερης περιοχής του Σταδίου Ειρήνης και Φιλίας. Για το έλεγχο των οριζόντιων και κατακόρυφων μικρομετακινήσεων των φερόντων στοιχείων του Σταδίου έγιναν οι απαραίτητες γεωδαιτικές μετρήσεις στο δίκτυο οριζοντίου ελέγχου που είχε ιδρυθεί σε προηγούμενες φάσεις. Από την επίλυση του γεωδαιτικού δικτύου προέκυψαν οι νέες συντεταγμένες και από τη σύγκρισή τους με τις παλαιότερες υπολογίστηκαν οι οριζόντιες και κατακόρυφες μικρομετακινήσεις των κορυφών του. Παράλληλα ιδρύθηκε δίκτυο κατακορύφου ελέγχου στην ευρύτερη περιοχή του Σταδίου (Νέο Φάληρο, Μοσχάτο, Καλλιθέα) με σκοπό τον εντοπισμό των καθιζήσεων στην περιοχή αυτή λόγω της επίδρασης της κατασκευής των μεγάλων τεχνικών έργων. Τα συμπεράσματα αφορούν στη μεταβολή της απόλυτης και της σχετικής θέσης τόσο των σημείων του δικτύου οριζοντίου ελέγχου όσο και των σημείων του δικτύου κατακορύφου ελέγχου. Για τα σημεία του δικτύου οριζοντίου ελέγχου δεν παρατηρείται απόλυτη μετακίνηση για επίπεδο εμπιστοσύνης 99%. Η τρισδιάστατη επίλυση του ίδιου δικτύου έδωσε ακριβώς τις ίδιες συντεταγμένες Χ, Υ, Η με αυτές που είχαν προκύψει από την οριζοντιογραφική επίλυση για Χ, Υ και από την κατακόρυφη για Η. Για την παρουσίαση των καθιζήσεων των σημείων του δικτύου κατακορύφου ελέγχου στην ευρύτερη περιοχή του Σταδίου, σχεδιάστηκαν καμπύλες ίσης βύθισης από τις οποίες προκύπτει ότι οι μεγαλύτερες καθιζήσεις παρατηρούνται στην παραλιακή περιοχή του Μοσχάτου, ενώ προς το εσωτερικό της φθίνουν.

Παρακολούθηση παραμορφώσεων των φερόντων στοιχείων του Σταδίου Ειρήνης και Φιλίας. Ίδρυση δικτύου κατακορύφου ελέγχου στην ευρύτερη περιοχή του Σταδίου.
Διπλωματική εργασία, 1990

Διδακτορική διατριβή: "Aνάπτυξη μεθοδολογίας αστρογεωδαιτικών προσδιορισμών με ψηφιακά γεωδαιτικά όργανα"

Ε. Λάμπρου

Στην εργασία αυτή προτείνεται μια νέα μεθοδολογία αστρονομικών παρατηρήσεων με σύγχρονους γεωδαιτικούς σταθμούς και δέκτες του συστήματος GPS, με σκοπό το γρήγορο και ακριβή προσδιορισμό του αστρονομικού αζιμουθίου ΑΑ αλλά και τον ταυτόχρονο προσδιορισμό των αστρονομικών συντεταγμένων Φ, Λ ενός σημείου της Φ.Γ.Ε, άρα και των συνιστωσών ξ, η της απόκλισης της κατακορύφου και του υψομέτρου Ν του γεωειδούς. Γίνεται αναφορά στις κλασσικές αστρογεωδαιτικές μεθόδους ανεξάρτητου προσδιορισμού του αστρονομικού πλάτους Φ, μήκους Λ και αζιμουθίου ΑΑ καθώς και στις μεθόδους ταυτόχρονου προσδιορισμού τους. Αναλύεται πλήρως η μεθοδολογία υπολογισμού τους που προτείνεται στην εργασία αυτή και η επιτυγχανόμενη ακρίβεια. Παρουσιάζονται όλες οι διορθώσεις και αναγωγές που πρέπει να γίνουν για τον υπολογισμό της φαινόμενης θέσης των αστέρων και των τιμών των αστρονομικών συντεταγμένων. Παρουσιάζονται ακόμη συνοπτικά οι μέθοδοι προσδιορισμού του υψομέτρου Ν του γεωειδούς και της ακρίβειας προσδιορισμού του με την προτεινόμενη μεθοδολογία. Στη συνέχεια παρουσιάζονται τόσο ο γεωδαιτικός σταθμός όσο και ο δέκτης του συστήματος GPS με τις δυνατότητές τους και ο τρόπος με τον οποίο συνδέονται και επικοινωνούν, ώστε να είναι δυνατή η εφαρμογή της προτεινόμενης μεθοδολογίας και το πρόγραμμα Η/Υ που συντάχθηκε για το σκοπό αυτό. Αναλύεται ο τρόπος και η διαδικασία του σχεδιασμού και της εκτέλεσης μιας σειράς μετρήσεων και καταγράφονται τα πλεονεκτήματα των χρησιμοποιούμενων οργάνων, ενώ επισημαίνονται τα σημεία που χρειάζονται ιδιαίτερη προσοχή. Αναλύεται ο προσδιορισμός των διορθώσεων που πρέπει να γίνονται και αφορούν στην καταγραφή του χρόνου παρατήρησης UTC και στη διαμόρφωση του αρχείου των μετρήσεων, ώστε να είναι άμεσα αξιοποιήσιμο στους υπολογισμούς.

Η μεθοδολογία εφαρμόστηκε σε τρία σημεία στην Αττική (κτήριο Λαμπαδαρίου στην Πολυτεχνειούπολη Ζωγράφου, Κέντρο Δορυφόρων του Ε.Μ.Π στο Διόνυσο, Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών στο Θησείο) και υπολογίστηκαν οι αστρονομικές συντεταγμένες Φ, Λ σε κάθε σημείο και οι μεταβολές ΔΝ του υψομέτρου του γεωειδούς μεταξύ τους, με τις αντίστοιχες ακρίβειες που επιτεύχθηκαν. Παρουσιάζονται τέλος τα πλεονεκτήματα της προτεινόμενης μεθοδολογίας, σε σχέση με αυτή που μέχρι σήμερα εφαρμοζόταν.

Το βασικό συμπέρασμα της εργασίας είναι, ότι με την επικοινωνία ενός γεωδαιτικού σταθμού υψηλής ακρίβειας, ενός δέκτη του συστήματος GPS και την κατάλληλη επεξεργασία των μετρήσεων μέσω των προγραμμάτων που συντάχθηκαν, μπορεί να προσδιοριστεί το αστρονομικό αζιμούθιο ΑΑ οποιασδήποτε διεύθυνσης παρατήρησης, αλλά και οι αστρονομικές συντεταγμένες Φ, Λ του σημείου παρατήρησης με υψηλή ακρίβεια, παρατηρώντας τους ίδιους αστέρες. Ο προσδιορισμός των αστρονομικών συντεταγμένων Φ, Λ με ακρίβεια της τάξης των λίγων εκατοστών του δευτερολέπτου τόξου, επιτρέπει τον υπολογισμό των συνιστωσών της απόκλισης της κατακορύφου ξ, η με αντίστοιχη ακρίβεια και τον προσδιορισμό των μεταβολών ΔΝ του υψομέτρου του γεωειδούς με ικανοποιητική ακρίβεια λίγων cm.

Aνάπτυξη μεθοδολογίας αστρογεωδαιτικών προσδιορισμών με ψηφιακά γεωδαιτικά όργανα.
Διδακτορική διατριβή, 2003

Ακρίβεια προσδιορισμού κατακόρυφων μικρομετακινήσεων με τη μέθοδο της Τριγωνομετρικής Υψομετρίας και χρήση θεοδολίχων ακριβείας

I. Γκουγκουτούδης, Ε. Λάμπρου, Γ. Πανταζής

Το άρθρο αυτό ασχολείται με την ακρίβεια προσδιορισμού κατακόρυφων μικρομετακινήσεων με τη μέθοδο της Τριγωνομετρικής Υψομετρίας σε συνδυασμό με τη μορφή των εργασιών (βραχυχρόνιες ή μακροχρόνιες) και του χαρακτήρα των μικρομετακινήσεων (κατακόρυφες ή συγχρόνως κατακόρυφες και οριζόντιες). Αναλύονται τα σφάλματα προσδιορισμού της μεταβολής των γωνιών ύψους, της απόστασης προς τα σκοπευόμενα σημεία, της θέσης της στάσης οργάνου και του συντελεστή γεωδαιτικής διάθλασης καθώς και η επίδραση αυτών στον προσδιορισμό των κατακόρυφων μικρομετακινήσεων. Όλα τα αποτελέσματα της ανάλυσης παρουσιάζονται σε διαγράμματα.

Προσδιορισμός και υλοποίηση με Γεωδαιτική μεθοδολογία του βασικού άξονα αναφοράς σε υποβρύχιο

Δ.Δ. Μπαλοδήμος, Α.Μ. Αγατζά - Μπαλοδήμου, Δ. Σταθάς, Σ. Λογούρης, Ε. Λάμπρου

Στην παρούσα εργασία προτείνεται μια γεωδαιτική μεθοδολογία προσδιορισμού του Βασικού Άξονα Αναφοράς (ΒΑΑ) ενός Υποβρυχίου (Υ/Β). Ο ΒΑΑ είναι ένας άξονας στο χώρο, μέσα στο Υ/Β, ως προς τον οποίο αναφέρονται όλα τα συστήματα και κυρίως τα συστήματα γραμμής πλεύσης ενός Υ/Β. Ως εκ τούτου φαίνεται ότι πρόκειται για μια ευθεία γραμμή υψίστης σημασίας τόσο για την πλεύση όσο και για τις εν γένει επιχειρήσεις του σκάφους. Ο ΒΑΑ στα υποβρύχια ελέγχεται και τοποθετείται εκ νέου, κάθε φορά που το σκάθος βρίσκεται έξω από το νερό, για εργασίες επισκευής και συντήρησης. Η πρόταση αφορά στον προσδιορισμό του άξονα αυτού με γεωδαιτικές μεθόδους. Ιδρύεται ένα γεωδαιτικό δίκτυο στο υπόστεγο επισκευών όπου με μετρήσεις προς συγκεκριμένα σημεία του σκάφους και με υπολογισμό των καρτεσιανών συντεταγμένων τους ως προς κατάλληλα επιλεγμένο σύστημα αναφοράς προκύπτει η εξίσωση ΒΑΑ και έτσι καθίσταται ευκολότερη η χάραξή του στο κατάστρωμα του Υ/Β. Η μέθοδος, που αναπτύσσεται στην παρούσα εργασία, συγκρίνεται με τη μέχρι τώρα εφαρμοζόμενη μέθοδο από το Πολεμικό Ναυτικό (Π.Ν.)

Fast and accurate determination of astronomical coordinates Φ, Λ and azimuth, using a total station and GPS receiver

D. D. Balodimos, R. Korakitis, Ε. Lambrou and G. Pantazis

This work reports the development of a system for fast and accurate determination of astronomical latitude (Φ), longitude (Λ) and azimuth (A). The system consists of a high-precision total station, with the appropriate software for automatic registration of the measured elements, connected to a GPS receiver through which accurate UTC timing is provided. This system allows the acquisition of a large amount of data during the tracking of selected stars around their meridian transit. After the appropriate processing of the data, an accuracy of σΦ = σΛ = ±0″.01, σΑ = ±0″.2 may be achieved for the determination of the astronomical coordinates and azimuth.The developed system compares favourably to older classical ones, due to its compactness and the accuracy obtained within a short period of time. Thus, combined with GPS receivers for the geodetic coordinates determination, it can easily be used for the determination of the deviation of the vertical and eventually of the geoid separation N.

Accurate determination of the geoidal undulation N

Εvangelia Lambrou, George Pantazis, Dennis D. Balodimos

This work, related to the activities of the CERGOP Study Group Geodynamics of the Balkan Peninsula, presents a method for the determination of the variations ΔN and, indirectly, of the geoidal undulation N with an accuracy of a few millimeters. It is based on the determination of the components ξ, η of the deviation of the vertical using modern geodetic instruments (digital total station and GPS receiver).

An analysis of the method is given. Accuracy of the order of 0.01arcsec in the estimated values of the astronomical coordinates Φ and Λ is achieved.

The result of applying the proposed method in an area around Athens is presented. In this test application, a system is used which takes advantage of the capabilities of modern geodetic instruments. The GPS receiver permits the determination of the geodetic coordinates in a chosen reference system and, in addition, provides accurate time information. The astronomical observations are performed through a digital total station with electronic registering of angles and time.

The required accuracy of the values of the coordinates is achieved in about four hours of fieldwork. In addition, the instrumentation is lightweight, easily transportable and can be setup in the field very quickly. Combined with a stream-lined data reduction procedure and the use of up-to-date astronomic data, the values of the components ξ , η of the deviation of the vertical and, eventually, the changes ΔN of the geoidal undulations are determined easily and accurately.

In conclusion, this work demonstrates that it is quite feasible to create an accurate map of the geoid undulation, especially in areas that present large geoid variations and other methods are not capable to give accurate and reliable results.

A standard network to control GPS receivers

Εvangelia Lambrou, George Pantazis

This work deals with the establishment of a close–range standard 3-dimensional geodetic network in order to certify the GPS receivers’ proper function. The standard network is located at the area of the University Campus of NTUA at Zografos Athens, Greece.

The first aim is the determination of the X and Y coordinates and the orthometric height H of the network’s points as well as the determination of their uncertainties by accurate terrestrial measurements.

The final target is to check any pair of GPS receivers.

The above standard network consists of five points, marked by special pillars, which ensure the stability of their place and the single setting of both a Total Station and a GPS receiver.

The terrestrial observations consist of horizontal and vertical angles and distance measurements between the points. The measurements were carried out by using a digital total station Leica TCA 1800 and the indispensable and appropriate accessories such as tribraches, prisms, targets, heavy forced centering bases, prism holders and adapters, which lead to the maximum possible measuring accuracy.

The adjustment of the terrestrial measured data was carried out in the Greek Geodetic Reference System 1987 (GGRS ′87) by the least square method.

The standard network was used in order to check a pair of GPS receivers Trimble 4600LS. Ten baselines were measured and determined the coordinates of the five points and the corresponding uncertainties in the same reference system.

The comparison of the measured elements such as distances, horizontal angles and height differences as well as the calculated coordinates of both solutions, leads with credibility to the certification of the proper or improper function of GPS receivers and to the checking of their industrial prescribed accuracy.

Astrogeodetic study of the orientation of Ancient and Byzantine Monuments: Methodology and first results

Pantazis George, Sinachopoulos Dimitris, Lambrou Evangelia, Korakitis Romylos

This work presents a method for the thorough research of the orientation of monuments, based on state-of-the-art geodetic and astronomical measurements. These measurements permit the production of an astronomically oriented, digital plan of the monument, a digital diagram of the perceptible horizon around the monument and a digital reconstruction of the apparent path of the Sun, as it rises above the horizon at characteristic dates. The data reduction procedures are rigorous and lead to an accurate determination of the orientation of the monument. The orientation is then interpreted in terms of other, mostly cultural, information about the scope of the monument and its time of construction. In retrospect, therefore, the method provides an independent determination of the time of construction of the monument within a narrow chronological range. The effectiveness and accuracy of the method is demonstrated by its application to the late Byzantine church of the “Assumption of Virgin Mary” in the Greek town of Kalabaka. The orientation of the main axis of the church is geometrically determined to an accuracy of 0.6 arcminutes. Combining all geometric data with cultural and historical information, we determine the time of construction of the church (1000 AD ± 13 years).

On the date of early Christian Basilicas (Central Greece)

George Pantazis and Evangelia Lambrou

The exact foundation date of many early Christian churches is still unknown or according to archaeologists’ estimation it is attributed to a large time interval. According to a new astrogeodetic methodology, today it is feasible to assess it. This paper deals with the determination of the orientation, the foundation date and the dedication of nine Early Christian basilicas, situated in Central Greece. According to the suggested methodology, the appropriate geodetic and astrogeodetic measurements were carried out on the site of each Early Christian basilica in order to: Determine the accurate position on the surface of the earth by the calculation of its coordinates, Draw the accurate digital plan, Define the basic longitudinal axis, Calculate the astronomical azimuth of the basic axis via observations to Polaris (· Ursa Minoris), Create the profile of the perceptible horizon, Determine the apparent transit of the Sun for different dates. Combining all the above data for each Early Christian Basilica, the total geometric documentation of the monument was made. The detection of its foundation date and its dedication were achieved with adequate precision and reliability. Last, their selectable and systematical astronomical orientations were registered and a data base including all the above data had been created.

Ακριβής προσδιορισμός υψομετρικών διαφορών με χρήση ολοκληρωμένων γεωδαιτικών σταθμών

Ε. Λάμπρου

Στην παρούσα εργασία προτείνεται και αναλύεται μια μέθοδος Τριγωνομετρικής Υψομετρίας Ακριβείας (ΤΡΥΑ) για τον προσδιορισμό υψομετρικών διαφορών μεταξύ προσιτών ή απρόσιτων σημείων, αξιοποιώντας τη δυνατότητα των σύγχρονων γεωδαιτικών σταθμών να μετρούν μήκη και χωρίς τη χρήση ανακλαστήρα (Reflectorless). Αρχικά γίνεται μια περιγραφή της ΤΡΥΑ και παρουσιάζεται ο απαιτούμενος εξοπλισμός για την εφαρμογή της. Ακολουθεί η θεωρητική ανάλυσή της ως προς τις ακρίβειες που μπορούν να επιτευχθούν. Μελετάται η επίδραση του σφάλματος των μετρούμενων μεγεθών (μήκη, γωνίες), της μεταβολής του συντελεστή γεωδαιτικής διάθλασης και της καμπυλότητας της γης, στην τελικά προσδιοριζόμενη υψομετρική διαφορά. Καταγράφονται χρήσιμες επισημάνσεις για την ορθή εφαρμογή της. Τέλος στα συμπεράσματα αναφέρονται τα πλεονεκτήματα της ΤΡΥΑ και η επιλογή του γεωδαιτικού σταθμού ώστε να επιτυγχάνεται η επιθυμητή ακρίβεια με το ελάχιστο κόστος.

Astronomical azimuth determination by the hour angle of Polaris using ordinary total stations

Ε. Lambrou and G. Pantazis

The determination of the astronomical azimuth of a line is not a difficult task for surveyors any more. The aim of this paper is to analyze the theoretical details and errors in order to propose the use of ordinary total stations, for an easy, efficient and accurate determination of the astronomical azimuth of a line by the hour angle method via Polaris sightings. As many modern total stations have a built – in quartz clock they can register automatically the UTC time as well as the angle measurements (horizontal and zenith) of each observation. The total fieldwork time needed is about 10 minutes and the accuracy that may be achieved is about ± 2″. This procedure will be proven to be easier than the determination of the geodetic azimuth of the same line. The calculation is independent and the result is free of the errors that the coordinates of a survey mark may contain, because they are not used. However good positional data is required from other sources. Astronomical azimuths are an alternative solution for the surveyors in order to check or orient their field surveys and arbitrary networks independent of the GPS system.

The orientation of Delos’ monuments

George Pantazis, Evangelia Lambrou, Konstantinos Nikolitsas, Maria Papathanassiou, Athanasios Iliodromitis

Apollo’s sacred island, Delos, is an extended archaeological site, which contains important monuments dating from prehistoric to Hellenistic times. In this article the orientation of some of the most significant monuments of the site are studied.

Each monument has been measured by means of modern accurate geodetic and astrogeodetic methods and instrumentation so that its plan, its main (longitudinal) axis, the profile of the perceptible horizon as seen from the monument and the astronomical azimuth of the main axis are determined.

Special attention and study have been reserved to the Cave of Kynthos (Andron), as the latter was considered as an ancient observatory.

This study attempts also a possible dating of the measured monuments based on their orientation and its relation to special celestial bodies.

All data deduced by measurements and calculations, as well as historical information have been used for the creation of a database in Macromedia software.

Investigating the orientation of eleven mosques in Greece

George Pantazis and Evangelia Lambrou

This paper investigates the orientation of eleven mosques situated in several regions of Greece. The aim of this work is to verify whether and how accurately the monuments have been constructed according to the Muslim tradition. As geodetic and astrogeodetic methods are used, the geometric documentation of each monument is carried out and its astronomical orientation is determined. The qibla for each monument is calculated by using geodetic equations. The mosques’ main axis azimuths are determined by a precision of some arc minutes. Also, their orientation, relative to the Canopus star (Alpha Carinae)—which the tradition has closely related to Kaabah in Mecca—is examined. All the mosques seem to follow the religious rule.

Evaluation of the Credibility of Reflectorless distance measurement

E. Lambrou and G. Pantazis

Reflectorless distance measurement provides the ability to easily make quick measurements saving time and labor for surveyors. The precision and accuracy of these types of measurements are under discussion because of the variety of parameters that can affect these measurements that are not well-understood. This paper attempts to answer some of the questions that have arisen about the credibility of reflectorless distance measurements ranging up to 50 m. An experiment was carried out using 26 different materials as the reflecting surface (these materials were also of differing colors). Additionally, the experiment used three different angles of incidence of the incoming electromagnetic energy with three different types of reflectorless total stations over a variety of ranges. A further experiment was conducted with an additional total station using 11 different materials at different ranges. To properly evaluate the results, a special supporting base was manufactured for holding the reflecting surface to ensure accuracy in the evaluation. The results are presented in tables and the conclusions that are derived indicate that further investigation is needed, especially at longer distances, as the parameters that influence reflectorless distance measurement in those situations are many more, and more important than at short ranges.

Special marking of 3d networks’ points for the monitoring of modern constructions

Evangelia Lambrou, George Pantazis and Konstantinos Nikolitsas

In order to monitor the deformations of modern constructions a local 3D network was usually being established at the surrounding area. The centering error, of both the instrument and targets, causes significant uncertainties in the determination of the x, y, z coordinates of the network’s points. In order to assure precise centering for both the instrument and targets, not only for the accessible but also for the inaccessible network’s points, a prototype way of marking is being implied. A special semi-permanent portable metallic stand (photo 1) was manufactured for marking the accessible points. The stand provides forced instrument centering of the order of ±0.1mm. It is light enough to carry, it accelerates and facilitates the centering and leveling of the instrument as well as it eliminates the time needed for the measurements. The applied laboratory checks in order to certify the suitability of its use and the provided accuracy are being described. For the inaccessible points special targets were used. The targets were put in permanent attachments (photo 7), (photo 8), which were also manufactured. Useful conclusions were drawn when these special accessories were used in to a 3D network, which was established for the monitoring of a new football stadium. Two measurement phases were carried out. The first one with the stadium being empty and the second one when it was crowded (about 32000 people) during a significant football match.

