Ugrás a tartalomhoz

Geodézia 4., Vízszintes helymeghatározás

Gyenes Róbert (2010)

Nyugat-magyarországi Egyetem

4.8 A vízszintes szögmérés módszerei

4.8 A vízszintes szögmérés módszerei

A vízszintes szögmérés feladata az álláspontból kiinduló irányok egymáshoz viszonyított helyzetének a meghatározása. A vízszintes szögmérés végrehajtására alapvetően két módszer alakult ki. Ezek az

  • iránymérés,

  • tulajdonképpeni szögmérés.

4.8.1 Az iránymérés

Iránymérés esetén a mérendő irányokat iránysorozatba foglaljuk. A mérés előkészítéseként az irányzandó pontokat ideiglenesen megjelöljük, irányzás céljából láthatóvá tesszük. Erre a célra leggyakrabban műszerállványra helyezett prizmát, jeltáblát, vagy prizmát jeltáblával kiegészítve alkalmazunk (lásd 4-67. ábra). Ha a növényzet a jelet takarná, akkor a középrészre egy irányzó toldatot szerelünk fel, amelynek a hossza általában 0.5-1 méter, így a jeltáblát és a prizmát a toldat végére erősítjük (4-80. ábra). Ha az iránysorozatba magaspontokat is belefoglalunk, akkor az előkészítés során a pontleírást felhasználva győződjünk meg a központ helyéről.

4-80. ábra Prizma irányzó toldatra helyezve

A műszer felállítása során az álláspont körül a talajt tisztítsuk meg, a fűcsomókat a fémsaruk helyén távolítsuk el. A műszer felállítását követően ellenőrizzük a pontok láthatóságát azért, hogy a keresésükkel a tényleges mérés folyamán felesleges időt ne töltsünk. A szálkereszt képét a távcső előkészítéseként állítsuk élesre (4-81. ábra). Ellenőrizzük az objektív és az okulár tisztaságát, szükség esetén a műszerdobozban található törlőkendővel tisztítsuk meg őket. A pontok láthatósága alapján döntsük el, melyiket választjuk kezdőiránynak. Ez a mérendő pontok közül a legjobban látható, és lehetőleg egyértelműen irányozható legyen. A műszer felállítását és bekapcsolását követően adjuk meg a mérési jegyzőkönyv-állomány nevét, ahová a mérési adatokat és az egyéb kiegészítő információkat rögzítjük. A műszerekben található beépített programoktól és a felhasználói beállításoktól függően végezzük el az álláspont adatainak a rögzítését. Adjuk meg az álláspont számát, jelölését, az észlelést végző személy nevét vagy egyéb, a későbbiekben egyértelműen az észlelőre utaló azonosítót. Egyes műszerek lehetővé teszik az időjárásra vonatkozó megjegyzések bevitelét. Ilyen például a napos, szélcsendes, vagy borult enyhén szeles időjárás, stb.

4-81. ábra Az okulár előkészítése: a szálkereszt beállítása az éleslátás távolságának megfelelően

Az adott feladat műszaki előírásaitól vagy egyéb követelményeinek megfelelően az iránymérést végezhetjük egy vagy több fordulóban vagy távcsőállásban. A fordulóban történő mérést a mai gyakorlatban ritkán alkalmazzuk. Ennek fő oka, hogy a mértékadó szabályos hibák a méréssel valós időben, számítással figyelembe vehetők. Ha azonban a szabályos hibákra vonatkozóan nem rendelkezünk friss információval, akkor a méréseket fordulóban végezzük. A forduló mérését első távcsőállásban kezdjük. Első távcsőállásról akkor beszélünk, ha a távcsövet az okulár felől szemlélve a magassági kör a balkéz felől helyezkedik el. Egyes műszerek a kijelzőn az adott távcsőállást római számokkal jelenítik meg, vagy esetleg más szöveges formátumban. Az első távcsőállást a kezdőirány mérésével kezdjük, majd sorban irányozzuk a többi pontot az óramutató járásával egyező értelemben. Az első távcsőállás befejezéseként a műszerállvány elcsavarodásának ellenőrzése érdekében a kezdőirányt ismételten mérjük, azaz horizontzárást végzünk. Ezután a távcsövet áthajtjuk és átforgatjuk, majd a kezdőirány ismételt mérésével elkezdjük a pontokat a második távcsőállásban az óramutató járásával ellentétes irányban irányozni. A második távcsőállást is horizontzárással fejezzük be, azaz a kezdőirányt ismételten megmérjük. Az egy fordulóban végzett iránysorozat-mérés végrehajtását a 4-82. ábra szemlélteti.

4-82. ábra Az iránysorozat mérése egy fordulóban

A pontok irányzását két lépésben hajtjuk végre. Először az irányzó kollimátorral közelítő irányzást (durva irányzást) végzünk, amelynek eredményeként a távcső látómezejében megjelenik a pont képe. Ezt követően a kötőcsavarokkal rögzítjük az alhidádét és a távcsövet. Szervomotoros műszerek esetén ez a művelet természetesen elmarad. A parallaxis csavar forgatásával megszüntetjük a parallaxist, majd a paránycsavarok segítségével elvégezzük a pontos irányzást. Ha csak vízszintes értelmű helymeghatározást végzünk, akkor az állószálat a pont képével hozzuk fedésbe (4-83. ábra). A jel képének méretétől függően a pontosabb irányzás érdekében gyakran úgynevezett biszektoros irányzást végzünk a pont képének kettős szállal történő közrefogásával.

4-83. ábra A vízszintes értelmű irányzás végrehajtásának módszerei

A 4-84. ábran látunk példát jeltáblával kiegészített prizma, valamint magaspontok helyes irányzásának végrehajtására.

4-84. ábra Irányzás végrehajtása: prizma jeltáblával, valamint magaspontok vízszintes értelmű irányzása

Kémények esetén az irányzást a kémény két szélén végezzük, úgynevezett „bal-jobb” irányzást végrehajtva (4-85. ábra).

4-85. ábra Kémény „bal-jobb” irányzása

Az irányok mérésekor ügyeljünk az irányzott pont adatainak helyes bevitelére. Ha lehetőség van rá, akkor az irányzandó pontra vonatkozó kiegészítő adatokat a durva irányzás végrehajtása előtt adjuk meg. Egyes műszerek programjai azonban fordítva ’gondolkodnak’, a kiegészítő adatokat a leolvasás végrehajtására szolgáló utasítást követően kell bevinni. Tipikusan ilyen megoldást találunk a Sokkia műszereknél. A kiegészítő adatok bevitelét és a leolvasás végrehajtását követő utasítás után ne feledkezzünk meg az adatok rögzítéséről. Egyes műszereknél a leolvasás elvégzése és rögzítése egyetlen funkciógomb megnyomásával történik (pl. Leica műszer), de ez gyakran függ a felhasználó által elvégzett beállításoktól is (pl. Topcon).

Az álláspont mérésének befejezését követően ellenőrizzük az adatrögzítés helyességét. Tekintsük meg a rögzített adatokat, elsősorban a pontok azonosítóira vonatkozó adatokat. Ezt elegendő általában valamilyen listaművelettel elvégezni. Szintén a mérés befejeztével ellenőrizzük a két távcsőállásban végzett leolvasások különbségeit. Elsősorban a kollimáció hiba következtében egyes irányokra vonatkozóan a két távcsőállás leolvasásainak különbségének közel azonos értékűnek kell lennie. A mérés elfogadható, ha a leolvasások különbségének átlagtól való eltérésének abszolút értéke nem haladja meg a műszerrel elérhető és az adott feladatra vonatkozó vízszintes szögmérés