Accurate Geoid height differences computation from GNSS data and modern astrogeodetic observations

Εvangelia Lambrou

This work presents the revival of the astrogeodetic observation procedure by means of modern instrumentation and processing. The determination of astronomical coordinates Φ, Λ and the components ξ and η of the deflection of the vertical is achieved with an accuracy that reaches ±0".01

The used method brings to the fore the classical geodetic astronomy actually aided by modern technology. The system of NTUA is used (Lambrou 2003).This system consists of a first order total station connected with a GNSS receiver in order to register time with 1msec.

The same method is applied by changing the instrumentation. An advanced "imaging" total station is used, providing a direct connection to the internet, to a world time server, in order to obtain the necessary accurate time information. This total station runs windows CE and moreover it allows carrying out the observations on a digital screen, as the telescope is not deemed essential anymore. The sightings may be also carried out remotely via a PC’s screen situated anywhere and connected to the internet.

Alternatively, in order to bypass the need of accurate time information, the Laplace equation can be used. Thus the determination of η is achieved. As a limitation, this procedure requires visibility between the points.

By using the corresponding geodetic coordinates φ, λ and azimuth, which are all provided by the GNSS measurements, the deflection of the vertical components (ξ and η) are computed. Thereinafter the geoid undulation differences ΔN are calculated, with few mm accuracy.

By following this procedure, the results are independent from the definition of the local height datum. For this reason, it can improve the global geoid models as it enriches their data in areas characterized by large geoid variations due to rough topography. Finally, this procedure could be used for the unification or the definition of a unified height datum, for a country.

Analysis of the errors of the antenna’s set up at the GNSS measurements

Evangelia Lambrou

Today, the GNSS system (Global Navigation Satellite System) is used for more complicate and accurate applications such as monitoring or stake out works. The truth lies in the fact that in the most of the times not enough attention is paid to the antenna’s setup. Usually, gross errors are found in the antenna’s centering, leveling and in the measurement of its height, which are significant. In this paper, a thoroughly analysis of the above mentioned errors is carried out. The influence of these errors in the calculation of the X, Y, Z Cartesian geocentric coordinates and the φ, λ, h ellipsoid geodetic coordinates of a point P on the earth’s surface, is analyzed and is presented in several diagrams. Also a new convenient method for the accurate measurement of the antenna’s height is presented and it is strongly proposed. The conclusions outline the magnitude of these errors and prove the significance of the antenna’s proper setup at the accurate GNSS applications.

Remote Survey. An Alternative Method for Capturing Data

Evangelia Lambrou

Abstract: As technology in the manufacturing of total stations evolves at rapid speeds, a new era arises for the Surveyor's field work. This paper presents the appropriate instrumentation, the software and the possibilities of communication, which are needed for the Remote survey realization. By engaging in it, the surveyor can sight, measure, help or check his or her collaborators at the field, without having to be at the designated site. Applying the remote survey in specific applications, the user can target, choose and check the targets and also have a complete view of the field work in progress, at any given time from his or her office, his or her home or where ever he or she might be. Ganging up free software and appropriate instrumentation combining with wired or wireless connections, the remote overall control and handling of a total station is achieved without any additional costs. The pros and cons of this procedure are presented. Additionally the first successful results of the remote targeting accuracy, achieved via a computer, according to the ISO17123-3 procedure, are presented. Finally useful discussion and further investigational tips are underlined. The described method is intended for supporting specific surveying applications or scientific and academic researches and not for professional land surveying works.

3D Digital Terrestrial Model Creation Using Image Assisted Total Station and Rapid Prototyping Technology

G. Pantazis, E. Lambrou, S. Polydoras and V. Gotsis

This paper presents the integrate procedure for the documentation and fabrication of the 3D Digital Terrestrial Model (DTM) of inaccessible and rough surfaces. The proposed procedure combines the use of modern Image Assisted Total Stations (IATS) with Rapid Prototyping (RP) Technology. The determination of the measurement accuracy, as well as, the a-priori estimation of σo of the surface creation is achieved by using the Monte Carlo technique and the least square method. Also, basic concepts and principles of RP technologies are presented. The application of the procedure was realized at the difficult and inhospitable area of the central crater “Stefanos” on Nisyros Island’s Volcano, Greece. The a-priori calculation of the minimum essential scanning step, as well as, the testing use of two IATSs is included. Additionally, the elaboration and the special algorithms used for the actual RP fabrication of the crater’s tangible model are illustrated. Finally a scholastic check of the model’s reliability is applied.

Estimation of the gauging and the calibration time interval for the modern total stations

Evangelia Lambrou and Antonios Antonakakis

The modern TSs (total stations) have reached a very high level in the provided reading and reliability (accuracy and precision) of their measurements. The evolution of the digital technology has helped in this direction. Thus, the TSs can support all requirements for the stake out and monitoring of modern survey engineering and constructions projects. Their complicated manufacturing process and the sensitivity of their components require gauging, adjusting and calibration at certain time intervals. This appears to be the only way in order to assure the precision of measurements provided by the manufacturer and the reliability of the works they are used for. The goal of this paper is to propose a method for the estimation of the gauging time interval for modern TSs, which could be used by any user. More specifically, the indispensable need for the TSs gauging is elevated and documented. All the parameters that influence their operation are registered. A model expressed by a scale of grades is defined, leading thus to an equation for the calculation of the time interval for the next needed gauging and calibration.

Testing and performance evaluation of terrestrial panoramic imaging system in close range documentations

Anastasios – Grammatas Kampouris, Evangelia Lambrou

A new surveying methodology is accomplished by using terrestrial integrated panoramic imaging systems from fixed station. This technique promises to reduce the surveyor’s field work time in some minutes in order to facilitate the visual and geometrical documentation of various objects and enrich the deliverables of the survey. This paper investigates the convenience of the methodology pushing forward the advantages and the disadvantages. Additionally, compares the results of two selected applications which were respectively implemented by conventional terrestrial survey. The experimental applications that were carried out involved in surveying and documenting a building façade and a vertical cylindrical fuel storage tank. The comparison deals with the accuracy achieved and the time needed for the field work as well as for the data processing. The instrumentation used was the Trimble V10 imaging rover and first order total stations. Thus panoramic imagery from fixed stations is proved to be applicable for the most common survey applications as well as building facades and geometric documentation of structures. The provided accuracy of the calculated coordinates is of the order of few centimeters.

Assessment of the Greek Vertical Datum – A case study in central Greece

V.N. Grigoriadis, E. Lambrou, G.S. Vergos, and I.N. Tziavos

In this study, the consistency of the Greek Vertical Datum (GVD) is examined, focusing on an area in central Greece and following similar efforts made in previous researches for the establishment of an International Height Reference System (IHRS). High precision GNSS measurements are available at trigonometric benchmarks located along the Gulf of Corinth, with benchmarks residing on both coasts along. First, the zero-level geopotential value (WoLVD) for the two areas, north and south coast, is determined, based on the classical Helmert theory using GNSS/leveling data and surface geopotential values derived from GOCE-based global geopotential models (GO-DIR-R5, GO-TIM-R5, GOCO05s and GECO) and EGM08. Then, the relative offset between the two areas is estimated while subsets of the computed benchmark values are also examined. Significant inconsistencies are detected that depend on the choice of benchmarks used in the computations.Moreover, a per benchmark analysis showed that the inconsistencies present a random spatial distribution and are attributed mainly to the orthometric height values of the benchmarks. Furthermore, the local WoLVD estimates are compared with previous results related to the GVD and the VD of the Greek islands and the corresponding value adopted by the IHRS. Finally, some remarks are drawn on the feasibility of the unification of the GVD with a global one.

Beyond the boundaries of feasible engineering geological solutions: stability considerations of the spectacular Red Beach cliffs on Santorini Island, Greece

V. Marinos, G. Prountzopoulos, P. Asteriou, G. Papathanassiou, T. Kaklis, G. Pantazis, E. Lambrou, N. Grendas, E. Karantanellis, S. Pavlides

The outstanding Red Beach in Santorini, a famous volcanic island in the Aegean Sea in the territory of Greece, exhibits extended rockfall instabilities along its cliffs, placing its highly frequented touristic zones at high risk. This study aimed to generate an engineering geological interpretation of these instabilities and to evaluate the degree of the rockfall potential in relation to the natural evolution of the beach. A detailed field survey of the engineering geological conditions and thorough scanning of the cliffs using terrestrial scanning (LiDAR) combined with accurate geodetic survey fac¸ade plans, enabled the detection of cinematically unstable sections. A semiautomated qualitative method for evaluating the site-specific landslide potential was also performed here using an unmanned aerial vehicle, which executed several flights around the research area 3.5 years after LiDAR scanning. The resulting products, namely a digital surface model, an orthophotograph and point clouds, were compared with the LiDAR data to evaluate the behavior of the volcanic formations at the cliff and the rockfall potential. The Red Beach cliff, mainly composed of volcanic scoria cones, was found to be very challenging case for determining a feasible engineering geological solution. Its numerous requirements with respect to rockfall control and stabilization in conjunction with the necessity of maintaining the landscape’s natural beauty and preserving the adjacent archeological site further complicated the problem. However, stabilization to prevent rock falls will provoke a disruption of the balance between the sea-induced erosion and the supply of material that originates from rock falls of the natural slopes toward the beach that could put the existence of the Red Beach in significant danger. A feasible engineering geological solution for stabilizing the cliffs was investigated by evaluating all the possible protective and prevent measures. However, whether any of these measures are acceptable is doubtful.

Detecting the Centring Error of Geodetic Instruments over a ground mark through a tribrach based optical plummet

Εvangelia Lambrou & Konstantinos Nikolitsas

Accurate centring is the primal procedure for the setting and the proper operation of geodetic instruments in order to obtain correct measurements.

Different centring means are used through the time from the plumb bob to the laser plummet. The more distributed centring mean, which is examined in this research, is the tribrach with optical plummet; as today, it is used for the setting of a variety of instrumentation as total stations, Global Navigation Satellite System receivers, laser scanners, targets, etc.

This paper develops a procedure for the detection and the assessment of the centring accuracy, which occurs over a ground mark trough a tribrach-based optical plummet. The process is based on the rectification of a single image, which is taken through the tribrach eyepiece. About 150 experimental processes were carried out by using different implementation materials for the ground points, as well as by using different targeting options through the tribrach. The resulting centring errors are presented by several diagrams for all the tested combinations in order to define the length and the direction of the centring error vector. The centring error does not exceed 1 mm by all the combinations, while the mean value is about 0.3 mm. Moreover, the direction of the error vectors presents a systematic orientation which probably expresses the observer’s personal equation and skills. The proposed procedure is assessed as reliable and adequate. Further investigation is proposed in order to examine more types of ground targets and the personal influence of the observer.

The Influence of Deployment Parameters on 2D Wireless Sensor Network by Using a Centroidal Voronoi Tessellation Based Algorithm

Athanasios Iliodromitis, Evangelia Lambrou

The optimum spread of a Wireless Sensor Networks (WSNs) is the main requirement for all the modern applications that use WSNs for the monitoring and the observation of natural environment. The early warning systems e.g. for fire or deformation detection are the main fields that uses this technology as well as the monitoring of other environmental parameters as temperature, humidity, pollution and radiation.The spatial distribution of the sensors of a WSN must follow specific criteria.The equilateral triangle grid leads to the maximum coverage with the minimum number of sensors. Nevertheless, in most large-scale outdoor applications, achieving the ideal deployment geometry is hard or even impossible. The OptEval algorithm, using the Centroidal Voronoi Tessellation (CVT), achieves geometry as near as possible to the ideal one, minimizing the numbers of sensors needed, which subsequently means less cost for the entire network. A range - independent index that takes into account the geometry of the distributed sensors is used for the evaluation of the solution, comparing the random TIN, which the nodes of the network form, with the ideal geometry. This paper investigates the features of the above procedure in relation to the main parameters namely the density of points for supervision, the range of the sensor and the number of used sensors .This will provide an useful tool for the immediate assessment of the probable optimum solution, it can create directives for the operation and the efficiency of the deployment as well as for its cost. So, ninety different scenarios are formed for the same area with randomly distributed observation points, changing the parameters that affect the final result, i.e. the number of the points to be observed, the number of the available sensors and the radius of the sensors. The results follow a pattern which can be taken into consideration for future work. Also has emerged that the most crucial parameter is the range of the sensor which is used. Thus, the users of this method can assess the expected values of coverage percentage and the geometry of the final solution in order to deside for the implementation of the optimum deployment.

Modeling the deviations of the Reflectorless Distance measurement due to the beam’s incident angle

E. Lambrou

As the reflectorless (RL) distance measurements provide exceptional possibilities to the modern surveying projects, the reliability of the measured distances has major significance. However the reflectorless distance measurement is influenced by numerous parameters via a complex interaction, which add extra error to the measured value. Several studies were carried out in order to determine the magnitude of these errors due to several parameters by using different instruments.

This study investigates the determination of a correction equation for the error in the reflectorless distance measurements that occurred outdoors in a distance of 100m due to the change of the incident angle of the laser beam. Three advanced total stations, 23 materials and 13 different incident angles are participated in the experiment for the data collection. Deviations up to 5cm are registered. Numerous of approximation equations are tested in order to estimate, which describes better the distance deviation from the correct value. The RMSE and R2 are used as criteria in order to ensure the reliability of the adaptations. It was fount that each total station has a different behavior with regard to the provided data. Thus one general correction equation of 2nd order became possible to determine, for each total station and for all the involved materials, which corrects all the measurements by an accuracy of ±3mm. Moreover individual equations of 1st, 2nd , 3rd and exponential order are determined for each material. The results certify that it is feasible the modeling of the deviations of the reflectorless distance measurement due to the beam’s incident angle and then for other influencing parameters. This fact strengthens the possibility to incorporate such equations in total stations’ software in order to automatically correct their reflectorless distance measurements.

A convenient procedure for the calibration and check of GNSS systems by using the relative static positioning method

Evangelia Lambrou, Nikolaos Kanellopoulos

Recent development in the area of GNSS-based measurements consists of combination of methodologies and modern manufactured antennas and receivers, which are able to provide coordinates of sub-centimeter accuracy. In order to succeed this, it is necessary that the measurement system (base and rover antennas- receivers and their ancillary equipment) to be calibrated and functioning properly, as the manufacturer defines. Therefore a full methodology that ensures the proper function of GNSS systems is indispensable. This paper describes a convenient procedure for the calibration and check of GNSS systems, using the relative static positioning method. Each one of the calibration or the check procedure can be applied individually. The appropriate statistical checks were carried out in both procedures in order to conclude with reliability about the proper function of the systems being checked. The methodology succeeds the results by using efficient number and type of observations and simple mathematical models. So it is convenient to be used by professionals in order to improve and to ensure their products. More over it could be a new supplement of the ISO 17123-8, which deals only with the real time kinematic method and informs the user only for the precision of the base system which is being checked and not about the accuracy of the measurements. An external control base of 2km length is used for the data acquisition. The control base is located at an optimum position in order to minimize the errors due to the elevation variance, the multipath effect and atmospheric conditions. Also the appropriate series of measurements are carried out in order to take into consideration the change of the satellite geometry. Consequently the proposed procedure provides an over all illustration about the status of the checked GNSS systems under any random environmental conditions. This estimation interests every professional in order to ensure the reliability of his products. Moreover it concludes not only about the precision of GNSS systems under check but also about the accuracy that they provide by the comparison to the ″ true″ values of the measured parameters.

Precise local Geoid definition. Case Study: Nisyros Island in Greece

EVANGELIA LAMBROU

The global geoid model EGM08 consists nowadays one of the best tools for the transformation of geometric heights provided by GNSS measurements to orthometric ones. Nevertheless there are some areas worldwide, where due to the strong variations of the terrain (high mountains, spread islands etc.), there is not a satisfied adaptation of the EGM08.

However the determination of accurate orthometric heights is required by demanding infrastructure and monitoring projects.

Moreover the need for unification of the vertical datums between islands and mainland in Greece as well as between adjacent countries arises as one of the major problems of the geodetic community.

Thus, the well spread use of GNSS needs a perfect geoid correction equation in order to derive reliable orthometric height from the geoidal ones by accuracy of cm level. This demands accurate and reliable knowledge of both heights at the examined area. The ellipsoidal heights are easily resulted by GNSS measurements, while the orthometric ones are extremely demanding in time and staff in order to be collected by some mm accuracy.

This study applies a direct measurement procedure and assesses, in terms of time and cost, the calculation of a precise local geoid at an insular part of Greece in order to achieve some mm accuracy.

The experimental application is implemented on Nisyros island. Nisyros Island is located at the southeast edge of the Aegean Sea. GNSS measurements by the relative static positioning method and orthometric height differences measurements by the Accurate Trigonometric Heighting method were carried out, connecting the established benchmarks. The orthometric and geometric heights of each benchmark were determined with ±6mm and ±10mm respectively by applying least square adjustments. The appropriate best adapting equation is determined as well as the contour lines of the derived local geoid undulation are drawn. Additionally the corresponding values of the geoid undulation N were calculated by the EGM08 geoid model. Thus, a new correction equation was formed in order to be more feasible for the concrete area. Moreover the zero-level geopotential value (Wo) of the island, has been determined and compared to the corresponding one of the neighboring to Nisyros Hellenic islands and the Greek Vertical Datum (GVD).

Knowingly orientation of Ancient Greek Temples

Pantazis George, Lambrou Evangelia

It has been confirmed by many researchers in the past, like Dinsmoor, Heinrich Nissen, Norman Lockyer and Orlandos, that the orientation of the ancient Greek monuments it is not accidental. Also the same is true for monuments of other cultures. Previous years this research was carried out by simple instrumentation like compass and simple calculations due to the lack of computers. Today for the same research there is the possibility of using modern instrumentation and more accurate calculations in order to acquire more accurate and reliable results.

This paper presents a thorough research of monuments astronomical orientation based on the modern state-of-the-art geodetic and astrogeodetic measurements and data analysis. The acquisition of these data permit the acquirement of an astronomically oriented digital plan of the monument, a digital diagram of the perceptible horizon around the monument and a digital reconstruction of the apparent path of the Sun, as it rises above the horizon at characteristic dates. The data reduction procedures are reliable and lead to an accurate determination of monument’s astronomical orientation. The study of this orientation relative to the Sun’s circle reveals significant correlations with the days of their celebration and the adjacent monuments. Here the foundings for the ancient Greek temples of Parthenon and Hephaisteion in Athens, Poseidon at Cape Sounion, Zeus and Hera in Olympia are presented.

Structural Health Monitoring of the Holy Aedicule in Jerusalem

Moropoulou Antonia, Karoglou Maria, Agapakis Ioannis, Mouzakis Charalampos, Simos Asimakopoulos, Pantazis George, Lambrou Evangelia

The Holy Aedicule situated inside the Church of the Resurrection in the Old City of Jerusalem is the holiest Christian site in the world. For ensuring the sustainability of the Holy Aedicule, continuous, as well as periodic, monitoring using advanced equipment is crucial. The structural health monitoring process, as part of an overall management plan, will contribute in real time, through appropriate risk analysis and documentation, so that all relevant Christian Communities can take appropriate measures for the preservation of the structure. This paper describes the monitoring project and the equipment installed at the site during the restoration works. Main risks identified by the diagnostic campaign were tomb microclimatic variations as a result of the enormous number of visitors and Jerusalem climatic data, rising damp, seismic hazard, and structure movements during and after the completion of the restoration works. The installed instrumentation includes air temperature and relative humidity sensors, moisture content sensors for masonry materials, and a geodetic total station and a network of accelerometers for the continuous monitoring of the static and dynamic behavior of the monument, respectively. Thus, the remote monitoring and assessment of various risks to the monument is possible in real time.

Position determination of encoded and uncoded targets on the large hadron collider at Cern

S. Lapardhaja, E. Lambrou

The automatic detection of a great number of points of interest provides to photogrammetry essential capabilities for the automation of the procedure as well as for achieving optimum target position determination. The article deals with the use of image processing techniques in 2D images, which contribute to the detection of the targets, the ellipse fitting based on the least squares adjustment for the position determination of the targets, the decoding of encoded targets and the usage of collinearity equations combined with least squares in order to find the homologous points among several images for the uncoded targets

1 Ακρίβεια προσδιορισμού κατακόρυφων μικρομετακινήσεων με τη μέθοδο της Τριγωνομετρικής Υψομετρίας και χρήση θεοδολίχων ακριβείας.
Τεχνικά Χρονικά Α 1993, Τομ.13, Τεύχος 3, σελ. 273-281
2 Προσδιορισμός και υλοποίηση με Γεωδαιτική μεθοδολογία του βασικού άξονα αναφοράς σε υποβρύχιο.
Τεχνικά Χρονικά Ι 1999, Τομ.19, Τεύχος 3, σελ. 103 - 111
3 Fast and accurate determination of astronomical coordinates Φ, Λ and azimuth, using a total station and GPS receiver.
Survey Review, Vol 37, No290, October 2003, σελ. 269 - 275
4 Accurate determination of the geoidal undulation N.
Reports on Geodesy, Warsaw University of Technology, Institute of Geodesy and Geodetic Astronomy, Τεύχος Νο1(64), 2003, σελ. 165 - 172. Παρουσίαση στο συνέδριο "EGS – AGU – EUG Joint Assembly 2003", Nice – Γαλλία
5 A standard network to control GPS receivers.
Reports on Geodesy, Warsaw University of Technology, Institute of Geodesy and Geodetic Astronomy, Τεύχος Νο 2 (69), 2004, σελ. 261-269. Παρουσίαση στο συνέδριο "EGU 1st General Assembly 2004", Nice – Γαλλία, 2004
6 Astrogeodetic study of the orientation of Ancient and Byzantine Monuments: Methodology and first results.
Journal of Astronomical History and Heritage. Τεύχος Δεκεμβρίου 2004, Volume 7 No 2, Number 14, σελ 74-80
7 On the date of early Christian Basilicas (Central Greece).
Mediterranean Archaeology and Archaeometry, στο τεύχος 3/2007, Τόμος 6, σελ. 53-60. Παρουσίαση και στο "International Conference on Archaeοastronomy 14th SEAC 2006", Ρόδος, Απρίλιος 2006
8 Ακριβής προσδιορισμός υψομετρικών διαφορών με χρήση ολοκληρωμένων γεωδαιτικών σταθμών.
Τεχνικά Χρονικά, Τόμος Ι, Τεύχος 1-2, 2007, σελ. 37-46
9 Astronomical azimuth determination by the hour angle of Polaris using ordinary total stations.
Survey Review, Vol. 40, No. 308, Aπρίλιος 2008, σελ. 164-172
10 The orientation of Delos’ monuments.
Mediteranian Archaeology and Archaeometry, Vol. 9, No 1, 2009, pp 55-68 (indexed and abstracted in Arts and Humanities Citation Index Thomson USA)
11 Investigating the orientation of eleven mosques in Greece.
Journal of Astronomical History and Heritage, Vol.12, July 2009, pp 159-166
12 Evaluation of the Credibility of Reflectorless distance measurement.
Journal of Surveying Engineering, Vol.136,No.4, November 2010, pp 165-171
13 Special marking of 3d networks’ points for the monitoring of modern constructions.
Journal of Civil engineering and Architecture (ISSN 1934-7359), July 2011, Volume 5, Number 7, Serial No 44, pp 643-649.
Παρουσίαση και στο "13th FIG Symposium on Deformation measurements and Analysis – Measuring the changes - 4th IAG symposium on Geodesy for Geotechnical and Structural Engineering", Λισσαβόνα, Πορτογαλία, Μάιος 2008
14 Accurate Geoid height differences computation from GNSS data and modern astrogeodetic observations.
Proc. of the International Symposium on Gravity, Geoid and Height Systems (GGHS2012), U Marti (Ed.), IAG Symp. 141, pp 163-170, 2015.
Παρουσίαση και στο "International Symposium on Gravity, Geoid and Height Systems GGHS2012", Venice, Italy, Οκτώβριος 2012
15 Analysis of the errors of the antenna’s set up at the GNSS measurements.
Journal of Civil engineering and Architecture (ISSN 1934-7359) Volume 7, No. 10 (Serial No. 71), pp. 1279-1286, Οκτώβριος 2013
16 Remote Survey. An Alternative Method for Capturing Data.
Journal of Surveying Engineering, Volume 140, Issue 1, pp 60-64, Φεβρουάριος 2014
http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)SU.1943-5428.0000115, Ιούνιος 2013
17 3D Digital Terrestrial Model Creation Using Image Assisted Total Station and Rapid Prototyping Technology
International Journal of Heritage in the Digital Era, vol. 2, No 2, pp 245-262, Σεπτέμβριος 2013
18 Estimation of the gauging and the calibration time interval for the modern total stations.
Journal of Civil Engineering and Architecture 9 1210-1216, pp 1210-1216
DOI:10.17265/1934-7359/2015.10.009, Οκτώβριος 2015
19 Testing and performance evaluation of terrestrial panoramic imaging system in close range documentations.
International Journal of Engineering and Innovative Technology, Volume 6, Issue 6, December 2016
20 Assessment of the Greek Vertical Datum – A case study in central Greece
International Association of Geodesy Symposia. Παρουσίαση στο συνέδριο 1st Joint Commission 2 and IGFS Meeting International Symposium on Gravity, Geoid and Height Systems 2016, 2016
21 Beyond the boundaries of feasible engineering geological solutions: stability considerations of the spectacular Red Beach cliffs on Santorini Island, Greece.
Environmental Earth Sciences, Issue 15/2017, August, 2017
22 Five-Dimensional (5D) Modelling of the Holy Aedicule of the Church of the Holy Sepulchre Through an Innovative and Interdisciplinary Approach
Mixed Reality and Gamification for Cultural Heritage pp. 247-270, April 2017,
http://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-3-319-49607-8_9
23 Faithful Rehabilitation
Magazine of the American Society of Civil Engineers, Civil Engineering, Νοέμβριος 2017
24 Detecting the Centring Error of Geodetic Instruments over a ground mark through a tribrach based optical plummet
Applied Geomatics, https://doi.org/10.1007/s12518-017-0197-8, Volume 9, Issue 4, pp 237–245, Δεκέμβριος 2017
25 Check and calibration οf a single GNSS receiver by using the VRS RTN positioning method
Measurement, Volume 117, Pages 221–225, Μάρτιος 2018
26 The Influence of Deployment Parameters on 2D Wireless Sensor Network by Using a Centroidal Voronoi Tessellation Based Algorithm
IJSER, Volume 9, Issue 2, February 2018
27 Modeling the deviations of the Reflectorless Distance measurement due to the beam’s incident angle
International Journal of Applied Science and Technology, Vol. 8 No. 1, Μάρτιος 2018
28 A convenient procedure for the calibration and check of GNSS systems by using the relative static positioning method
International Journal of Scientific and Engineering Research, vol 9, issue 3, Μάρτιος 2018
29 Precise local Geoid definition. Case Study: Nisyros Island in Greece
International Journal of Engineering Technology and Scientific Innovation, Volume 3 Issue 2, Paper ID- ETS070381, Απρίλιος 2018
30 Knowingly orientation of Ancient Greek Temples
Δημοσίευση στο Annals of Archaeology Volume 1, Issue 2, 2018, PP 21-28 ISSN:2639-3662, 2018
31 Structural Health Monitoring of the Holy Aedicule in Jerusalem
Δημοσίευση στο Structural Control and Health Monitoring, DOI: 10.1002/stc.2387, 2019
32 Position determination of encoded and uncoded targets on the large hadron collider at Cern
Δημοσίευση στο περιοδικό Applied Geomatics, https://doi.org/10.1007/s12518-019-00274-7, 2019

Ο αστρονομικός προσανατολισμός και η χρονολόγηση του Ηραίου της Σάμου με χρήση αστρογεωδαιτικής μεθόδου

Ηλιοδρομίτης Αθανάσιος, Πανταζής Γεώργιος, Λάμπρου Ευαγγελία

Προσδιορίστηκε ο αστρονομικός προσανατολισμός και η χρονολογία κτίσης του Ηραίου της Σάμου, ενός από τα μεγαλύτερα μνημεία της αρχαιότητας. Έγινε η γεωμετρική τεκμηρίωση του μνημείου και δοκιμάστηκαν νέα όργανα για τον προσδιορισμό του αστρονομικού προσανατολισμού του. Αποδείχτηκε ότι με τη χρήση ενός μόνο ολοκληρωμένου γεωδαιτικού σταθμού μπορούν να εκτελεστούν όλες οι εργασίες για τη γεωμετρική τεκμηρίωση και τον προσδιορισμό του αστρονομικού προσανατολισμού ενός μνημείου, με ικανοποιητική ακρίβεια, γεγονός που κάνει τη μέθοδο πιο εύχρηστη και οικονομική. Επίσης ερευνώντας διάφορους αστερισμούς πλην του ήλιου, απεδείχθη ότι ο προσανατολισμός του ναού συνδέεται άμεσα με τη θέση και την κίνηση του αστερισμού των Πλειάδων, όπως φαίνονται από το χώρο του μνημείου. Η θέση αυτή σε σχέση με τον προσανατολισμό του βασικού κατά μήκος άξονα του μνημείου σηματοδοτούσε την έναρξη της Άνοιξης και του Φθινοπώρου, δύο εποχές πολύ σημαντικές στον αρχαίο κόσμο.

Προσδιορισμός αστρονομικού πλάτους με αυτοβαθμονόμηση

Γ. Πάνου, Ρ. Κορακίτης, Ε. Λάμπρου

Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται μια μέθοδος προσδιοριμού του αστρονομικού πλάτους (Φ) που αξιοποιεί σύγχρονο γεωδαιτικό εξοπλισμό και παρέχει ευκολία, ταχύτητα και ακρίβεια. Η απαίτηση ευκολίας και ακρίβειας οδηγεί σε παρατήρηση άστρων τη στιγμή της μεσημβρινής τους διάβασης. Στην περίπτωση αυτή το συμαντικότερο σφάλμα οφείλεται στην αστρονομική διάθλαση. Για την εκτίμηση της χρησιμοποιούνται μοντέλα που βασίζονται στά γενικά χαρακτηριστικά της ατμόσφαιρας και τις τοπικές συνθήκες στη θέση του παρατηρητή.

Στην προτεινόμενη μέθοδο, ο υπολογισμός (εκτίμηση) του αστρονομικού πλάτους και των παραμέτρων του μοντέλου διάθλασης γίνεται ταυτόχρονα, με βάση τα παρατηρούμενα μεγέθη και με εφαρμογή της Μεθόδου Ελαχίστων Τετραγώνων (αυτοβαθμονόμηση). Η αξιολόγηση της προτεινόμενης μεθόδου έγινε με δεδομένα αστρογεωδαιτικών παρατηρήσεων, που πραγματοποιήθηκαν για το σκοπό αυτό. Έμφαση δόθηκε στη σύγκριση των αποτελεσμάτων της αυτοβαθμονόμησης με τα αντίστοιχα της εφαρμογής της κλασικής μεθόδου Sterneck. Μετά την ανάλυση των παρατηρήσεων έγινε φανερό ότι, με την προτεινόμενη μέθοδο εντοπίζονται, ελέγχονται και περιορίζονται οι επιδράσεις των σφαλμάτων και εξασφαλίζεται ο προσδιορισμός του αστρονομικού πλάτους με ακρίβεια λίγων δεκάτων του δευτερολέπτου τόξου.

1 Ο αστρονομικός προσανατολισμός και η χρονολόγηση του Ηραίου της Σάμου με χρήση αστρογεωδαιτικής μεθόδου.
ΑΤΜ (επιστημονικά θέματα), τεύχος 179, Αύγουστος – Σεπτέμβριος 2006, σελ. 40-45, 2006
2 Προσδιορισμός αστρονομικού πλάτους με αυτοβαθμονόμηση.
Τιμητικός τόμος για Δ. Βλάχο, ΤΑΤΜ, ΑΠΘ, 2011

Παρακολούθηση παραμορφώσεων φραγμάτων με γεωδαιτικές μεθόδους

Ε. ΛΑΜΠΡΟΥ, Γ. ΠΑΝΤΑΖΗΣ

Η διαχρονική παρακολούθηση και ο έλεγχος της κινηματικής συμπεριφοράς ενός φράγματος αποτελεί ένα από τα πεδία εφαρμογής της γεωδαισίας. Η ανάπτυξη και ο εκσυγχρονισμός των γεωδαιτικών μεθόδων και των οργάνων παρακολούθησης των παραμορφώσεων τα τελευταία χρόνια, με τη ραγδαία εξέλιξη της τεχνολογίας, παρέχει ακρίβεια της τάξης των λίγων χιλιοστών. Στην εργασία αυτή γίνεται παρουσίαση διάφορων μεθόδων, που εφαρμόζονται για την παρακολούθηση φραγμάτων και των τρόπων σήμανσης των σημείων ελέγχου ώστε να εξασφαλίζεται η μονιμότητα στο χρόνο και η ακρίβεια των μετρήσεων. Παρουσιάζεται επίσης η εφαρμογή γεωδαιτικών μεθόδων στην παρακολούθηση της κινηματικής συμπεριφοράς του φράγματος του Κούρη στη Κύπρο. Αναλύεται η ίδρυση, μέτρηση και επίλυση ενός δικτύου κατακορύφου ελέγχου και ενός δικτύου τριδιάστατου ελέγχου σε δύο διαφορετικές χρονικές στιγμές μέτρησης. Προκύπτουν χρήσιμα συμπεράσματα τόσο για την αποτελεσματικότητα των εφαρμοζόμενων μεθόδων όσο και για την κινηματική συμπεριφορά του φράγματος.

Geodetic monitoring of bridge oscillations

EVANGELIA LAMBROU, GEORGE PANTAZIS

Παρουσιάζεται η ολοκληρωμένη γεωδαιτική μεθοδολογία ταυτόχρονης παρακολούθησης σε πραγματικό χρόνο, δύο ή περισσότερων σημείων σε γέφυρα. Αναλύονται επίσης τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της γεωδαιτικής αυτής μεθοδολογίας σε σχέση με γεωτεχνικές μεθόδους και ακόμη γίνεται σύγκριση της χρήσης συστημάτων του δορυφορικού συστήματος εντοπισμού (GPS) και ολοκληρωμένων γεωδαιτικών σταθμών.

Η μεθοδολογία βασίζεται στο συγχρονισμό δύο τελευταίας τεχνολογίας γεωδαιτικών σταθμών υψηλής ακρίβειας και δυνατοτήτων. Η εφαρμογή πραγματοποιείται στη Χαλκίδα στην υψηλή καλωδιωτή γέφυρα του Ευρίπου. Παρουσιάζονται οι χρονοσειρές παρατηρήσεων καθώς και η φασματικής τους ανάλυση χρησιμοποιώντας το κανονικοποιημένο περιοδόγραμμα του Lomb και προσδιορίζονται η συχνότητα και το μέγεθος της ταλάντωσης των σημείων τη συγκεκριμένη χρονική στιγμή.

Τα αποτελέσματα κρίνονται ικανοποιητικά, ενώ είναι εμφανής η αναγκαιότητα μεγαλύτερης συχνότητας καταγραφής των μετρήσεων και μεγαλύτερης ανάλυσης του χρόνου καταγραφής.

A new method to check the angle precision of total stations

Evangelia Lambrou, Konstantinos Nikolitsas

This paper proposes a new method to check the directions’ (angles’) precision of a total station (TS) against its manufacturer specification. It can be performed in less than half the time of the existing ISO 17123-3 test. Additionally it is innovative as provides both the random and the systematic errors that a TS may hold. The application of the method shows that, it is reliable, advantageous and time-efficient. Only half an hour is required for a TS’s check.

TS must be checked for systematic or random errors that contribute to the angles measurements. In many countries, by law, an accreditation certification should accompany every TS which is used at the modern infrastructure constructions. The high level of the demanded accuracy leads to the imperative need to ensure the proper TSs operation. The directions (angle) measurements are sensitive, because parameters like the nominal precision of the TS, the observer, the target and the environmental conditions are involved. More analytically the personal perception of the observer for the correct targeting, the type of target, the quality of the telescope’s lenses, the quality of the reading sensors of the TS , the sighting distance, the TS maintenance, the user treatment and the transportation conditions make the direction measurements enough sensitive.

The proposed procedure requires readings of directions (horizontal and vertical) with the inspected TS at a series of twenty targets which are established at an indoor laboratory hall. These readings are being compared with their "true" values which had been acquired by a first class (reference) TS. The number of the proper targets is resulted by a simulation of the control field, by using the "Monte Carlo" method.

Both, the systematic and random errors of the inspected TS, are being calculated by using the appropriate uncertainty equation by means of the least squares method. Moreover, the "scale" of the TS is calculated as an equation coefficient. The "scale" presents the grade of the TS’s identification with the prototype or even its regularity. Thus, not only the certification but also the accreditation of TS could be achieved. Likewise, the suitability of TS for use is confirmed, for every specific application. Also, a comparison of the proposed method with the recommended tests for TSs by ISO (ISO17123, 2001) is given.

The significance of 3D network adjustment by using different least squares methods for the constructions’ monitoring. Application on the monitoring network of the Holy Aedicule in Jerusalem.

Dimitrios Zachos, George Pantazis, Evangelia Lambrou

This paper deals with the comparison of the minimum constraints of the least squares methods that are used for the adjustment of a 3D monitoring network. The comparison is applied for the 3D geodetic network that was established in the site of the Holy Aedicule of the Holy Sepulchre in Jerusalem during the rehabilitation works (2016 - 2017). The permanent 3D monitoring geodetic network was implemented with special benchmarks. This network was measured at 8 different times from July 2016 to January 2017, in order to allow the displacements’ control of the network.

Two methods of minimum constraints adjustment are studied, minimum external and inner constraints. The main difference between these methods is the way each of them overcome the datum deficiency. External constraints require a minimum of known point coordinates and line direction, while inner constraints overcome control problem by using a set of constraints equations.

The network of the Aedicule is being adjusted for every phase, using both methods of minimum constraints. Adjusting the Holy Aedicule network with the external constraints, the accuracy of the determination is better than ±1mm for 95% confidence level, while the absolute and relative displacements are calculated using triaxial ellipsoids. Absolute displacements are equal to 4.1mm. Using inner constraints, the accuracy of determination is better than ±0.5mm for the same confidence level and the absolute displacements equals to 3.8mm.

Through error ellipsoids is proven that inner constraints lead to absolute error ellipsoids 60% smaller than using external constraints, while the displacement vectors do not differ notably, concluding that the sensitivity (i.e. possibility to detect displacements) of the network increases. The results are visually presented with diagrams.

Distance Limitations when using CORS Networks and GNSS Receivers for Deformation Monitoring.

Nikolaos Kanellopoulos, George Pantazis, Evangelia Lambrou

Global Navigation Satellite Systems (GNSS) are currently widely used for deformation data collection. Numerous of receivers are installed on structures like bridges and dams, in order to monitor their operation and health conditions. The technological advancement and installation of many networks of permanent and continuously operated reference stations (CORS) have resulted in their extensive use for monitoring purposes. Each one of the GNSS receivers is connected with a reference station, to perform the measurements.

Although the use of GNSS receivers and a proper reference station has been scientifically proved that horizontal and vertical accuracies of about ±10-15mm can be achieved, the distance limitations of using a permanent reference station for deformation monitoring, is a crucial parameter.

In this paper, the influence of the distance, between a monitor receiver and the reference station, to the achieved accuracy is investigated. The study involves measurements by single and dual frequency receivers at various conditions. These refer to the methodology being used for the measurements (Single Base and VRS), and the distance between the reference station and GNSS receiver, which fluctuates from 50m to 25km.

Regarding the results, the values of these distances are studied in order to examine the necessity and usefulness of using virtual stations, which are every time created at a different close distance to the monitored facility. Also, the least time between the different sets of measurements, in order for the deformation time series to be created, is concluded. Finally, the relation between the distance and the achieved accuracy is determined, through mathematical modelling.

A methodology for correcting refraction in vertical angles for precise monitoring in tunnels.

Konstantinos Nikolitsas, Evangelia Lambrou

During the last three decades, the possibility of the high-precision instruments has been offered to the geodetic community by the technological development. Despite of this advantage some crucial parameters affect their performance. One of these parameters is the refraction.

The geodetic refraction mainly affects the zenith (vertical) angle measurements, especially in tunnels and underground facilities, where high accuracy is needed for the monitoring of the deformations. The term atmospheric or geodetic refraction, is found in the relevant surveying literature as a mean to describe the alteration in the direction of the light curve as it propagates through the different layers of the lower part of the Earth's atmosphere.

In this present work, a new methodology is analyzed in order to eliminate the influence of the geodetic refraction in the zenith angle measurements. The main idea is the accurate measurement of the air temperature in different heights in order to calculate the temperature gradient at each position, where measurements of angles took place.

The application of the method took place through the analysis of the adjustment results of 3D geodetic network, which has been implemented in the TT1 tunnel at CERN. The choice of this test field is connected with the existence of seven Hydrostatic Levelling Systems (HLS) in the TT1 tunnel. These systems can provide height differences which are unaffected by the refraction with accuracy of ±10 μm. This choice permits the check of the results.

Finally, after the analysis of the results the new methodology is proved to be adequate for such accurate measurements since the standard deviation of the zenith angles residuals in 3D network adjustment is reduced approximately 70% after the refraction corrections and approaches the specifications of laser tracker (±1.5cc). Additionally, the maximum difference between the nominal height differences of HLSystems and the calculated height differences after the 3D network adjustment with the corrected zenith angles is very promising and approaches the value of 50μm.

Ιnvestigation of the Optimum Minimum Input Data For the Forecasting of 3D Point Position Changing, Using Non-Linear Autoregressive Neural Networks.

Alevizakou Eleni-Georgia, Evangelia Lambrou

One of the most attractive and popular intelligent technique in the scientific community, lately, is the Artificial Neural Networks (ANNs). They have been globally used in most disciplines (e.g., Economics, Medicine, Engineering) in order to solve difficult and complex problems neither as a new method nor as a complementary, more effective one. As it was expected, ANNs have been also introduced in numerous geodetic fields such as regional mapping of the Geoid, sea level forecasting, coordinate transformation, deformation monitoring etc. As far as the deformation monitoring is concerned ANNs have recently been used in the position changing forecast problem. In particular, a methodology, based on Non-Linear Autoregressive (NAR) and non-linear autoregressive with eXogenous inputs (NARX) Neural Networks, has been developed in order to provide forecasts for point position changing. Α question that emerged applying this methodology was the investigation of the optimum minimum number of available input data. The research reported in this paper aims to investigate this number, so that the produced short-term and long-term forecasts would have acceptable Mean Absolute Error (MAE), depending on the order of the individual position changing. The idea behind this research is mainly based on the probability of lack of access to big data. Experiments with different number of daily continuous data from GNSS permanent stations, starting from 3190 daily records, were carried out. Results reveal that the number of inputs plays an important but not crucial role during implementation of the methodology. It was concluded that reliable forecasts could indeed be produced using smaller number of input data.

1 Παρακολούθηση παραμορφώσεων φραγμάτων με γεωδαιτικές μεθόδους.
Παρουσίαση στο "1ο Πανελλήνιο Συνέδριο Μεγάλων Φραγμάτων με Διεθνή συμμετοχή", Λάρισα, Νοέμβριος 2008. Πρακτικά συνεδρίου σε ηλεκτρονική μορφή.
2 Geodetic monitoring of bridge oscillations
Παρουσίαση στο International conference "Innovations on Bridges and Soil-Bridge Interaction", Αθήνα, Οκτώβριος 2011. Πρακτικά συνεδρίου, Εκδόσεις Ιδρύματος Ευγενίδου 2011, σελ. 455 – 462
3 A new method to check the angle precision of total stations.
Παρουσίαση στο FIG Working Week 2015, From the Wisdom of the Ages to the Challenges of the Modern World", Sofia, Βουλγαρία, Μάιος 2015. Πρακτικά συνεδρίου.
4 The significance of 3D network adjustment by using different least squares methods for the constructions’ monitoring. Application on the monitoring network of the Holy Aedicule in Jerusalem.
Παρουσίαση στο 4th Joint International Symposium on Deformation Monitoring (JISDM), Aθήνα, Ελλάδα, Μάιος 2019.
5 Distance Limitations when using CORS Networks and GNSS Receivers for Deformation Monitoring.
Παρουσίαση στο 4th Joint International Symposium on Deformation Monitoring (JISDM), Aθήνα, Ελλάδα, Μάιος 2019.
6 A methodology for correcting refraction in vertical angles for precise monitoring in tunnels.
Παρουσίαση στο 4th Joint International Symposium on Deformation Monitoring (JISDM), Aθήνα, Ελλάδα, Μάιος 2019.
7 Ιnvestigation of the Optimum Minimum Input Data For the Forecasting of 3D Point Position Changing, Using Non-Linear Autoregressive Neural Networks.
Παρουσίαση στο 4th Joint International Symposium on Deformation Monitoring (JISDM), Aθήνα, Ελλάδα, Μάιος 2019.

Errors in the determination of vertical displacements using Trigonometric Levelling

IOANNIS GOUGKOUTOUDIS, EVANGELIA LAMBROU, GEORGE PANTAZIS

The vertical displacements of control points, which are inaccessible using the classical method of geometric levelling, can be determined using the method of Trigonometric Levelling, In this article, the errors appeared in determining vertical displacements with this method are discussed. Also, special reference is made to the error caused by the change of the refraction coefficient, Using the proposed solution, the determination of the vertical displacement and the determination of the change of the refraction coefficient can be done simultaneously.

Προσδιορισμός του προσανατολισμού των ναών της Μοναστικής Πολιτείας των Μετεώρων με αστρογεωδαιτική Μεθοδολογία

Γ. Πανταζής, Ε. Λάμπρου, Λ. Δεριζιώτης

Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται μια νέα γεωμετρική μεθοδολογία, η οποία συνδυάζει γεωδαιτικές και αστρονομικές μεθόδους με σκοπό τον προσδιορισμό του ακριβούς προσανατολισμού μνημείων. Η μεθοδολογία αυτή μπορεί να οδηγήσει επίσης στον προσδιορισμό της χρονικής περιόδου κτίσης του μνημείου. Παρουσιάζεται η εφαρμογή που έγινε στους ναούς και στα παρεκκλήσια που βρίσκονται στο χώρο της Μοναστικής Πολιτείας των Μετεώρων, όπου απεδείχθη ο συστηματικός τρόπος προσανατολισμού, ο οποίος συνδέεται κυρίως με την ημέρα εορτασμού τους. Κατά την εφαρμογή της μεθοδολογίας, με τη χρήση σύγχρονων γεωδαιτικών ψηφιακών σταθμών, δημιουργήθηκε μια βάση δεδομένων που περιέχει τα προσανατολισμένα τοπογραφικά διαγράμματα των κατόψεών τους. Τα διαγράμματα αυτά αναφέρονται σε ενιαίο κρατικό σύστημα αναφοράς και αποδίδουν πλήρως και με ακρίβεια της τάξης  2mm όλη τη γεωμετρική πληροφορία για κάθε ναό. Η μεθοδολογία είναι εύκολη και γρήγορη και μια γενικευμένη εφαρμογή της μπορεί να βοηθήσει εξαιρετικά στη δημιουργία αρχείων με αντίστοιχες πληροφορίες για όλα τα μνημεία.

Documentation and presentation of very steep and rocky ground surfaces by geodetic methods

Dennis Balodimos, Evangelia Lambrou, George Pantazis

Αντικείμενο της εργασίας αυτής είναι η πρόταση μιας γεωδαιτικής μεθοδολογίας για την γρήγορη και ακριβή αποτύπωση – τεκμηρίωση μεγάλων βραχωδών πρανών. Γίνεται μια συνοπτική παρουσίαση των μεθόδων και των οργάνων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε τέτοιου είδους εργασίες. Αναλύεται η χρήση νέων οργάνων, όπως είναι οι σύγχρονοι γεωδαιτικοί σταθμοί που μετρούν μήκη χωρίς τη χρήση ανακλαστήρα και επιτρέπουν τον γρήγορο και ακριβή προσδιορισμό συντεταγμένων απρόσιτων σημείων σε τοπικό τρισδιάστατο σύστημα αναφοράς. Δίνεται έμφαση στην κατάλληλη παρουσίαση των γεωμετρικών αποτελεσμάτων έτσι ώστε να είναι χρήσιμα και εύκολα αξιοποιήσιμα από την άλλους επιστήμονες, που εκπονούν διάφορες μελέτες (στήριξης, αποκατάστασης κ.α). Η μεθοδολογία εφαρμόστηκε στο βραχώδες πρανές του κάστρου της Μήθυμνας στη Μυτιλήνη, όπου εκπονούνται μελέτες στήριξης και προστασίας του λόγω κατολίσθησης των βράχων.

Researching the orientation of monuments. Τhe church of the Great Meteoro monastery

G. Pantazis, R. Korakitis, E. Lambrou, D. Sinachopoulos

Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται η μεθοδολογία για τη διερεύνηση του προσανατολισμού μνημείων που βασίζεται σε γεωδαιτικές και αστρονομικές μετρήσεις. Η προτεινόμενη μεθοδολογία και η επεξεργασία των μετρήσεων είναι γρήγορη και οδηγεί στον ακριβή προσδιορισμό της διεύθυνσης προσανατολισμού ενός μνημείου. Τα στοιχεία, που είναι απαραίτητα για τη διερεύνηση του προσανατολισμού, είναι το αστρονομικά προσανατολισμένο διάγραμμα της κάτοψης του μνημείου, το διάγραμμα του αισθητού ορίζοντα που βρίσκεται στο χώρο του μνημείου και το διάγραμμα της φαινόμενης πορείας του ήλιου ή κάποιου άλλου αστέρα όπως αυτός ανατέλλει πάνω από τον ορίζοντα του μνημείου, για κάποια χαρακτηριστική ημερομηνία.

Η ερμηνεία του προσανατολισμού του μνημείου γίνεται συνδυάζοντας και άλλες ιστορικές, πολιτιστικές πληροφορίες σχετικά με τη χρήση του και τη χρονική περίοδο κατασκευής του.

Γίνεται ανάλυση – παρουσίαση της μεθοδολογίας μέσω της εφαρμογής της στο καθολικό της Μονής Μεγάλου Μετεώρου στη Μοναστική Πολιτεία των Μετεώρων. Περιγράφονται οι μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν και τα αντίστοιχα διαγράμματα που συντάχθηκαν. Ο προσανατολισμός του ναού διερευνάται σε σχέση με την ημερομηνία εορτής του και τον χρόνο κατασκευής του.

Προκύπτουν χρήσιμα συμπεράσματα σχετικά με τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του καθολικού και την ιδιαίτερη προσοχή που επέδειξαν οι κτήτορές του κατά τη διαδικασία κτήσης του.

Προτείνεται τέλος η εφαρμογή της μεθόδου και σε άλλα μεγάλα παγκόσμια μνημεία με απώτερο σκοπό τη δημιουργία μιας βάσης δεδομένων προσανατολισμένων μνημείων (GIS), που θα είναι πολύ χρήσιμη και σημαντική για την περαιτέρω μελέτη τους και την προστασία της πολιτιστικής παράδοσης.

A geodetic network solution through combination of gps and terrestrial observations

E. Lambrou, G. Pantazis, G. Piniotis

Τα γεωδαιτικά δίκτυα συνήθως μετρώνται και συνορθώνονται είτε με επίγειες συμβατικές μεθόδους, είτε με δορυφορικές. Πολλές φορές όμως, διάφοροι λόγοι, (αδυναμία μέτρησης, απώλεια κάποιων παρατηρήσεων) κάνουν επιτακτική την ανάγκη για τον συνδυασμό των δύο παραπάνω μεθόδων μέτρησης. Η εργασία αυτή αναφέρεται στους λόγους που οδηγούν σε μια τέτοια συνδυασμένη επεξεργασία των μετρήσεων και καταγράφει τις βασικές παραμέτρους που διαφοροποιούν τις δύο μεθόδους και οι οποίες πρέπει να λαμβάνονται σοβαρά υπόψη σε περίπτωση μιας τέτοιας επεξεργασίας μετρήσεων.

Αναλύεται μια εφαρμογή αυτής της διαδικασίας, σε ένα γεωδαιτικό δίκτυο που μετρήθηκε και με τις δύο μεθοδολογίες κατά τη διάρκεια του θερινού μαθήματος της ΣΑΤΜ του ΕΜΠ στις νήσους Οινούσσες. Το δίκτυο αυτό αποτελείται από 6 σημεία τα οποία βρίσκονται σε αποστάσεις που κυμαίνονται από 500m έως 2Km. Έγιναν τρεις διαφορετικές επιλύσεις προκειμένου να γίνει σύγκριση των αποτελεσμάτων.

Στην πρώτη επίλυση χρησιμοποιήθηκαν μόνο οι δορυφορικές μετρήσεις, ενώ στη δεύτερη μόνο οι επίγειες (κλασσικές). Στην τρίτη επίλυση του δικτύου χρησιμοποιήθηκαν σε συνδυασμό ορισμένα στοιχεία από τις δορυφορικές μετρήσεις και ορισμένα από τις επίγειες.

Αναλύεται το αποτέλεσμα των επιλύσεων αυτών, το οποίο προσδιορίζει και τις δυνατότητες της εφαρμογής αυτής, λαμβάνοντας υπόψη τις απαραίτητες παραμέτρους. Τέλος προκύπτει ότι η εφαρμογή μιας τέτοιας διαδικασίας στην επεξεργασία των μετρήσεων είναι πραγματικά χρήσιμη και μπορεί να δώσει λύσεις και να διευκολύνει τη μέτρηση – επίλυση γεωδαιτικών δικτύων υποδομής σε τρέχουσες τοπογραφικές εφαρμογές.

Accurate orientation of the gyroscopes calibration system

Evangelia Lambrou, George Pantazis

Τα γυροσκόπια και τα γυροσκοπικά θεοδόλιχα έχουν τη δυνατότητα να μετρούν διευθύνσεις από τον αστρονομικό βορρά με ακρίβεια ±3". Είναι απαραίτητος ο έλεγχος για την ορθή λειτουργία τους και η βαθμονόμησή τους σε τακτά χρονικά διαστήματα. Η βαθμονόμηση γίνεται σε ένα σύστημα ευθυγραμμιστή (collimator), το οποίο είναι ένα οριζοντιωμένο τηλεσκόπιο εστιασμένο στο άπειρο.

Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται μια μεθοδολογία ακριβούς προσδιορισμού του αστρονομικού αζιμουθίου της διεύθυνσης, που ορίζεται από τον άξονα του ευθυγραμμιστή. Αναλύεται θεωρητικά η μέθοδος που οδηγεί στον προσδιορισμό του αστρονομικού αζιμουθίου της διεύθυνσης αυτής σε σύντομο χρόνο (περίπου 20min), καθώς και η επιτυγχανόμενη ακρίβεια. Ο προσδιορισμός αυτός μπορεί να γίνει με αστρονομικές παρατηρήσεις στον Πολικό Αστέρα χρησιμοποιώντας ένα ευέλικτο σύστημα το οποίο αποτελείται από ένα γεωδαιτικό σταθμό υψηλής ακρίβειας και ένα δέκτη του συστήματος GPS. Κατόπιν γίνεται ακριβής μεταφορά του αστρονομικού αζιμουθίου στο χώρο που βρίσκεται εγκατεστημένος ο ευθυγραμμιστής, χρησιμοποιώντας ειδική διαδικασία αυτοσκόπευσης και κατάλληλα παρελκόμενα.

Τέλος παρουσιάζεται η εφαρμογή της μεθοδολογίας σε συγκεκριμένο σύστημα, η οποία συνοδεύεται από τα αποτελέσματα και τις ακρίβειες που επιτεύχθηκαν.

Geometric documentation of structures after an earthquake

Evangelia Lambrou, George Pantazis

Στην εργασία παρουσιάζεται μια μεθοδολογία γεωμετρικής τεκμηρίωσης δομικών στοιχείων κατασκευών, μετά από την τέλεση ενός δυναμικού φαινομένου (σεισμός). Η τεκμηρίωση αυτή είναι απαραίτητη τόσο για τον προσδιορισμό των αιτίων που προκάλεσαν την παραμόρφωση μιας κατασκευής, όσο και για την καταγραφή της γεωμετρικής και στατικής συμπεριφοράς της κατασκευής μετά από ένα δυναμικό φαινόμενο. Αναλύεται θεωρητικά η μεθοδολογία τεκμηρίωσης τέτοιων κατασκευών όπως αυτή μπορεί σήμερα να εφαρμοστεί με τη χρήση σύγχρονων γεωδαιτικών σταθμών. Δημιουργούνται έτσι τοπογραφικά διαγράμματα οριζοντίων τομών (κατόψεων) σε διάφορα ύψη, και κατακορύφων τομών, στα οποία καταγράφονται τόσο τα γεωμετρικά στοιχεία των δομικών στοιχείων της κατασκευής όσο και οι φθορές της (ρηγματώσεις, στροφές, καταπτώσεις κ.α). Η τεκμηρίωση αυτή είναι σημαντική και παρέχει σε μηχανικούς και άλλους επιστήμονες, όλα τα απαραίτητα στοιχεία προκειμένου να οδηγηθούν σε σωστά συμπεράσματα σχετικά με τα αίτια που προκάλεσαν την καταστροφή της κατασκευής. Επιπλέον η τεκμηρίωση αυτή είναι εξαιρετικά χρήσιμη για την ασφαλή επισκευή της κατασκευής, εφόσον αυτό είναι δυνατό.

Τέλος παρουσιάζεται η εφαρμογή της μεθοδολογίας σε συγκεκριμένη κατασκευή στην περιοχή του Λεκανοπεδίου Αττικής, η οποία παρουσίασε σοβαρά προβλήματα στατικής λειτουργίας και κατέρρευσε μερικώς, μετά το σεισμό της 7ης Σεπτεμβρίου 1999. Η εφαρμογή συνοδεύεται από τα αντίστοιχα διαγράμματα κατόψεων και κατακόρυφων τομών – όψεων στα οποία αποδίδονται λεπτομερώς οι θέσεις και τα γεωμετρικά στοιχεία της κατασκευής και προκύπτουν χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με τη διαδικασία κατασκευής της.

Διερεύνηση του προσανατολισμού των Μουσουλμανικών τεμενών των Ιωαννίνων με Αστρογεωδαιτική Μεθοδολογία

Δ. – Δ. Μπαλοδήμος, Κ. Παπαζήση, Ε. Λάμπρου, Γ. Πανταζής, Σ. Μαυράκης, Θ. Προύτζος

Σκοπός της εργασίας είναι ο έλεγχος και η ερμηνεία του προσανατολισμού των τεσσάρων μουσουλμανικών τεμενών, που σώζονται σήμερα στην πόλη των Ιωαννίνων, χρησιμοποιώντας αστρονομικές και γεωδαιτικές μεθόδους, όπως αυτές εφαρμόζονται με τη χρήση σύγχρονων ψηφιακών γεωδαιτικών σταθμών.

Αρχικά ιδρύθηκε γεωδαιτικό δίκτυο με σκοπό της ένταξη των τεμενών στο Ελληνικό Γεωδαιτικό Σύστημα Αναφοράς (ΕΓΣΑ 87). Το δίκτυο μετρήθηκε χρησιμοποιώντας δέκτες του Δορυφορικού συστήματος GPS και προσδιορίστηκαν τόσο οι γεωδαιτικές συντεταγμένες (φ, λ), όσο και οι αντίστοιχες καρτεσιανές (x, y) στην προβολή, καθώς και το υψόμετρο Η. Στη συνέχεια έγιναν οι απαραίτητες γεωδαιτικές μετρήσεις, για την λεπτομερή αποτύπωση των τεμενών και τη δημιουργία τοπογραφικών διαγραμμάτων των κατόψεών τους σε κλίμακα 1:50. Τα διαγράμματα αυτά χρησιμοποιούνται για τον αναλυτικό προσδιορισμό του βασικού κατά μήκος άξονα ή άλλων χαρακτηριστικών διευθύνσεων κάθε τεμένους. Ακολούθησε η εκτέλεση αστρονομικών παρατηρήσεων, με σκοπεύσεις στον Πολικό Αστέρα, με σκοπό τον προσανατολισμό των διαγραμμάτων αυτών ως προς τον αστρονομικό βορρά. Οι παρατηρήσεις έγιναν χρησιμοποιώντας σύγχρονο ψηφιακό γεωδαιτικό σταθμό υψηλής ακρίβειας ο οποίος συνδέεται με δέκτη του Δορυφορικού συστήματος GPS. Έτσι δημιουργήθηκε μια βάση δεδομένων που περιέχει τα προσανατολισμένα τοπογραφικά διαγράμματα των κατόψεών τους.

Τέλος ελέγχθηκε ο συστηματικός ή ο επιλεκτικός προσανατολισμός των τεσσάρων τεμενών και εξήχθησαν χρήσιμα συμπεράσματα.

Laboratorial tests of digital theodolites

E. Lambrou, G. Pantazis

Η βαθμονόμηση είναι μια διαδικασία η οποία προσδιορίζει τα χαρακτηριστικά ενός μετρητικού συστήματος ή τη σωστή λειτουργία του. Στην εργασία αυτή γίνεται μια ανασκόπηση των ελέγχων, που είναι απαραίτητοι και πρέπει να εφαρμόζονται σε τακτά χρονικά διαστήματα στα ψηφιακά θεοδόλιχα. Επιπλέον οι έλεγχοι αυτοί πιστοποιούν τη δοσμένη κατασκευαστική ακρίβεια για κάθε όργανο. Οι έλεγχοι αφορούν στη σωστή θέση του συστήματος οπτικής ή laser κέντρωσης του οργάνου, στη θέση των σταυρονημάτων του, στην ορθή οριζοντίωση και αναγραφή των ενδείξεων των μετρήσεων και τέλος στον έλεγχο σύμφωνα με τη διαδικασία DIN 18723, ο οποίος υπολογίζει την ακρίβεια της μοναδιαίας μέτρησης για κάθε μετρούμενο μέγεθος. Κάποιος προβληματισμός αναδεικνύεται σχετικά με την εξ ορισμού ακρίβεια ενός ψηφιακού θεοδολίχου όπως δίνεται από τον κατασκευαστή και υπό ποιες συνθήκες αυτή μπορεί να επιτευχθεί σε εργασίες πεδίου.

Γίνεται εφαρμογή των ελέγχων αυτών σε δύο ψηφιακά θεοδόλιχα, ώστε να αποδειχθεί η ευκολία και ο απαιτούμενος χρόνος για την ολοκλήρωσή τους. Για τις ανάγκες της εφαρμογής εγκαταστάθηκαν δύο δίκτυα, ένα σε εσωτερικό χώρο και ένα σε εξωτερικό, όπως ορίζει η διαδικασία DIN 18723. Χρησιμοποιήθηκαν ειδικοί στόχοι για την επισήμανση των σημείων των δικτύων, αφού προηγήθηκαν οι απαραίτητοι έλεγχοι ευκρίνειας. Τα ψηφιακά θεοδόλιχα των γεωδαιτικών σταθμών TDM 5000 και Trimble 5605 DR+ "πέρασαν" όλους τους ελέγχους με επιτυχία. Παρουσιάζεται αναλυτικά η διαδικασία, τα αποτελέσματα καθώς και η χρονική διάρκεια των ελέγχων.

Fast and accurate measurements of directions by using digital theodolites

E. Lambrou, G. Pantazis

Τα παλαιά μηχανικά θεοδόλιχα ακριβείας λειτουργούσαν με βαθμονομημένους γυάλινους δίσκους. Για την ελαχιστοποίηση των τυχαίων σφαλμάτων βαθμονόμησης, που πιθανόν είχαν, έπρεπε να υιοθετηθεί ένα πρόγραμμα παρατηρήσεων με περιόδους μέτρησης σε δύο θέσεις τηλεσκοπίου με τις μεθόδους των διευθύνσεων ή των πλήρων περιστροφών, ή της μέτρησης γωνιών.

Απαραίτητη προϋπόθεση ήταν η αλλαγή της αρχής της ένδειξης των μετρήσεων σε κάθε περίοδο σύμφωνα με τη σχέση 200/n (όπου n ο αριθμός των περιόδων) ώστε να χρησιμοποιείται στη διαδικασία μέτρησης ολόκληρος ο δίσκος του θεοδολίχου. Σήμερα με τους σύγχρονους ψηφιακούς γεωδαιτικούς σταθμούς γεννιούνται τα παρακάτω ερωτήματα:

  • Είναι απαραίτητο τώρα πια να ακολουθείται η διαδικασία των περιόδων στις μετρήσεις των διευθύνσεων;
  • Είναι απαραίτητο όταν χρησιμοποιούνται τα όργανα αυτά να αλλάζει το αρχικό σημείο μέτρησης στον ψηφιακό δίσκο του θεοδολίχου;

Έγινε ένα πείραμα με σκοπό να προταθεί μια νέα διαδικασία για γρήγορες και ακριβείς μετρήσεις διευθύνσεων με τη χρήση ψηφιακών θεοδολίχων χωρίς να ακολουθείται η παραδοσιακή διαδικασία. Εγκαταστάθηκε ένα εσωτερικό δίκτυο στο εργαστήριο, τα σημεία του οποίου επισημάνθηκαν με ειδικούς και ευδιάκριτους στόχους. Μετρήθηκαν όλες οι διευθύνσεις μεταξύ ενός κεντρικού βάθρου και των σημείων του δικτύου με το μηχανικό θεοδόλιχο δευτερολέπτου WILD T2 σε δύο θέσεις τηλεσκοπίου και σε τέσσερις περιόδους με τη μέθοδο των πλήρων περιστροφών. Οι ίδιες διευθύνσεις μετρήθηκαν χρησιμοποιώντας τα ψηφιακά θεοδόλιχα των σταθμών Leica TDM 5000, TCA 1800, TCR303 και Trimble DR+ 5605, με επαναλαμβανόμενες μετρήσεις σε κάθε στόχο την ίδια χρονική στιγμή, χωρίς να ακολουθείται η διαδικασία των περιόδων.

Παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των μετρήσεων, η σύγκριση των τιμών των υπολογιζόμενων γωνιών, η ακρίβεια που επιτεύχθηκε με την διαδικασία αυτή καθώς και τα χρήσιμα συμπεράσματα που προέκυψαν.

Τesting a laser scanner in comparison with a specific total station in Land Surveys

Dimosthenis Stathas, George Pantazis, Εvangelia Lambrou

Η ευρεία χρήση των σαρωτών laser σε διάφορες γεωδαιτικές εφαρμογές αναδεικνύει την ανάγκη να δοκιμαστούν και να αξιολογηθούν τα αποτέλεσμα των μετρήσεών τους σε αποτυπώσεις εξωτερικών χώρων. Στόχος της εργασίας είναι να προσδιορίσει, να αξιολογήσει και να αιτιολογήσει τις διαφορές που παρουσιάζονται στο τελικό προϊόν το οποίο παράγεται χρησιμοποιώντας έναν μη πρισματικό ολοκληρωμένο γεωδαιτικό σταθμό (Reflectorless), ο οποίος έχει τη δυνατότητα να σαρώνει επιφάνειες μετρώντας διακριτά σημεία και ένα laser σαρωτή. Τα όργανα που χρησιμοποιήθηκαν για την εφαρμογή ήταν ο ολοκληρωμένος γεωδαιτικός Trimble 5605 DR+ και o σαρωτής Calidus 3D. Η εφαρμογή αφορούσε σε δύο επιφάνειες, την όψη ενός κτηρίου, ένα σχεδόν κατακόρυφο βραχώδες πρανές.

Τα ψηφιακά σχέδια των όψεων που παρήχθησαν συγκρίθηκαν ως προς τα γεωμετρικά τους στοιχεία και τη θέση των ισοϋψών καμπυλών που σχεδιάστηκαν στο πρανές. Τα κριτήρια σύγκρισης των δύο οργάνων – μεθόδων, ήταν η ακρίβεια, η ταχύτητα της εργασίας και η πληρότητα. Οι διαφορές που βρέθηκαν αναλύθηκαν και δικαιολογήθηκαν ή όχι ανάλογα με την ακρίβεια μέτρησης των δύο μεθόδων και το επίπεδο εμπιστοσύνης που χρησιμοποιήθηκε. Συμπεραίνεται ότι βασικό κριτήριο επιλογής μεταξύ των δύο οργάνων – μεθόδων είναι το αντικείμενο της εφαρμογής. Εάν είναι επιθυμητές ποιοτικές πληροφορίες όπως χρώμα, υλικό, υφή, η επιλογή του σαρωτή δίνει επαρκή, λιγότερο ακριβή, περισσότερο πολύπλοκη, χρονοβόρα και με μεγαλύτερο κόστος λύση. Ο σαρωτής δίνει αξιόπιστα αποτελέσματα ύστερα από σωστή και προσεκτική χρήση, σε μικρές αποστάσεις και για περιορισμένου μεγέθους επιφάνειες σάρωσης. Η συμβατική (παραδοσιακή) μέθοδος αποτύπωσης με τη χρήση σύγχρονων ολοκληρωμένων γεωδαιτικών σταθμών με δυνατότητα σάρωσης επιφάνειας παραμένει ελκυστική, καθώς αποδεικνύεται πιο φθηνή, γρήγορη και ακριβής τόσο στις εργασίες πεδίο, όσο και στην επεξεργασία των μετρήσεων. Η ποιοτική πληροφορία του αντικειμένου που αποτυπώνεται, η οποία λείπει, δεν είναι συνήθως απαραίτητη.

Local geoid modelling via the geometric interpolation method

E. Lambrou, G. Pantazis

Ο ακριβής προσδιορισμός της αποχής του γεωειδούς Ν παραμένει ακόμη και σήμερα μια δύσκολη αποστολή για τους γεωδαίτες. Διάφορες μέθοδοι χρησιμοποιούνται για το σκοπό αυτό όπως δορυφορική αλτυμετρία, μετρήσεις βαρύτητας ή άλλες επίγειες αστρογεωδαιτικές μετρήσεις. Η ανάγκη για τον ακριβή προσδιορισμό του Ν είναι εμφανής καθώς είναι ο μόνος τρόπος να γίνουν χρήσιμες οι πληροφορίες του GPS που αφορούν στην τρίτη διάσταση, το υψόμετρο. Με το σύστημα GPS σήμερα μετρούνται γεωμετρικές υψομετρικές διαφορές (Δh), ενώ το ορθομετρικό υψόμετρο Η είναι αυτό που χρησιμοποιείται σε όλες τις γεωδαιτικές – τοπογραφικές εφαρμογές. Η μέθοδος της αστρογεωδαιτικής χωροστάθμησης που σήμερα είναι εφικτό με τα γεωδαιτικά όργανα (ολοκληρωμένοι γεωδαιτικοί σταθμοί και GPS) να εφαρμοστεί παρέχει ικανοποιητική ακρίβεια στον προσδιορισμό των συν/νων Φ, Λ, φ, λ άρα και των ΔΝ. Επιπλέον πλεονεκτεί επειδή το ορθομετρικό υψόμετρο μόνο ενός σημείου σε μια περιοχή είναι αρκετό ώστε να προσδιοριστούν τα υπόλοιπα. Η μέθοδος της γεωμετρικής παρεμβολής επιτρέπει τον προσδιορισμό του Ν, με ένα τοπικό μοντέλο γεωειδούς, με ακρίβεια της τάξης του εκατοστού, εφόσον είναι γνωστά τα γεωμετρικά και ορθομετρικά υψόμετρα τουλάχιστον τριών σημείων στην περιοχή ή οι διαφορές της αποχής ΔΝ του γεωειδούς μεταξύ κάποιων σημείων. Η ακρίβεια του μοντέλου που παράγεται εξαρτάται από τον αριθμό των διαθέσιμων σημείων, την ποιότητα των παρεχόμενων υψομέτρων h και Η αλλά και το πόσο ομαλή ή όχι είναι η επιφάνεια του γεωειδούς στη συγκεκριμένη περιοχή.

Στην εργασία αυτή γίνεται η προσέγγιση της επιφάνειας του γεωειδούς για μια περιοχή μερικών km2. Δοκιμάζονται δύο επιφάνειες, το επίπεδο και το ελλειψοειδές και επιλέγεται αυτή που προσαρμόζεται καλύτερα. Ο προσδιορισμός επιτυγχάνεται με τη χρήση της μεθόδου των ελαχίστων τετραγώνων καθώς χρησιμοποιείται επιπλέον αριθμός σημείων. Το μοντέλο ελέγχεται με ανεξάρτητα σημεία γνωστών υψομέτρων. Γίνεται αξιολόγηση των αποτελεσμάτων και εξάγονται χρήσιμα συμπεράσματα σχετικά με την επιτυχία της μεθόδου της γεωμετρικής παρεμβολής, ενώ ταυτόχρονα ορίζονται οι γεωδαιτικές εφαρμογές όπου αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Για τον υπολογισμό του μοντέλου του γεωειδούς σε περιοχές λίγων km2 η προσέγγιση με επίπεδο είναι ικανοποιητική (ακρίβεια της τάξης του εκατοστού του μέτρου). Εξαρτάται από την ακρίβεια των παρεχόμενων υψομέτρων Η και h, ενώ σημαντική παράμετρο αποτελεί το έντονο ή ομαλό τοπογραφικό ανάγλυφο της εξεταζόμενης περιοχής.

Χρονολόγηση του Ναού της Υπαπαντής στα Μετέωρα

Γ. Πανταζής, Ε. Λάμπρου, Δ. Σοφιανός

Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται η γεωμετρική τεκμηρίωση και ο προσδιορισμός της χρονικής περιόδου κτίσης του ναού της Υπαπαντής στα Μετέωρα, όπως προκύπτει από την εφαρμογή γεωδαιτικών και αστρονομικών μεθόδων. Παρουσιάζονται τα ιστορικά στοιχεία του ναού από τη κτίση του μέχρι και σήμερα (2006) και αναλύονται οι αστρονομικές και γεωδαιτικές μετρήσεις που εκτελέστηκαν. Έτσι πραγματοποιήθηκε ο προσδιορισμός της θέσης του στον ελλαδικό και στον παγκόσμιο χώρο, η καταγραφή των γεωμετρικών χαρακτηριστικών του ναού και ο προσδιορισμός του αστρονομικού προσανατολισμού του. Με τη χρήση σύγχρονων ψηφιακών γεωδαιτικών οργάνων, παρήχθη το αστρονομικά προσανατολισμένο τοπογραφικό διάγραμμα της κάτοψης και το αντίστοιχο της βόρειας όψης του ναού, τα οποία παρέχουν τη γεωμετρική τεκμηρίωση του ναού με ακρίβεια μερικών mm. Προσδιορίστηκε, σύμφωνα με την εφαρμοζόμενη ανεξάρτητη μέθοδο, χρησιμοποιώντας τον αστρονομικό προσανατολισμό του ναού, ως έτος κτίσης το 1357 και η αφιέρωσή του στην εορτή της Αναλήψεως του Κυρίου για το ίδιο έτος. Τα αποτελέσματα αυτά βρίσκονται σε συμφωνία με τα ιστορικά στοιχεία.

A new geodetic methodology for the accurate documentation and monitoring of inaccessible surfaces

E. Lambrou, G. Pantazis

Αντικείμενο της εργασίας είναι η αποτύπωση, χαρτογράφηση και παρακολούθηση της κινηματικής συμπεριφοράς απρόσιτων επιφανειών όπως ρήγματα, φράγματα, λόφοι, πρανή, βράχια, όρια ορυχείων με γεωδαιτική μεθοδολογία.

Η νέα γενιά γεωδαιτικών σταθμών με δυνατότητα να μετρούν μήκη χωρίς τη χρήση ανακλαστήρα μέχρι και 800m παρέχει τη δυνατότητα χρήσης τους για τέτοιου είδους εργασίες.

Η μεθοδολογία βασίζεται στη δυνατότητα αυτή των γεωδαιτικών σταθμών και επίσης στο ότι μπορούν να σαρώνουν μια επιφάνεια με ορισμένο "βήμα" παρέχοντας απ’ ευθείας τις συντεταγμένες Χ, Υ, Ζ για κάθε σημείο που μετράται. Αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας είναι η άμεση και εύκολη παραγωγή ενός τρισδιάστατου μοντέλου του εδάφους (DTM) ή της επιφάνειας που ελέγχεται, με ακρίβεια της τάξης των ±2cm.

Η παραγωγή του μοντέλου αυτού δίνει τη δυνατότητα άμεσης δημιουργίας οριζόντιων και κατακόρυφων τομών της επιφάνειας αυτής σε οποιαδήποτε θέση. Έτσι μπορούν να προσδιοριστούν με επαρκή ακρίβεια κλίσεις σε συγκεκριμένα σημεία, όρια βράχων, εξοχές ή ρηγματώσεις, ή κενοί χώροι μεταξύ των βράχων ακόμη και ασυνέχειες της επιφάνειας. Επίσης μπορεί με επαναλαμβανόμενες διαχρονικά μετρήσεις να επιτευχθεί η παρακολούθηση της θέσης της επιφάνειας. Το μοντέλο αυτό και τα συμπεράσματα που προκύπτουν είναι ιδιαίτερα χρήσιμο σε γεωλόγους, στατικούς και γεωεπιστήμονες προκειμένου να δώσουν αξιόπιστη ερμηνεία σε διάφορα φαινόμενα.

Η μεθοδολογία εφαρμόστηκε σε ένα βραχώδες πρανές μήκους 400m και ύψους 50m, όπου υπήρχαν καταπτώσεις βράχων λόγω της διάβρωσής τους και στην παρακολούθηση ενός επικίνδυνα μετακινούμενου πρανούς στην εθνική οδό Τρίπολη – Καλαμάτα, και έδωσε αξιόπιστα αποτελέσματα.

Η σχέση αβεβαιότητας μέτρησης και αβεβαιότητας αποτελέσματος στις γεωδαιτικές εφαρμογές

Γεώργιος Πανταζής, Ευαγγελία Λάμπρου, Κων/νος Νικολίτσας

Στις γεωδαιτικές εφαρμογές υπάρχουν μεγέθη που μετρούνται άμεσα, όπως μήκη, διευθύνσεις (οριζόντιες ή κατακόρυφες), υψομετρικές διαφορές και μεγέθη που προκύπτουν έμμεσα από υπολογισμούς, όπως οι ορθογώνιες συντεταγμένες x, y ενός σημείου και το υψόμετρό του Η.

Στην εργασία αυτή παρουσιάζονται τα μεγέθη που σήμερα μετρούνται άμεσα χρησιμοποιώντας σύγχρονα γεωδαιτικά όργανα και η αβεβαιότητα που περιέχει κάθε μοναδιαία μέτρηση. Υπολογίζεται έτσι η αβεβαιότητα των παραγώγων που προκύπτουν από τα μετρούμενα μεγέθη με κατάλληλους υπολογισμούς.

Σκοπός είναι να αναδειχθεί η τελική αβεβαιότητα του προϊόντος μιας γεωδαιτικής εφαρμογής και πως αυτή επηρεάζεται από την ακρίβεια της πρωτογενούς μέτρησης. Η σχέση αβεβαιότητας μέτρησης και της αντίστοιχης του παραγώγου, εμφανίζεται σε όλες τις γεωδαιτικές εφαρμογές (έλεγχο μετακινήσεων, γεωμετρική τεκμηρίωση φυσικών και τεχνητών κατασκευών) και καθορίζει αποφασιστικά την επιλογή του κατάλληλου γεωδαιτικού εξοπλισμού και βέβαια το κόστος αλλά και το χρόνο εκτέλεσης της γεωδαιτικής εφαρμογής.

Αναγκαιότητα δημιουργίας προτύπων πιστοποίησης των παραγώγων των γεωδαιτικών μετρήσεων

Ευαγγελία Λάμπρου, Γεώργιος Πανταζής, Κων/νος Νικολίτσας

Οι γεωδαιτικές εργασίες καλύπτουν ένα ευρύ πλαίσιο δραστηριοτήτων του Τοπογράφου Μηχανικού. Σε αυτές εντάσσονται αντικείμενα όπως τα γεωδαιτικά δίκτυα υποδομής, η σύνταξη τοπογραφικών διαγραμμάτων μεσαίας και μεγάλης κλίμακας, η γεωμετρική τεκμηρίωση φυσικών και τεχνητών κατασκευών σε μεγάλες κλίμακες, η δημιουργία χαρτών γενικής χρήσης (διαγράμματα 1:50000, 1:100000), η παραγωγή ψηφιακών μοντέλων εδάφους (DTM).

Είναι προφανές ότι τα παράγωγα των γεωδαιτικών εργασιών είναι πολυποίκιλα και διαφορετικής μορφής και ακρίβειας. Η δημιουργία των παραγώγων αυτών συνδέεται άμεσα τόσο με τις δυνατότητες και την ακρίβεια του χρησιμοποιούμενου γεωδαιτικού εξοπλισμού όσο και με την επεξεργασία των μετρήσεων και την παρουσίαση του τελικού αποτελέσματος.

Στην εργασία αυτή αναλύονται οι ενέργειες που είναι απαραίτητες για τη δημιουργία ενός γεωδαιτικού παραγώγου και γίνεται μια αναφορά στις κυριότερες κατηγορίες των γεωδαιτικών εργασιών, όπως αυτές πραγματοποιούνται σήμερα (2007) με τη χρήση σύγχρονου ψηφιακού εξοπλισμού. Παράλληλα προτείνεται μια διαδικασία – σειρά ενεργειών οι οποίες θα εξασφαλίζουν την αξιοπιστία του γεωδαιτικού προϊόντος. Σκοπός είναι η ανάδειξη της αναγκαιότητας δημιουργίας ενός προτύπου διακρίβωσης - πιστοποίησης των προϊόντων των γεωδαιτικών εργασιών, ώστε αυτά να χρησιμοποιούνται χωρίς αμφισβητήσεις σε πρακτικές εφαρμογές.

A convenient method for accurate Height differences determination

Evangelia Lambrou, George Pantazis

Η εργασία παρουσιάζει μια νέα πρακτική μέθοδο για τον ακριβή προσδιορισμό ορθομετρικών υψομετρικών διαφορών. Η Τριγωνομετρική Υψομετρία Ακριβείας (ΤΡΥΑ) βασίζεται στην αρχή της μεθόδου της τριγωνομετρικής υψομετρίας ενώ παράλληλα είναι απαλλαγμένη από τα μειονεκτήματά της, όπως η μέτρηση του ύψους οργάνου και του ύψους σκόπευσης και τα σφάλματα που προκαλούνται από τη γεωδαιτική διάθλαση και την καμπυλότητα της γης.

Για την εκτέλεση των μετρήσεων είναι απαραίτητη η χρήση γεωδαιτικού σταθμού που μετρά μήκος χωρίς τη χρήση ανακλαστήρα καθώς η μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί μεταξύ προσιτών και απρόσιτων σημείων. Η ακρίβεια που επιτυγχάνεται στον προσδιορισμό υψομετρικών διαφορών είναι ανάλογη της γεωμετρικής χωροστάθμησης, της τάξης του ±1.5mm.

Περιγράφεται η διαδικασία της ΤΡΥΑ καθώς και μια εφαρμογή μέτρησης ενός υψομετρικού δικτύου το οποίο έχει μετρηθεί με γεωμετρική χωροστάθμηση προκειμένου να γίνει σύγκριση των αποτελεσμάτων, αξιολόγηση της ΤΡΥΑ σε σχέση με το χρόνο που χρειάζεται και την ακρίβεια που επιτυγχάνεται.

Αξιολόγηση του διεθνούς προτύπου ISO 17123 - 5

Κ. Νικολίτσας, Ε. Λάμπρου

Το 2005 ο παγκόσμιος οργανισμός ISO (International Organization for Standardization) εξέδωσε το πρότυπο ελέγχου 17123-5 των ολοκληρωμένων γεωδαιτικών σταθμών. Σκοπός του προτύπου 17123 – 5 είναι η επιβεβαίωση της καταλληλότητας ενός συγκεκριμένου γεωδαιτικού σταθμού και του επιπλέον εξοπλισμού για μία συγκεκριμένη εργασία. Το πρότυπο αυτό δεν προτείνεται για την αξιολόγηση της ορθής λειτουργίας ενός γεωδαιτικού σταθμού αλλά για την εκτίμηση της ακρίβειας προσδιορισμού των συντεταγμένων των σημείων με ένα συγκεκριμένο σύστημα.

Στην εργασία αυτή περιγράφεται συνοπτικά το πρότυπο 17123 – 5, το οποίο στηρίζεται στην δυνατότητα των λογισμικών που διαθέτουν οι ολοκληρωμένοι γεωδαιτικοί σταθμοί να υπολογίζουν απ’ ευθείας τις συντεταγμένες (x ,y, z) των σκοπευόμενων σημείων. Γίνονται πειραματικές μετρήσεις με χρήση διαφόρων συστημάτων όργανο – στόχος για διαφορετικές αποστάσεις. Επίσης τα πειράματα περιλαμβάνουν και την αυτόματη αναγνώριση – σκόπευση των στόχων (Automatic Target Recognition).

Σκοπός της εργασίας είναι η αξιολόγηση του προτύπου ISO 17123 – 5, η ανάδειξη της χρησιμότητάς του στις γεωδαιτικές εφαρμογές αλλά και ο εντοπισμός των αδυναμιών του. Ταυτόχρονα εξάγονται χρήσιμα συμπεράσματα για την επιλογή των στόχων σκόπευσης και τη διαδικασία ATR.

Πρόταση μεθοδολογίας βαθμονόμησης της ψηφιακής κάμερας εικονογεωδαιτικού σταθμού

Α. Γεωργόπουλος, Χ. Ιωαννίδης, Ε. Λάμπρου, Γ. Πανταζής, Κ. Νικολίτσας

Οι εικονογεωδαιτικοί ολοκληρωμένοι σταθμοί αποτελούν μια από τις πρόσφατες εξελίξεις των τοπογραφικών οργάνων, με δυνατότητα μέτρησης γωνιών και μηκών μέσω σκόπευση σε ειδικής οθόνης. Ο νέος τρόπος σκόπευσης καθώς και η ενσωμάτωση ψηφιακής φωτομηχανής στο εσωτερικό του τηλεσκοπίου του οργάνου χρήζουν ελέγχου και βαθμονόμησης. Στην εργασία αυτή αναπτύχθηκαν και εφαρμόσθηκαν μεθοδολογίες για τη βαθμονόμησης της ψηφιακής κάμερας (CCD) και τον προσδιορισμό των στοιχείων του εσωτερικού προσανατολισμού της, δηλαδή της σταθεράς c, της θέσης του πρωτεύοντος σημείου (xο, yο), της χαρακτηριστικής καμπύλης ακτινικής διαστροφής του φακού Δr και της αφινικότητας (γεωμετρική αλλοίωση του εικονοστοιχείου).

Με την προτεινόμενη μεθοδολογία διερευνάται η δυνατότητα και η αξιοπιστία προσδιορισμού των παραμέτρων του εσωτερικού προσανατολισμού της ψηφιακής κάμερας, με τη χρήση κατάλληλων αλγορίθμων καθώς και η επαναληπτικότητά τους. Τα αποτελέσματα συγκρίνονται με τις ονομαστικές τιμές που δίνει ο κατασκευαστής. Παρουσιάζονται διάφορες πειραματικές δοκιμές, για διάφορες αποστάσεις μεταξύ του σταθμού και του αντικειμένου λήψης της εικόνας – μέτρησης, ώστε να διαπιστωθούν τυχόν μεταβολές στις παραμέτρους και να μοντελοποιηθούν οι παράμετροι του συστήματος.

Using geodetic and laser scanner measurements for measuring and monitoring the structural damage of a post-byzantine church

D. Delikaraoglou, A. Georgopoulos, Ch. Ioannidis, E. Lambrou, G. Pantazis

Στην εργασία αυτή γίνεται λεπτομερής αναφορά στις μεθοδολογίες και στις εργασίες που έγιναν για τον προσδιορισμό των παραμορφώσεων και των μικρομετακινήσεων του Βυζαντινού ναού της Μεγάλης Παναγιάς, στη Σαμαρίνα Γρεβενών.

Γίνεται εκτίμηση ων πρώτων αποτελεσμάτων τα οποία προέκυψαν από τέσσερις φάσεις μέτρησης και σχολιάζονται η αβεβαιότητα που επιτεύχθηκε και η αξιοπιστίας τους. Η ανάλυση εστιάζεται στην αβεβαιότητα της γεωαναφοράς, η οποία είναι θεμελιώδης για τη σύγκριση των αποτελεσμάτων μεταξύ των φάσεων και στον υπολογισμό των παραμορφώσεων από επίγειες μετρήσεις μεταξύ των σημείων ελέγχου που εγκαταστάθηκαν. Έμφαση δόθηκε στην παρουσίαση των αποτελεσμάτων χρησιμοποιώντας ένα τριδιάστατο μοντέλο του μνημείου, που δημιουργήθηκε από μετρήσεις με laser σαρωτή.

Η μεθοδολογία που εφαρμόστηκε συνδυάζει μετρήσεις με το δορυφορικό σύστημα GPS και επίγειες μετρήσεις με υψηλής ακρίβειας γεωδαιτικούς σταθμούς, με απώτερο στόχο την επίτευξη της ελάχιστης αβεβαιότητας στα αποτελέσματα.

Το τριδιάστατο μοντέλο του μνημείου δημιουργήθηκε με διαδοχικές σαρώσεις ενός laser σαρωτή

Το δίκτυο των μόνιμων σημείων μετρήθηκε σε τέσσερις διαφορετικές χρονικές στιγμές σε χρονικό διάστημα πέντε μηνών. Από την ανάλυση των αποτελεσμάτων προέκυψαν κρίσιμες πληροφορίες σχετικά με τη στατική συμπεριφορά του μνημείου και του περιβάλλοντος χώρου, σε ότι αφορά στις παραμορφώσεις και στις μικρομετακινήσεις.

Τα αποτελέσματα δείχνουν μια τάση αργής κίνησης του περιβάλλοντα χώρου βορειοανατολικά. Σε ότι αφορά τα σημεία πάνω στο σώμα του μνημείου αυτά δείχνουν μια περιοδικά μεταβαλλόμενη αργή κίνηση. Η εσωτερική αβεβαιότητα προσδιορισμού των συντεταγμένων του δικτύου ήταν της τάξης των ±2mm - ±3mm.

Fast and Convenient Determination of Geoid Undulation N in an Urban Area

E.G.Alevizakou, E. Lambrou

Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται μια γρήγορη, ευέλικτη και εύχρηστη διαδικασία προσδιορισμού της μεταβολής του γεωειδούς Ν σε μια αστική περιοχή του λίγων km2. Πραγματοποιούνται μετρήσεις σε επιλεγμένο και επαρκή αριθμό σημείων για τον προσδιορισμό των ορθομετρικών και των γεωμετρικών υψομέτρων τους. Για τον προσδιορισμό των ορθομετρικών υψομέτρων χρησιμοποιείται η μέθοδος της γεωμετρικής χωροστάθμησης και της Τριγωνομετρικής Υψομετρίας Ακριβείας, ενώ για τον προσδιορισμό των γεωμετρικών υψομετρικών διαφορών χρησιμοποιείται η μέθοδος του σχετικού στατικού εντοπισμού θέσης, χρησιμοποιώντας τους μόνιμους σταθμούς του Hepos. Η αβεβαιότητα των ορθομετρικών και των γεωμετρικών υψομέτρων ήταν της τάξης του ± 1mm και ± 2cm, αντίστοιχα και οδηγεί στον προσδιορισμό της επιφάνειας του γεωειδούς σε πυκνοδομημένη αστική περιοχή με αβεβαιότητα της τάξης των μερικών εκατοστών. Εξετάστηκαν τρεις τύποι επιφανειών: το επίπεδο, η επίπεδη γραμμική επιφάνεια και η επιφάνεια 2ου βαθμού, για να επιλεγεί η βέλτιστη συγκρίνοντας τις αντίστοιχες αβεβαιότητές τους. Επιχειρήθηκε επίσης ο εμπλουτισμός του παγκόσμιου μοντέλου γεωειδούς EGM08, στην καθορισθείσα έκταση, με θετικά.

Η ανάλυση των αποτελεσμάτων οδήγησε σε μια σειρά από σημαντικά συμπεράσματα σχετικά με την επιτυχή εφαρμογή της μεθόδου και της αβεβαιότητας των αποτελεσμάτων της.

Εκτίμηση του χρονικού διαστήματος μετρολογικού επανελέγχου και διακρίβωσης των ολοκληρωμένων γεωδαιτικών σταθμών

E. Λάμπρου, Α. Αντωνακάκης

Οι σύγχρονοι ολοκληρωμένοι γεωδαιτικοί σταθμοί (total stations) έχουν προσεγγίσει ένα υψηλό επίπεδο απόδοσης και αξιοπιστίας (ορθότητας και ακρίβειας) των μετρήσεων που παρέχουν με τη βοήθεια της σύγχρονης ψηφιακής τεχνολογίας. Έτσι ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις ορισμού (χάραξης) και ελέγχου (παραμορφώσεις, μετακινήσεις) των σύγχρονων τεχνικών έργων και κατασκευών.

Η πολυπλοκότητα όμως της κατασκευής τους και η ευαισθησία των εξαρτημάτων από τα οποία αποτελούνται, απαιτεί τον μετρολογικό επανέλεγχο και ίσως την διακρίβωσή τους σε τακτά χρονικά διαστήματα. Έτσι μόνο εξασφαλίζεται η ονομαστική (κατασκευαστική) αβεβαιότητα που παρέχουν στις μετρήσεις τους και η αξιοπιστία των εργασιών που εκτελούνται με αυτά.

Στην εργασία αυτή αρχικά αναδεικνύεται και τεκμηριώνεται η ανάγκη αυτή. Παράλληλα καταγράφονται όλες οι παράμετροι που επηρεάζουν την ορθή λειτουργία τους.

Σκοπός είναι η ανεύρεση μιας μεθόδου με την οποία θα προσδιορίζεται ο χρόνος μετρολογικού επανελέγχου τέτοιων συστημάτων. Στο πλαίσιο αυτό ορίζεται ένα μοντέλο που εκφράζεται με μια κλίμακα βαθμών (grades), το οποίο καταλήγει σε μία συνάρτηση (εξίσωση) με την οποία μπορεί να υπολογιστεί το ενδεικνυόμενο χρονικό διάστημα κατά το οποίο πρέπει να εκτελείται ο μετρολογικός έλεγχος ενός σταθμού.

Ανίχνευση της αβεβαιότητας του συστήματος ανάγνωσης διευθύνσεων

E. Λάμπρου, Κ. Νικολίτσας

Η εξέλιξη των γεωδαιτικών σταθμών και τo υψηλό επίπεδο ακρίβειας των μετρήσεων που παρέχουν καθιστά απαραίτητη την ανάλυση όλων των σφαλμάτων που υπεισέρχονται στη μοναδιαία μέτρηση – ανάγνωση. Όπως έχει προκύψει από πειραματικά δεδομένα η μέτρηση του μήκους δεν επηρεάζεται σημαντικά από την ατελή σκόπευση, ενώ αντίθετα επηρεάζεται η μέτρηση της διεύθυνσης.

Στη διαδικασία της ανάγνωσης μιας διεύθυνσης συμμετέχουν τέσσερεις παράγοντες οι οποίοι αποτελούν ένα αδιαίρετο σύστημα που ορίζεται ως το "γεωδαιτικός σταθμός – παρατηρητής – στόχος- συνθήκες".

Ζητούμενο είναι ο προσδιορισμός της αβεβαιότητας του συστήματος αυτού. Η αβεβαιότητα ενός τέτοιου συστήματος εξαρτάται από παραμέτρους όπως:

  • η προσωπική αντίληψη του παρατηρητή για την ορθή σκόπευση
  • το είδος του στόχου
  • η ποιότητα των φακών του τηλεσκοπίου του γεωδαιτικού σταθμού
  • η ποιότητα του ηλεκτρονικού συστήματος ανάγνωσης του γεωδαιτικού σταθμού
  • η απόσταση μεταξύ του γεωδαιτικού σταθμού και του στόχου
  • οι συνθήκες του περιβάλλοντος τη στιγμή της μέτρησης

Στην εργασία αυτή αναπτύσσεται μία μεθοδολογία προσδιορισμού της αβεβαιότητας της μοναδιαίας μέτρησης για κάθε τέτοιο σύστημα. Λαμβάνονται αναγνώσεις σε μία αλληλουχία στόχων από μία συγκεκριμένη θέση. Ο βέλτιστος αριθμός των στόχων που θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί προκύπτει με προσομοίωση της διαδικασίας με τη μέθοδο Monte Carlο, έτσι ώστε η διαδικασία να εκτελείται σε χρονικό διάστημα ελκυστικό για τον χρήστη αλλά ταυτόχρονα να εξασφαλίζεται και η αξιοπιστία των αποτελεσμάτων. Οι αληθείς τιμές των αναγνώσεων αυτών θεωρούνται γνωστές, αφού προκύπτουν είτε από ένα σύστημα ανώτερης τάξης είτε από πρακτικά άπειρες μετρήσεις.

Με τη μοντελοποίηση της αβεβαιότητας ενός συστήματος μέσω μιας εξίσωσης υπολογίζεται και η κλίμακά του. Η κλίμακα εκφράζει τον βαθμό της ταύτισής του με το πρότυπο ή την ομοιομορφία του. Ταυτόχρονα υπολογίζεται το συστηματικό σφάλμα και προσεγγίζεται το τυχαίο σφάλμα του συστήματος.

Ο προσδιορισμός της εξίσωσης της αβεβαιότητας ενός συστήματος είναι εξαιρετικά χρήσιμος ώστε αφενός να διορθώνονται οι μετρήσεις που πραγματοποιούνται από το συγκεκριμένο κάθε φορά σύστημα και αφ’ ετέρου να εκτιμάται το μέγεθός της σε σχέση με την ονομαστική κατασκευαστική ακρίβεια του οργάνου που χρησιμοποιείται. Ακόμη κρίνεται η καταλληλότητα του συστήματος για κάποια συγκεκριμένη εργασία.

Βελτιστοποίηση Υψομετρικού Δικτύου με προσομοιώσεις συνόρθωσης

E. Λάμπρου, Κ. Νικολίτσας

Ο σχεδιασμός ενός υψομετρικού δικτύου (ή δικτύου κατακορύφου ελέγχου) απαιτεί από τον γεωδαίτη να προεκτιμήσει τον αριθμό των κορυφών του, το σύνολο των μετρούμενων υψομετρικών διαφορών (ποιες συγκεκριμένα θα είναι αυτές) και τη μέθοδο μέτρησής τους που θα εξασφαλίσει την επιδιωκόμενη αβεβαιότητα.

Η βελτιστοποίηση του δικτύου, δηλαδή η a-priori εκτίμηση της αβεβαιότητας που μπορεί να επιτευχθεί, είναι εργασία καθοριστική, πάντοτε σημαντική και απαραίτητη ώστε να εξοικονομείται κόπος και χρόνος στη μέτρησή του.

Συνήθως η βελτιστοποίηση ενός υψομετρικού δικτύου πραγματοποιείται, χρησιμοποιώντας ως μαθηματικό μοντέλο αυτό που αποτελείται από τις εξισώσεις των υψομετρικών διαφορών που πρόκειται να μετρηθούν (εξισώσεις παρατήρησης). Υπολογίζεται a-priori η μέση αβεβαιότητα του δικτύου ως μέσος όρος του αθροίσματος των στοιχείων της διαγωνίου (ίχνος) του a-priori πίνακα μεταβλητότητας - συμμεταβλητότητας. Κάθε στοιχείο της διαγωνίου του πίνακα αυτού εκφράζει την a-priori αβεβαιότητα κάθε άγνωστου υψομέτρου, που δεν είναι το άμεσα μετρούμενο μέγεθος.

Η αβεβαιότητα αυτή εξαρτάται σημαντικά από τον a-priori καθορισμό της μονάδας βάρους.

Στην παρούσα εργασία εφαρμόζεται μια διαδικασία προσομοίωσης της συνόρθωσης ενός υψομετρικού δικτύου χρησιμοποιώντας εξισώσεις συνθήκης. Οι εξισώσεις αυτές δημιουργούνται ακολουθώντας την αρχή "το άθροισμα των υψομετρικών διαφορών ενός κλειστού υψομετρικού πολυγώνου (βρόγχου) είναι ίσο με μηδέν".

Η δημιουργία του μαθηματικού μοντέλου του υψομετρικού δικτύου με τη βοήθεια των εξισώσεων συνθήκης καθιστά εφικτή την ολοκληρωμένη επίλυσή του χρησιμοποιώντας τη μέθοδο Monte Carlo. Από τις πολλαπλές προσομοιώσεις των συνορθώσεων του δικτύου που πραγματοποιούνται, ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να προεπιλέξει το συγκεκριμένο μαθηματικό μοντέλο μορφής του δικτύου, το οποίο οδηγεί στην επίτευξη της απαιτούμενης (προδιαγεγραμμένης) αβεβαιότητας.

Στα πλεονεκτήματα της προτεινόμενης διαδικασίας καταγράφεται, ο προσδιορισμός της αβεβαιότητας κάθε μετρούμενης υψομετρικής διαφοράς, και κατόπιν της αβεβαιότητας του υψομέτρου κάθε κορυφής. Επίσης καθώς ολοκληρώνεται η ψευδοσυνόρθωση του δικτύου μπορεί να αξιολογηθεί η επιλογή της a-priori τιμής της μονάδας βάρους.

Επιπλέον η προτεινόμενη διαδικασία, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την άμεση ανίχνευση χονδροειδούς σφάλματος σε κάποια μέτρηση (μετά το πέρας των μετρήσεων), όταν το σφάλμα υπερβαίνει την αναμενόμενη τιμή για συγκεκριμένο επίπεδο εμπιστοσύνης.

Enhancement of 3D monitoring networks’ sensitivity by low cost innovative implementation

Pantazis G., Lambrou E.

Usually 3D monitoring networks are used for long time due to the need for several campaigns of measurements’ acquisition, in concrete time intervals. Thus, the repeated instrumentation (total stations, targets or GNSS receivers) setting on specific networks’ points causes centering errors, which influences the points’ coordinates calculation and their uncertainty.

In order to obtain precise - forced centering, permanent, heavy and expensive pillar construction is needed. Although these pillars are appropriate cause not-reverse intervention to the construction’s site. For these reasons in many cases the establishment of pillars is not allowed or preferred. This work presents a flexible solution to the above mentioned problem. A prototype way for marking network’s points is being implied which assures forced unique instrument’s centering less than 0.1mm. A special Portable Metallic Pillar (PMP) was used for marking accessible points. This assists the enhancement of network’s sensitivity. It is light enough to carry, it accelerates and facilitates the centering and levelling of the instrumentation as well as it eliminates the time needed for the measurements. Additionally PMP is environment – friendly as it is invisible but for ever permanent.

Further a procedure for the accurate instrumentation’s height measurement is analyzed. PMPs were already used for the installation of the points of two 3D monitoring networks.

The first one was established at the streets around a modern football stadium, where 3 measurement campaigns were carried out within four years.

The second one was established at the site around a post-Byzantine Church, where 4 measurement campaigns were carried out in one year, as large displacements were observed.

The measurements analysis proved a satisfied networks’ sensitivity and points out the contribution, the convenience and the usefulness of the PMPs in such applications.

Τo πρότυπο εξωτερικό πεδίο ελέγχου & διακριβωσης ολοκληρωμενων γεωδαιτικων σταθμων

Ευαγγελία Λάμπρου, Γεώργιος Πανταζής, Βάϊος Μπαλλής

Στην εργασία αυτή γίνεται η παρουσίαση ενός πρότυπου εξωτερικού πεδίου διακρίβωσης ολοκληρωμένων γεωδαιτικών σταθμών (total station) και συστημάτων δορυφορικού εντοπισμού (GNSS). Το πεδίο αυτό δημιουργήθηκε στο πλαίσιο ερευνητικού προγράμματος της Σχολής Αγρονόμων & Τοπογράφων Μηχανικών του ΕΜΠ με την εταιρεία Geotech ΕΠΕ – Λύσεις Γεωπληροφορικής, σύμφωνα με τις προδιαγραφές των αντίστοιχων ISO, στο χώρο των εγκαταστάσεων του Ολυμπιακού Κωπηλατοδρομίου στο Σχινιά, στο νομό Αττικής.

Παρουσιάζεται αναλυτικά ο τρόπος δημιουργίας μιας ευέλικτης και λειτουργικής βάσης για τον έλεγχο και τη διακρίβωση οργάνων μέτρησης μηκών σύμφωνα με τις οδηγίες που περιγράφονται στο ISO 17123-4.

Η πρωτοτυπία της βάσης αυτής έγκειται στο ότι τα σημεία που την αποτελούν δεν έχουν σημανθεί με μόνιμα βάθρα από οπλισμένο σκυρόδεμα αλλά με ειδικά μεταλλικά φορητά βάθρα, που δεν παρεμβαίνουν στο περιβάλλον, υλοποιώντας μια ευθυγραμμία 2Km. Ο τρόπος εγκατάστασης και υλοποίησης της βάσης αυτής αποδείχτηκε αρκετά οικονομικός και πιο λειτουργικός σε σχέση με άλλες βάσεις στον Ευρωπαϊκό ή Διεθνή χώρο. Αποδείχθηκε επίσης ότι η σήμανση αυτή ικανοποιεί τις απαιτήσεις ακρίβειας της διαδικασίας ελέγχου.

Παράλληλα στο ίδιο χώρο δημιουργήθηκαν δύο πεδία ελέγχου γεωδαιτικών σταθμών στη μέτρηση διευθύνσεων (οριζόντιων & κατακόρυφων) σύμφωνα με τις οδηγίες που περιγράφονται στο ISO 17123-3. Χρησιμοποιήθηκαν και εδώ ειδικοί στόχοι σήμανσης των σημείων του πεδίου, οι οποίοι παρέχουν μονιμότητα - αντοχή στο χρόνο και ευελιξία στην εγκατάσταση και στη χρήση τους.

Επίσης το πεδίο ελέγχου μηκών μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για τον έλεγχο δεκτών δορυφορικού εντοπισμού (GNSS) με τη διαδικασία RTK, σύμφωνα με τις οδηγίες που περιγράφονται στο ISO 17123-8.

Τέλος παρουσιάζονται και τα πρώτα ενδεικτικά αποτελέσματα από τον έλεγχο ολοκληρωμένων γεωδαιτικών σταθμών.

An engineering geological assessment using terrestrial laser scanning for the stabilization of a volcanic slope in Santorini island

Μαρίνος Β., Παπαθανασίου Γ., Κακλής Τ., Προυντζόπουλος Γ, Αστερίου Π., Πανταζής Γ., Λάμπρου Ε, Γκρέντας Ν., Παυλίδης Σ.

Η παρούσα έρευνα εστιάζεται στην χρήση επίγειου σαρωτή LiDar στην τεχνικογεωλογική ερμηνεία του φαινομένου των καταπτώσεων και στην αξιολόγηση του βαθμού επικινδυνότητας εκδήλωσης νέων καταπτώσεων σε ηφαιστειακό πρανές της νήσου Σαντορίνης. Στην περιοχή εκτός από την επίγεια σάρωση, εφαρμόστηκαν τοπογραφικές μέθοδοι για την ειδική αποτύπωση των βραχωδών και των κατολισθητικών φαινομένων, και η απεικόνισή τους σε κατάλληλα τοπογραφικά διαγράμματα. Η ανάλυση ευστάθειας και η υποβολή συγκεκριμένων προτάσεων μέτρων αντιστήριξης ή/και ενίσχυσης του πρανούς, όπου έλαβαν χώρα πρόσφατες αστοχίες, αναλύονται σύμφωνα με το τεχνικογεωλογικό μοντέλο της περιοχής αλλά και τις ιδιαιτερότητες της.

Merging geometric documentation with materials characterization and analysis of the history of the Holy Aedicule in the church of the Holy Sepulchre in Jerusalem

A. Georgopoulos, E. Lambrou, G. Pantazis, P. Agrafiotis, K. Lampropoulos, E. Delegou, M. Apostolopoulou, M. Alexakis, A. Moropoulou

The National Technical University of Athens, after invitation from His All Holiness, Beatitude Patriarch of Jerusalem and All Palestine, Theophilos III, signed a programmatic agreement with the Jerusalem Patriarchate and implemented an Integrated Diagnostic Research Project and Strategic Planning for Materials, Interventions Conservation and Rehabilitation of the Holy Aedicule of the Church of the Holy Sepulchre in Jerusalem. Within this framework, the Scientific Coordinator headed an interdisciplinary Research Group comprised of Architects, Chemical Engineers, Geomatics Surveying Engineers and Civil Engineers of NTUA. This paper will focus on the work merging the geometric documentation with the characterization of materials, the identification of building phases and the diagnosis of decay and pathology through the use of analytical and non-destructive techniques. This combined analysis elucidates the construction phases and the hidden historical information behind the contemporary structure, which significantly affects its current state of preservation and forms the basis for the development and implementation of the conservation, reinforcement and repair interventions that are scheduled to be completed by March 2017.

Specifically, the geometric documentation produced an accurate three-dimensional (3D) model with the use of photogrammetric and geodetic methods, both for the interior and the exterior of the Holy Aedicule through images and scanned data collection for the reconstruction of the model in actual scale. This was realized via data processing (sorting of images, orientation, export 3D cloud points, dense point cloud processing, creation of surfaces and grouping them), for reconstructing 3D scenes of increased reliability and high accuracy. From this 3D model the production of sections at specific positions was also possible, supported by suitable geodetic measurements. In addition, accurate measurements were performed in order to assess the verticality of structural elements, like the iron girder set up by the British in 1947 and some of the pillars of the monument.

This work, thus, demonstrated that adopting an interdisciplinary approach for documentation can emerge as a powerful tool for a better understanding of monuments, both in terms.

Ολοκληρωμένη διαδικασία έλεγχου και διακρίβωσης ολοκληρωμένων γεωδαιτικών σταθμών για τη μέτρηση του μήκους σε εξωτερική βάση ελέγχου

Ευαγγελία Λάμπρου, Γεράσιμος Καραίσκος

Διακρίβωση, είναι η σύγκριση της μέτρησης ή του αποτελέσματος (output) ενός συστήματος ή οργάνου, με εκείνη ενός αντίστοιχου μεγαλύτερης ακρίβειας, που καλείται σύστημα αναφοράς. Έτσι για το υπό έλεγχο όργανο διαπιστώνεται, επαληθεύεται ή επαναφέρεται με ρύθμιση η ακρίβεια του.

Για τη διακρίβωση των Ολοκληρωμένων Γεωδαιτικών Σταθμών (ΟΓΣ) για τη μέτρηση του μήκους απαιτείται μια βαθμονομημένη εξωτερική βάση ελέγχου. Η βάση αυτή δημιουργήθηκε σύμφωνα με τις προδιαγραφές του ISO, στο χώρο των εγκαταστάσεων του Ολυμπιακού Κωπηλατοδρομίου στο Σχοινιά, στο νομό Αττικής.

Στο πλαίσιο αυτής της εργασίας παρουσιάζονται και αναλύονται δυο διαδικασίες διακρίβωσης ΟΓΣ. Επίσης παρουσιάζεται η βαθμονόμηση της εξωτερικής βάσης ελέγχου, χρησιμοποιώντας τον πρότυπο ΟΓΣ Leica TDA 5005.

Πιο συγκεκριμένα η πρώτη διαδικασία περιλαμβάνει τον προσδιορισμό των υπολοίπων και η δεύτερη τον προσδιορισμό της εξίσωσης της αβεβαιότητας του οργάνου.

Ακολουθώντας την πρώτη διαδικασία προσδιορίζονται τα υπόλοιπα που προκύπτουν από τις μετρήσεις του υπό διακρίβωση ΟΓΣ, σε σχέση με τις πρότυπες τιμές της βάσης. Στη συνέχεια ελέγχεται το τυπικό σφάλμα της μιας μέτρησης και η μέγιστη διαφορά των μετρήσεων σε σχέση με την ονομαστική ακρίβεια του ΟΓΣ. Με τη δεύτερη διαδικασία προσδιορίζεται το συστηματικό και τυχαίο σφάλμα ενός ΟΓΣ στη μέτρηση του μήκους. Κρίνεται απαραίτητη η εφαρμογή και των δυο διαδικασιών, προκειμένου να επιτευχθεί ο πλήρης έλεγχος της εξωτερικής ακρίβειας ενός ΟΓΣ. Ο έλεγχος της εσωτερικής ακρίβειας των ΟΓΣ πραγματοποιείται όπως ορίζεται από το ISO 17123-4.

Τέλος πραγματοποιείται ο έλεγχος και η διακρίβωση τεσσάρων ΟΓΣ με τη χρήση των αντίστοιχων λογισμικών υποστήριξης της διαδικασίας ελέγχου και διακρίβωσης που συντάθηκαν σε περιβάλλον matlab, ώστε να είναι εφικτή η άμεση εξαγωγή των αποτελεσμάτων σε ειδικές φόρμες πιστοποίησης.

Holy Selphuchre Monitoring System

Moropoulou Antonia, Karoglou Maria, Agapakis Ioannis, Mouzakis Charalambos, Asimakopoulos Simos, Pantazis George, Lambrou Evangelia

Holy Aedicule inside the Holy Selphuchre Temple is an emblematic monument of the Christianity. The installation of a monitoring system during the rehabilitation works, aimed to the record and evaluation of the critical risks affecting the structural integrity of the monument. Regarding the microclimatic conditions, a wireless sensor network was installed, for recording air temperature and relative humidity hourly values, inside and around the temple of Holy Aedicule. Main aim is to evaluate the effect of the environment, but also the influence of the thousands of visitors every day. Moreover, since rising damp was found to be one of the main critical risks for the structural integrity of the monument, a wired sensor system was set. With the aid of this system is recorded materials moisture inside the masonry, at selected areas of different height and orientation. Furthermore, a geodetic total station for monitoring of monuments body positioning and a network of accelerometers for the continuous monitoring of the dynamic behavior of the monument were installed. All the above instrumentation achieves, the remote monitoring and assessment of various risks of the monument in real time.

A methodology for WSN deployment in 2D large-scale constraining environments, using computational geometry algorithms.

Athanasios Iliodromitis, Georgios Pantazis, Vassilios Vescoukis, Evangelia Lambrou

In the past few years, the rapid evolution of the Wireless Sensor Networks (WSNs) made them a powerful tool for monitoring and observing the natural environment. The use of WSNs is critical in early warning systems, which are of high importance today. In fact, WSNs are adopted more and more in various applications, e.g. for fire detection, geohazards monitoring or deformation detection in large scale areas. The spatial distribution of the sensors of a WSN must follow specific criteria. The equilateral triangle grid leads to the maximum coverage with the minimum number of sensors. Nevertheless, in most large-scale outdoor applications, achieving the ideal deployment geometry is hard or even impossible. In such environments the positions of the sensors have to be chosen among a list of possible points, which in most cases are randomly distributed. In order to achieve a geometry as near as possible to the theoretical optimum, the OptEval algorithm has been proposed. It makes use of the Centroidal Voronoi Tessellation (CVT). Although the case studies had the desired results, their simulation took place in the continuous 2D space. There are cases, in which we may not be interested in covering the whole area with sensors, but only a buffer zone surrounding it. In other cases, it may be impossible to cover the area under study due to natural constraints (e.g. lakes, holes etc.). This paper evaluates the effectiveness of the proposed method in an area with holes. Alternative scenarios are examined, by changing the values of the parameters that affect the final result, i.e. the number of the points to be observed, the number of the available sensors and the radius of the sensors.

Investigation of the dependence between digital height readings and the meteorological parameters by using a stand-alone set up and repeatable short term measurements.

nastasios-Grammatas Kampouris, Evangelia Lambrou, George Pantazis

The need of high accuracy geodetic measurements, especially in the vertical displacements control network, is nowadays extended and thus the thorough investigation of all possible error sources is necessary. Despite the fact of technological improvement the accuracy of geodetic measurements is still limited mainly due to the unpredictable propagation of a sighting line. These error sources are concentrated on the variations of the refractive index; witch either bends or retards the electromagnetic wave path and is caused by air density inhomogeneity, which is in terms influenced by the fluctuations of atmospheric parameters.

The present paper aims to the determination of the dependence between digital height readings and the air temperature as well as the atmospheric pressure by performing repeatable short term measurements. Thus, a stand-alone set up of a high accuracy digital level was developed and both indoor and outdoor experiments were carried out for a time period of several days with a time interval of five minutes. At the same time there were air temperature sensors nodes used, which were mounted on the staff, and a meteorological station.

Hence the additional time series were generated and correlation coefficients were computed in order to investigate as much as the linear relationships as well as the monotonic relationships among the measured parameters. Also the repeatability of the digital level’s height readings was calculated. The basic term is that the meteorological conditions are stable, which means that heat flux effects are not applied (ventilation or convection). Thus moderate and poor correlations were computed between the acquired data.

Monitoring applications by using the Remote Survey Method.

Charalampos Molyvas, Evangelia Lambrou

In 2014 a methodology of Remote Survey was introduced. This methodology is a combination of instrumentation, software and means of communication, which allows surveyor to sight and measure, without having to be at the designated site. This successful experiment took place in the laboratories of the NTUA, where the surveyor managed to operate an Image Assisted Total Station (IATS), using two intermediate devices (PCs) and an internet connection, with acceptable results, according to the ISO17123-3 procedure. The goal of this paper is the presentation of implementing the methodology of Remote Survey for constructions monitoring. For this purpose an IATS will be placed on the appropriate monitoring position at the construction by using internet connection via WiFi network. Also, it will be essential to synchronize the internal clock of the IATS with the global time servers and to report automatically the real time of the observation, which by default is different than the one when the surveyor gives the command via the PC in office. The most important advantage of this methodology is the fact that free software mid cost instrumentation combined with common wireless connection and low cost PCs can provide to the engineers the potential to obtain the remote control and handling of a total station without any additional costs. The pros and cons of this attempt are presented and further discussion is presented in how this methodology can be implemented.

Multispectral monitoring of the successive phases of the Holy Aedicule rehabilitation.

Antonia Moropoulou, Andreas Georgopoulos, Evangelia Lambrou, George Pantazis, Sofia Soile, Sevasti Tapeinaki, Elisavet Tsilimantou, Kyriakos Lampropoulos

The Holy Aedicule of the Holy Sepulchre, an emblematic monument that has survived throughout the centuries, recently underwent a major and demanding rehabilitation under the responsibility of the National Technical University of Athens Interdisciplinary Team. The requirement for reinstating structural integrity to the Holy Aedicule, for preservation of the values it represents and for achieving a sustainable rehabilitation in a demanding environment, demanded a multidisciplinary approach utilizing multispectral monitoring techniques of the successive phases of the Holy Aedicule, prior, during and after the completion of the rehabilitation interventions. Specifically, a thorough geometric documentation was realized involving laser scanning and photogrammetric techniques, in order to obtain a 3D textured model of the Holy Aedicule, prior to the initiation of the works. At this phase, in parallel a diagnostic study was implemented, regarding the building materials and their decay phenomena, utilizing non-destructive techniques that document the surface of the monument and its state of preservation, while providing prospection of its internal structural layers. This information was crucial for the design of the restoration materials and rehabilitation interventions. The next phase involved dismantling of the exterior stone slabs from the facades. The revealed masonry was geometrically documented, to record the morphology of this internal layer and to optimize the design of the required interventions. The geometrical products verified the non-destructive prospection of the Aedicule. During the strengthening interventions the Tomb of Christ was opened, along with an “observation window” within the Tomb Chamber; their interiors were digitally documented, including materials information. Upon completion of the strengthening interventions (grouting, titanium elements, etc.), the columns were reset and the stone facades were reinstalled, and the Aedicule was “freed” from the British metal frame installed seventy years earlier. The final phase involved an interdisciplinary documentation of the rehabilitated structure.

1 Errors in the determination of vertical displacements using Trigonometric Levelling.
Παρουσίαση στο "6th International FIG symposium on deformation measurements", Αννόβερο, Γερμανία, Φεβρουάριος 1992. Πρακτικά συνεδρίου ,σελ.270-284
2 Προσδιορισμός του προσανατολισμού των ναών της Μοναστικής Πολιτείας των Μετεώρων με αστρογεωδαιτική Μεθοδολογία.
Παρουσίαση στο "1ο Αρχαιολογικό Έργο Θεσσαλίας και Στερεάς Ελλάδας", Βόλος, Φεβρουάριος 2003, Πρακτικά συνεδρίου , Τόμος Ι, σελ. 469-481
3 Documentation and presentation of very steep and rocky ground surfaces by geodetic methods.
Παρουσίαση στο "11th International FIG symposium on deformation measurements", Σαντορίνη Μάιος 2003. Πρακτικά συνεδρίου, σελ. 225 – 231
4 Researching the orientation of monuments. Τhe church of the Great Meteoro monastery
Παρουσίαση στο "XIX International Symposium CIPA 2003, New perspectives to save Cultural Heritage", Αττάλεια - Τουρκία, Οκτώβριος 2003 Πρακτικά συνεδρίου σελ. 635 - 638
5 A geodetic network solution through combination of gps and terrestrial observations
Παρουσίαση στο International Symposium της FIG, "Modern technologies, education and professional practice in the globalizing world", Σόφια – Βουλγαρία, Νοέμβριος 2003. Πρακτικά συνεδρίου σελ. 182 - 188
6 Accurate orientation of the gyroscopes calibration system
Παρουσίαση στο συνέδριο "FIG Working Week 2004 – The Olympic Spirit in Surveying", Αθήνα, Μάιος 2004, πρακτικά συνεδρίου (ηλεκτρονική μορφή CD)
7 Geometric documentation of structures after an earthquake
Παρουσίαση στο συνέδριο "FIG Working Week 2004 – The Olympic Spirit in Surveying", Αθήνα, Μάιος 2004, πρακτικά συνεδρίου (ηλεκτρονική μορφή CD)
8 Διερεύνηση του προσανατολισμού των Μουσουλμανικών τεμενών των Ιωαννίνων με Αστρογεωδαιτική Μεθοδολογία
Παρουσίαση στο 4ο Διεπιστημονικό διαπανεπιστημιακό Συνέδριο του ΕΜΠ και του ΜΕΚΔΕ του ΕΜΠ, "Η ολοκληρωμένη ανάπτυξη της Ηπείρου", Μέτσοβο, Σεπτέμβριος 2004, πρακτικά συνεδρίου, Τόμος Β, σελ. 697-709, Εκδόσεις Λιβάνη, Αθήνα 2007
9 Laboratorial tests of digital theodolites
Παρουσίαση στο International Symposium της FIG, "Modern technologies, education and professional practice in Geodesy and related fields", Σόφια – Βουλγαρία, Νοέμβριος 2004, πρακτικά συνεδρίου σελ. 72 – 79
10 Fast and accurate measurements of directions by using digital theodolites
Παρουσίαση στο International Symposium της FIG, "Modern technologies, education and professional practice in Geodesy and related fields", Σόφια – Βουλγαρία, Νοέμβριος 2004, πρακτικά συνεδρίου σελ. 63 – 71.
11 Τesting a laser scanner in comparison with a specific total station in Land Surveys
Παρουσίαση στο συνέδριο, "7th Conference on Optical 3-D Measurement Techniques", Βιέννη – Αυστρία, Οκτώβριος 2005, πρακτικά συνεδρίου σελ. 93 – 102
12 Local geoid modelling via the geometric interpolation method
Παρουσίαση στο International Symposium της FIG, "Modern technologies, education and professional practice in Geodesy and related fields", Σόφια – Βουλγαρία, Νοέμβριος 2005. Πρακτικά συνεδρίου, σελ. 40 – 47
13 Χρονολόγηση του Ναού της Υπαπαντής στα Μετέωρα
Παρουσίαση στο "2ο αρχαιολογικό έργο Θεσσαλίας και Στερεάς Ελλάδος 2003-2005, από τους προϊστορικούς στους νεότερους χρόνους", Βόλος, Μάρτιος 2006, πρακτικά συνεδρίου Τόμος Ι, σελ. 539 - 550
14 A new geodetic methodology for the accurate documentation and monitoring of inaccessible surfaces
Παρουσίαση στο 3rd IAG symposium on Geodesy for Geotechnical and Structural Engineering and 12th International FIG symposium on deformation measurements", Baden, Αυστρία, Μάιος 2006, πρακτικά συνεδρίου, ηλεκτρονική μορφή (CD).
15 Η σχέση αβεβαιότητας μέτρησης και αβεβαιότητας αποτελέσματος στις γεωδαιτικές εφαρμογές
Παρουσίαση στο "2ο Τακτικό Συνέδριο Μετρολογίας Ελληνική Ένωση Εργαστηρίων Hellas Lab", Θεσσαλονίκη, Οκτώβριος 2007 πρακτικά συνεδρίου, ηλεκτρονική μορφή (CD).
16 Αναγκαιότητα δημιουργίας προτύπων πιστοποίησης των παραγώγων των γεωδαιτικών μετρήσεων
Παρουσίαση στο "2ο Τακτικό Συνέδριο Μετρολογίας Ελληνική Ένωση Εργαστηρίων Hellas Lab", Θεσσαλονίκη, Οκτώβριος 2007 πρακτικά συνεδρίου, ηλεκτρονική μορφή (CD).
17 A convenient method for accurate Height differences determination
Παρουσίαση στο "17th International Symposium on Modern technologies, education and professional practice in Geodesy and related fields", Σόφια, Νοέμβριος 2007, πρακτικά συνεδρίου, ηλεκτρονική μορφή (CD), σελ. 45-53
18 Αξιολόγηση του διεθνούς προτύπου ISO 17123 - 5
Παρουσίαση στο "3ο Τακτικό Εθνικό Συνέδριο Μετρολογίας", Λάρνακα, Κύπρος, Φεβρουάριος 2010, πρακτικά συνεδρίου
19 Πρόταση μεθοδολογίας βαθμονόμησης της ψηφιακής κάμερας εικονογεωδαιτικού σταθμού
Παρουσίαση στο "3ο Τακτικό Εθνικό Συνέδριο Μετρολογίας", Λάρνακα, Κύπρος, Φεβρουάριος 2010, πρακτικά συνεδρίου
20 Using geodetic and laser scanner measurements for measuring and monitoring the structural damage of a post-byzantine church
Παρουσίαση στο "8th International Symposium on the Conservation of Monuments in the Mediterranean Basin. Monument Damage Hazards & Rehabilitation Technologies", Πάτρα, Μάιος – Ιούνιος 2010, πρακτικά συνεδρίου
21 Fast and Convenient Determination of Geoid Undulation N in an Urban Area
Παρουσίαση στο FIG Working Week 2011, Bridging the Gap between Cultures", Marrakech, Morocco, Μάιος 2011. Πρακτικά συνεδρίου σε ηλεκτρονική μορφή
22 Εκτίμηση του χρονικού διαστήματος μετρολογικού επανελέγχου και διακρίβωσης των ολοκληρωμένων γεωδαιτικών σταθμών
Παρουσίαση στο "4ο Τακτικό Εθνικό Συνέδριο Μετρολογίας ", Αθήνα, Φεβρουάριος 2012, πρακτικά συνεδρίου
23 Ανίχνευση της αβεβαιότητας του συστήματος ανάγνωσης διευθύνσεων
Παρουσίαση στο "4ο Τακτικό Εθνικό Συνέδριο Μετρολογίας ",Αθήνα, Φεβρουάριος 2012, πρακτικά συνεδρίου
24 Βελτιστοποίηση Υψομετρικού Δικτύου με προσομοιώσεις συνόρθωσης
Παρουσίαση στο "5ο Τακτικό Εθνικό Συνέδριο Μετρολογίας ", Αθήνα, Μάιος 2014, πρακτικά συνεδρίου
25 Enhancement of 3D monitoring networks’ sensitivity by low cost innovative implementation
Παρουσίαση στο "3rd Joint International Symposium on Deformation Monitoring (JISDM)", Βιέννη , Αυστρία, Μάρτιος 2016. πρακτικά συνεδρίου. Δημοσίευση στο ηλεκτρονικό περιοδικό mycoordinates. Volume XIII, Issue 1, January 2017
26 Τo πρότυπο εξωτερικό πεδίο ελέγχου & διακριβωσης ολοκληρωμενων γεωδαιτικων σταθμων
Παρουσίαση στο "6ο Τακτικό Εθνικό Συνέδριο Μετρολογίας", Αθήνα, Μάιος 2016, πρακτικά συνεδρίου
27 An engineering geological assessment using terrestrial laser scanning for the stabilization of a volcanic slope in Santorini island
Παρουσίαση στο "14ο Διεθνές Συνέδριο της Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρίας", Θεσσαλονίκη, Μάιος 2016, Δημοσίευση στο Δελτίο της Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρίας, τόμος L, σελ. 835-844
28 Merging geometric documentation with materials characterization and analysis of the history of the Holy Aedicule in the church of the Holy Sepulchre in Jerusalem
Παρουσίαση στο " GEOMATICS & RESTORATION - Conservation of Cultural Heritage in the Digital Era” conference, Florence", Μάιος 2017, πρακτικά συνεδρίου
29 Ολοκληρωμένη διαδικασία έλεγχου και διακρίβωσης ολοκληρωμένων γεωδαιτικών σταθμών για τη μέτρηση του μήκους σε εξωτερική βάση ελέγχου
Παρουσίαση στο "7ο Τακτικό Εθνικό Συνέδριο Μετρολογίας", Αθήνα, Μάιος 2018, πρακτικά συνεδρίου
30 Holy Selphuchre Monitoring System
Παρουσίαση στο "1st International Conference on "Transdisciplinary Multispectral Modeling and Cooperation for the Preservation of Cultural Heritage (TMM_CH)", Αθήνα, Οκτώβριος 2018, πρακτικά συνεδρίου
31 A methodology for WSN deployment in 2D large-scale constraining environments, using computational geometry algorithms.
Παρουσίαση στο 4th Joint International Symposium on Deformation Monitoring (JISDM), Aθήνα, Ελλάδα, Μάιος 2019.
32 Investigation of the dependence between digital height readings and the meteorological parameters by using a stand-alone set up and repeatable short term measurements.
Παρουσίαση στο 4th Joint International Symposium on Deformation Monitoring (JISDM), Aθήνα, Ελλάδα, Μάιος 2019.
33 Monitoring applications by using the Remote Survey Method.
Παρουσίαση στο 4th Joint International Symposium on Deformation Monitoring (JISDM), Aθήνα, Ελλάδα, Μάιος 2019.
34 Multispectral monitoring of the successive phases of the Holy Aedicule rehabilitation.
Παρουσίαση στο 4th Joint International Symposium on Deformation Monitoring (JISDM), Aθήνα, Ελλάδα, Μάιος 2019.

Η εξέλιξη των επίγειων συμβατικών γεωδαιτικών οργάνων τον 20ο αιώνα στην Ελλάδα

Δ – Δ. Μπαλοδήμος, Ε. Λάμπρου, Γ. Πανταζής

Η επιστήμη της γεωδαισίας στην Ελλάδα, όπως άλλωστε και σε όλο τον κόσμο, είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με τη χρήση κατάλληλων γεωδαιτικών οργάνων μέτρησης. Στην εργασία αυτή γίνεται μια ιστορική αναδρομή, καταγραφή των επίγειων συμβατικών γεωδαιτικών οργάνων μέτρησης στην Ελλάδα, κυρίως στη διάρκεια του 20ου αιώνα.

Η προσπάθεια αυτή στόχο έχει να καταγράψει συστηματικά τις βασικές αρχές λειτουργίας των επίγειων συμβατικών γεωδαιτικών οργάνων μέτρησης μηκών, διευθύνσεων, γωνιών και υψομετρικών διαφορών, την εξέλιξή τους και τις συγκριτικές διαφοροποιήσεις τους στη διάρκεια ενός αιώνα. Αναδεικνύονται οι ιδιαιτερότητες χρήσης τους, τα πλεονεκτήματα που προσέφερε η διαρκής βελτίωσή τους στον Τοπογράφο Μηχανικό στο χρόνο και στην ακρίβεια εκπόνησης των γεωδαιτικών εργασιών. Τέλος καταγράφονται οι συνέπειες της εξέλιξης αυτής στην ανάπτυξης της έρευνας και στη διεύρυνση των πεδίων εφαρμογών της επιστήμης της Γεωδαισίας.

Η συμβολή της εξέλιξης των γεωδαιτικών οργάνων και των Η/Υ, στην εκπαίδευση στη ΣΑΤΜ του ΕΜΠ στο αντικείμενο των κτηματογραφικών αποτυπώσεων

Δ – Δ. Μπαλοδήμος, Ο. Αραμπατζή, Ε. Λάμπρου, Γ. Πανταζής

Την τελευταία 30ετία στην Ελλάδα, η διαρκής εξέλιξη της τεχνολογίας τόσο των γεωδαιτικών οργάνων και παρελκομένων, όσο και των συστημάτων ηλεκτρονικών υπολογιστών και προγραμμάτων επεξεργασίας των μετρήσεων, έχει αναβαθμίσει την προσφερόμενη εκπαίδευση στο αντικείμενο των κτηματογραφικών αποτυπώσεων.

Στην εργασία αυτή καταγράφεται η εξέλιξη που εμφανίστηκε τη χρονική αυτή περίοδο και αφορά στα χρησιμοποιούμενα γεωδαιτικά όργανα και παρελκόμενα, στις γεωδαιτικές μεθόδους μέτρησης και επεξεργασίας, στον τρόπο παραγωγής, απόδοσης και παρουσίασης των κτηματογραφικών διαγραμμάτων, όπως βιώθηκε στο Εργαστήριο Γενικής Γεωδαισίας (ΕΓΓ) της ΣΑΤΜ. του ΕΜΠ, στο πλαίσιο της πρακτικής άσκησης. Στο χρονικό διάστημα 1976 – 2004, το ΕΓΓ της ΣΑΤΜ του ΕΜΠ, πραγματοποίησε θερινά προγράμματα Πρακτικής Άσκησης σε υπό ανάπτυξη και ακριτικές περιοχές ανά την Ελλάδα, με κύριο θέμα Τοπογραφικές και Κτηματογραφικές αποτυπώσεις, παρέχοντας ταυτόχρονα εκπαιδευτικό και κοινωνικό έργο. Στόχος της παρούσας εργασίας είναι η ανάδειξη των πλεονεκτημάτων που προσέφερε η εξέλιξη αυτή στην αναβάθμιση της προσφερόμενης εκπαίδευσης αλλά και στην εκπόνηση των κτηματογραφικών αποτυπώσεων. Καταγράφονται επίσης τα συγκριτικά στοιχεία της μεταβολής αυτής και η συμβολή τους στην ποιότητα, στο κόστος και στο χρόνο εκτέλεσης των επίγειων κτηματογραφικών αποτυπώσεων.

Πρόταση για τη δημιουργία ενός σύγχρονου και ακριβούς χάρτη του γεωειδούς στον Ελλαδικό χώρο

Λάμπρου Ε., Πανταζής Γ., Νικολίτσας Κ.

Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται μια ολοκληρωμένη πρόταση που αποβλέπει στη δημιουργία ενός σύγχρονου, ακριβούς και αξιόπιστου χάρτη της αποχής του γεωειδούς στον Ελλαδικό χώρο, με την εφαρμογή της μεθόδου της αστρογεωδαιτικής χωροστάθμησης. Ένας ολοκληρωμένος γεωδαιτικός σταθμός υψηλής ακρίβειας και ειδικών δυνατοτήτων χρήσης και ένας δέκτης του συστήματος GPS συνδέονται και αποτελούν ένα σύγχρονο σύστημα πραγματοποίησης αστρογεωδαιτικών παρατηρήσεων. Το σύστημα υποστηρίζεται από κατάλληλο λογισμικό επεξεργασίας των μετρήσεων και παρέχει τα αποτελέσματα σε πραγματικό χρόνο. Έτσι προσδιορίζονται οι αστρονομικές συντεταγμένες Φ, Λ σημείων της Φ.Γ.Ε, οι συνιστώσες ξ, η της απόκλισης της κατακορύφου και μέσω αυτών οι μεταβολές ΔΝ του γεωειδούς, με ακρίβεια μερικών mm.

Η εξέλιξη της τεχνολογίας των επίγειων συμβατικών γεωδαιτικών οργάνων και η ανάγκη αλλαγής του προτύπου πιστοποίησής τους

Νικολίτσας Κ, Λάμπρου Ε.

Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται η εξέλιξη της τεχνολογίας των επίγειων συμβατικών γεωδαιτικών οργάνων, καταγράφοντας τις μεταβολές στην κατασκευή τους, σε ότι αφορά στον τρόπο λειτουργίας και μέτρησης γωνιών (οριζόντιων και κατακόρυφων), μηκών και υψομετρικών διαφορών. Παράλληλα γίνεται ανάλυση των βασικών ελέγχων πιστοποίησής τους που ισχύουν μέχρι σήμερα, οι οποίοι δεν ανταποκρίνονται επαρκώς στον τρόπο λειτουργίας των σύγχρονων αντίστοιχων οργάνων και χρήζουν βελτίωσης ή και αλλαγής. Αναδεικνύεται έτσι η ανάγκη δημιουργίας ενός νέου σύγχρονου αυτοματοποιημένου και εύχρηστου προτύπου πιστοποίησης όλων των σύγχρονων επίγειων συμβατικών γεωδαιτικών οργάνων που χρησιμοποιούνται σε δημόσια ή ιδιωτικά έργα υποδομής, ελαχιστοποιώντας το κόστος αλλά και τη χρονική διάρκεια εκτέλεσης της πιστοποίησης.

Προσδιορισμός της παραμόρφωσης-αντοχής κατασκευών με τη μέθοδο της ελεγχόμενης φόρτισης, σε πραγματικό χρόνο

Ε. Λάμπρου., Α. Ηλιοδρομίτης

Στην εργασία παρουσιάζεται η μεθοδολογία που ακολουθείται για τον προσδιορισμό παραμόρφωσης – αντοχής δομικών στοιχείων ενός τεχνικού έργου σε κατάσταση ελεγχόμενης φόρτισης, τα όργανα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν καθώς και τα παράγωγα που προκύπτουν. Το ενδιαφέρον εστιάζεται στην παραγωγή των μετρήσεων και στην αξιολόγησή τους σε πραγματικό χρόνο. Έτσι είναι δυνατή η άμεση επέμβαση και η λήψη ορθών αποφάσεων αποκατάστασης της βλάβης.

Τέλος παρουσιάζεται μια εφαρμογή που πραγματοποιήθηκε στο γυμναστήριο και στο αμφιθέατρο ενός σχολικού συγκροτήματος. Στα κτήρια αυτά ελέγχθηκε η συμπεριφορά της οροφής τους η οποία έχει κατασκευαστεί με την τεχνική των προεντεταμένων δοκών και παρουσιάζονται τα αντίστοιχα αποτελέσματα που προέκυψαν.

Η συμβολή σύγχρονης γεωδαιτικής μεθοδολογίας στην έρευνα του αστρονομικού προσανατολισμού μνημείων και στη χρονολόγησή τους. Παρουσίαση ολοκληρωμένων μελετών σε μνημεία του Ελληνικού Χώρου (ναοί κλασσικής αρχαιότητας, παλαιοχριστιανικές βασιλικές, βυζαντινοί ναοί)

Γ. Πανταζής , Ε. Λάμπρου

Στην εργασία αυτή περιγράφεται διεξοδικά μια σύγχρονη γεωδαιτική μεθοδολογία η οποία συμβάλλει καθοριστικά στην έρευνα του αστρονομικού προσανατολισμού μνημείων. Η εφαρμογή της μεθοδολογίας, με τη χρήση σύγχρονων ψηφιακών οργάνων μέτρησης, δίνει τη δυνατότητα του ορθού προσδιορισμού του αστρονομικού προσανατολισμού ενός μνημείου δηλ. του αστρονομικού αζιμουθίου του βασικού κατά μήκος άξονα. Η αβεβαιότητα που επιτυγχάνεται κυμαίνεται από 10" - 10' της μοίρας και εξαρτάται από το μέγεθος του μνημείου.

Η μεθοδολογία περιλαμβάνει μεταξύ άλλων τη γεωμετρική τεκμηρίωση του μνημείου, τη δημιουργία του ψηφιακού διαγράμματος της κάτοψής του, αλλά και τον προσδιορισμό του αστρονομικού αζιμουθίου, μιας επίγειας διεύθυνσης στο χώρο του μνημείου με αστρογεωδαιτικές παρατηρήσεις.

Επίσης απαιτείται η γνώση της μορφής (γεωμετρίας) του αισθητού ορίζοντα που βρίσκεται "μπροστά" από το μνημείο, η οποία προκύπτει με γεωδαιτικές μετρήσεις. Για τη συλλογή των μετρήσεων χρησιμοποιούνται ολοκληρωμένοι γεωδαιτικοί σταθμοί (σύγχρονα γεωδαιτικά όργανα, εξέλιξη των γνωστών θεοδολίχων, που μετρούν γωνίες, μήκη και χρόνο), γεωδαιτικοί δέκτες δορυφορικού εντοπισμού του συστήματος GNSS και κατάλληλα λογισμικά για την επεξεργασία τους.

Επιπλέον προσδιορίζεται η πορεία του ήλιου ή άλλου ουράνιου σώματος, χρησιμοποιώντας κατάλληλο λογισμικό ψηφιακής προσομοίωσης της ουράνιας σφαίρας, για χαρακτηριστικές ημερομηνίες σύμφωνα με τον προσανατολισμό του μνημείου.

Αξιοποιώντας τα αποτελέσματα της διαδικασίας μπορεί να προσδιοριστεί και το έτος κτήσης του μνημείου, δηλαδή να γίνει η χρονολόγησή του.

Η μεθοδολογία έχει εφαρμοστεί σε περισσότερα από 80 μνημεία στον Ελλαδικό χώρο και έχει οδηγήσει σε αξιόπιστα αποτελέσματα, τα οποία σε πολλές περιπτώσεις έχουν δώσει απαντήσεις και λύσεις στις αρχαιολογικές έρευνες, ενώ σε άλλες περιπτώσεις ταυτίζονται με αυτές.

Στο πλαίσιο αυτής της εργασίας παρουσιάζονται ενδεικτικά τα αποτελέσματα της μελέτης ορισμένων ομάδων μνημείων, όπως:

  • Οι βυζαντινοί ναοί και τα παρεκκλήσια των Μοναστικής Πολιτείας των Μετεώρων και της Καστροπολιτείας του Μυστρά
  • Παλαιοχριστιανικές βασιλικές
  • Ναοί της κλασσικής αρχαιότητας (τα τέσσερα Ηραία της Ελλάδας, Παρθενώνας, Ερεχθείο, Ναός του Ποσειδώνα στο Σούνιο, Ναός του Ηφαίστου, ναός του Δια στην Αρχαία Ολυμπία, δέκα μνημεία του αρχαιολογικού χώρου της Δήλου).

Γεωδαιτικά συστήματα μέτρησης από απόσταση και η συμβολή τους στην Επιστήμη του Τοπογράφου Μηχανικού

Ε. Λάμπρου

Η εξέλιξη των συστημάτων μέτρησης (GPS, total station, ψηφιακών χωροβατών, laser scanner) τα τελευταία χρόνια έχει μεταβάλλει σημαντικά την καθημερινότητα του Τοπογράφου Μηχανικού, βελτιώνοντας τα τελικά παράγωγα αλλά και το χρόνο παραμονής στο πεδίο.

Η αντίστοιχη εξέλιξη των συστημάτων επεξεργασίας των μετρήσεων και των τεχνικών επικοινωνίας (wi-fi, Bluetooth, κ.α) με τη χρήση ηλεκτρονικών συσκευών – συστημάτων (Η/Υ, Lap top, iphone, ipad, tablet Pc) και σε πολλές περιπτώσεις η ενσωμάτωσή τους στα συστήματα μέτρησης, γεννά ευλόγως το ερώτημα αν μπορούν να βελτιώσουν ή και να αλλάξουν τον τρόπο που λαμβάνεται η μέτρηση.

Μια νέα διαδικασία συλλογής δεδομένων ορίζεται, η από απόσταση ή απομακρυσμένη λήψη της μέτρησης μέσω διαδικτύου (Remote survey ή e-Survey).

Στην εργασία αυτή περιγράφεται η διαδικασία με την οποία είναι δυνατός ο χειρισμός και η συλλογή της πληροφορίας με σύγχρονα συστήματα μέτρησης, από απόσταση.

Περιγράφεται ο απαιτούμενος εξοπλισμός, γεωδαιτικά όργανα και λογισμικά που απαιτούνται για την εφαρμογή της και καταγράφονται κυρίως τα πλεονεκτήματα αυτής της νέας διαδικασίας, όπως ο έλεγχος ενός πεδίου μετρήσεων και η ελαχιστοποίηση του χρόνου παραμονής στο πεδίο σε ειδικές εφαρμογές.

Τέλος παρουσιάζεται μια εφαρμογή που πραγματοποιήθηκε με τη χρήση αυτής της διαδικασίας, ώστε να καταγραφούν συμπεράσματα που αφορούν στη βελτίωση της ορθότητας και της ακρίβειας της παραγόμενης μέτρησης.

Σκοπός είναι να αναδειχθεί η παρέμβαση της διαδικασίας σε προηγμένες εργασίες του Τοπογράφου Μηχανικού, αλλά και να καταγραφούν οι ιδιαιτερότητες και οι προϋποθέσεις που πρέπει να ισχύουν, ώστε η διαδικασία αυτή να είναι ασφαλής και να οδηγεί σε ορθά αποτελέσματα.

Η συμβολή του Τοπογράφου Μηχανικού σε εργασίες υψηλής ακρίβειας. Η περίπτωση του ερευνητικού κέντρου CERN

Ε. Λάμπρου, Κ. Νικολίτσας

Ο Αγρονόμος & Τοπογράφος Μηχανικός εκτός των καθημερινών του επαγγελματικών δραστηριοτήτων (σύνταξη εξαρτημένων τοπογραφικών διαγραμμάτων, αποτυπώσεων στο πλαίσιο του Κτηματολογίου, κ.α) καλείται να υποστηρίξει και έργα υψηλής ακρίβειας.

Με τον όρο υψηλή ακρίβεια, εννοούνται εργασίες στις οποίες η αβεβαιότητα προσδιορισμού σημείων στις τρεις διαστάσεις είναι μικρότερη του ±1mm και πολλές φορές πλησιάζει τα μερικά μm.

Στην εργασία αυτή παρουσιάζονται εργασίες υψηλής ακρίβειας που εκτελούνται από Τοπογράφο Μηχανικό στο ερευνητικό κέντρο Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire (CERN), στο οποίο εργάζεται ο δεύτερος συν-συγγραφέας, εκπονώντας παράλληλα και τη μεταδιδακτορική του έρευνα.

Στο CERN, που είναι Ευρωπαϊκό ερευνητικό κέντρο και το μεγαλύτερο σε έκταση (πειραματικό) κέντρο πυρηνικών ερευνών ειδικότερα στο πεδίο της σωματιδιακής φυσικής διερευνώνται κυρίως οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των υποατομικών σωματιδίων.

Οι εργασίες αυτές περιλαμβάνουν τον απαραίτητο σχεδιασμό, τις μετρήσεις αλλά και την αντίστοιχη επεξεργασία η οποία πραγματοποιείται με λογισμικά τα οποία αναπτύσσονται από τοπογράφους οι οποίοι εργάζονται στο Cern και συνεχώς αναβαθμίζονται καλύπτοντας τις ανάγκες που δημιουργούνται καθημερινά από τις εργασίες πεδίου.

Σημαντική είναι η χρήση εξελιγμένων συστημάτων μέτρησης (total station, ψηφιακοί χωροβάτες, laser scanner, laser tracker, ψηφιακές φωτογραφικές μηχανικές) τα οποία με την κατάλληλη οργάνωση και επιλογή, βοηθούν σημαντικά στην επίτευξη των αβεβαιοτήτων που κάθε φόρα προδιαγράφεται από τους υπευθύνους των πειραμάτων, οι οποίες είναι μικρότερες του ±1mm.

Σκοπός είναι να αναδειχθεί η συμβολή και η αναγκαιότητα του Τοπογράφου Μηχανικού, σε τέτοιου είδους έργα, αλλά και να αναφερθούν τα απαραίτητα εφόδια και γνωστικά αντικείμενα στα οποία πρέπει να έχει εκπαιδευτεί αυτός σωστά, ώστε να μπορεί να αντιμετωπίσει τέτοιου είδους προκλήσεις στο μέλλον.

Η παρακολούθηση της κινηματικής συμπεριφοράς του Ιερού Κουβουκλίου του Παναγίου Τάφου στα Ιεροσόλυμα, κατά τις εργασίες αποκατάστασης

Γ. Πανταζής, Ε. Λάμπρου

Στην εργασία αυτή παρουσιάζονται, η μεθοδολογία και τα αποτελέσματα με τη μορφή διαγραμμάτων και πινάκων της συστηματικής παρακολούθησης της κινηματικής συμπεριφοράς του Ιερού Κουβουκλίου του Παναγίου Τάφου στα Ιεροσόλυμα, κατά τη διάρκεια των εργασιών αποκατάστασης (2016 - 2017), οι οποίες πραγματοποιήθηκαν από ερευνητική ομάδα του ΕΜΠ, σε χρονικό διάστημα λιγότερο του ενός έτους.

Για τις ανάγκες της παρακολούθησης (monitoring) εγκαταστάθηκε ένα τριδιάστατο γεωδαιτικό δίκτυο, του οποίου οι κορυφές σημάνθηκαν με ειδικό τρόπο.

Η παρακολούθηση υλοποιήθηκε με δυο διαδικασίες, με τη χρήση κατάλληλου ολοκληρωμένου γεωδαιτικού σταθμού που παρέχει αβεβαιότητα ±1’’ στη μέτρηση των διευθύνσεων και ±1mm στη μέτρηση του μήκους.

Στην πρώτη διαδικασία (στατική) το δίκτυο μετράται σε συγκεκριμένες χρονικές στιγμές, επιλύεται ως τριδιάστατο και γίνεται έλεγχος απόλυτης και σχετικής μετακίνησης των κορυφών του.

Η αβεβαιότητα προσδιορισμού (1σ) των συντεταγμένων x, y κυμαίνεται από ±0.1mm – ± 0.3mm και Η από ±0.1mm – ±0.2mm. Αυτό σημαίνει ότι το δίκτυο μπορεί να ανιχνεύσει μετακινήσεις της τάξης του 1mm για επίπεδο εμπιστοσύνης 95%. Με ειδική μεθοδολογία προσδιορίζεται το ύψος οργάνου του γεωδαιτικού σταθμού, όταν αυτός τοποθετείται στις κορυφές του δικτύου με αβεβαιότητα ±0.3mm.

Στη δεύτερη διαδικασία (δυναμική), πραγματοποιείται συνεχής μέτρηση -παρακολούθηση συγκεκριμένων σημείων του δικτύου. Ο γεωδαιτικός σταθμός τοποθετείται μόνιμα σε μια κορυφή του τριδιάστατου γεωδαιτικού δικτύου, επικοινωνεί ενσύρματα με φορητό υπολογιστή που βρίσκεται τοποθετημένος δίπλα του.

Με τη χρήση κατάλληλου λογισμικού επιτυγχάνεται, η οργάνωση του σεναρίου παρακολούθησης, η καταγραφή των μετρήσεων που πραγματοποιούνται προς τα επιλεγμένα σημεία, ο έλεγχος των μετρήσεων και η διαχείριση των αποτελεσμάτων.

Η παρουσίαση των αποτελεσμάτων της μεταβολής της θέσης των σημείων ελέγχου πραγματοποιείται σε πραγματικό χρόνο, είτε με τη μορφή πινάκων, είτε με τη μορφή διαγραμμάτων ώστε να είναι δυνατή η άμεση λήψη αποφάσεων για την αποφυγή αστοχίας του μνημείου.

1 Η εξέλιξη των επίγειων συμβατικών γεωδαιτικών οργάνων τον 20ο αιώνα στην Ελλάδα
Παρουσίαση στο συνέδριο "Η εξέλιξη των οργάνων, των μεθόδων και των συστημάτων μετρήσεων των επιστημών της αποτύπωσης στην Ελλάδα", Θεσσαλονίκη, Απρίλιος 2005. πρακτικά συνεδρίου, σελ. 305-335
2 Η συμβολή της εξέλιξης των γεωδαιτικών οργάνων και των Η/Υ, στην εκπαίδευση στη ΣΑΤΜ του ΕΜΠ στο αντικείμενο των κτηματογραφικών αποτυπώσεων
Παρουσίαση στο συνέδριο "Η εξέλιξη των οργάνων, των μεθόδων και των συστημάτων μετρήσεων των επιστημών της αποτύπωσης στην Ελλάδα", Θεσσαλονίκη, Απρίλιος 2005. πρακτικά συνεδρίου, σελ. 283-303
3 Πρόταση για τη δημιουργία ενός σύγχρονου και ακριβούς χάρτη του γεωειδούς στον Ελλαδικό χώρο
Παρουσίαση στο "2ο Πανελλήνιο Συνέδριο Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών - Οι σύγχρονες διαστάσεις των μετρητικών επιστημών και η συμβολή τους στην απεικόνιση, την παρακολούθηση και το σχεδιασμό του χώρου", Αθήνα, Δεκέμβριος 2006, πρακτικά συνεδρίου, ηλεκτρονική μορφή (CD)
4 Η εξέλιξη της τεχνολογίας των επίγειων συμβατικών γεωδαιτικών οργάνων και η ανάγκη αλλαγής του προτύπου πιστοποίησής τους
Παρουσίαση στο 2ο Πανελλήνιο Συνέδριο Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών - Οι σύγχρονες διαστάσεις των μετρητικών επιστημών και η συμβολή τους στην απεικόνιση, την παρακολούθηση και το σχεδιασμό του χώρου", Αθήνα, Δεκέμβριος 2006, πρακτικά συνεδρίου, ηλεκτρονική μορφή (CD)
5 Προσδιορισμός της παραμόρφωσης-αντοχής κατασκευών με τη μέθοδο της ελεγχόμενης φόρτισης, σε πραγματικό χρόνο
Παρουσίαση στο "3ο Πανελλήνιο Συνέδριο Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών - Από τη μέτρηση στη διαχείριση και από τη διαχείριση στην παρέμβαση", Αθήνα, Δεκέμβριος 2010, πρακτικά συνεδρίου, ηλεκτρονική μορφή (CD)
6 Η συμβολή σύγχρονης γεωδαιτικής μεθοδολογίας στην έρευνα του αστρονομικού προσανατολισμού μνημείων και στη χρονολόγησή τους. Παρουσίαση ολοκληρωμένων μελετών σε μνημεία του Ελληνικού Χώρου (ναοί κλασσικής αρχαιότητας, παλαιοχριστιανικές βασιλικές, βυζαντινοί ναοί)
Παρουσίαση στο Συμπόσιο "Νέες τεχνολογίες στην υπηρεσία της Αρχαιογνωστικής Έρευνας", Ακαδημία Θεσμών & Πολιτισμών, Θεσσαλονίκη, Δεκέμβριος 2013
7 Γεωδαιτικά συστήματα μέτρησης από απόσταση και η συμβολή τους στην Επιστήμη του Τοπογράφου Μηχανικού
Παρουσίαση στο "4ο Πανελλήνιο Συνέδριο Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών - Από τη μέτρηση στη διαχείριση και από τη διαχείριση στην παρέμβαση", Θεσσαλονίκη, Σεπτέμβριος 2014, πρακτικά συνεδρίου, ηλεκτρονική μορφή (CD)
8 Η συμβολή του Τοπογράφου Μηχανικού σε εργασίες υψηλής ακρίβειας. Η περίπτωση του ερευνητικού κέντρου CERN
Παρουσίαση στο "5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών", Αθήνα, Οκτώβριος 2017, πρακτικά συνεδρίου, ηλεκτρονική μορφή (CD)
9 Η παρακολούθηση της κινηματικής συμπεριφοράς του Ιερού Κουβουκλίου του Παναγίου Τάφου στα Ιεροσόλυμα, κατά τις εργασίες αποκατάστασης
Παρουσίαση στο "5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών ", Αθήνα, Οκτώβριος 2017, πρακτικά συνεδρίου, ηλεκτρονική μορφή (CD)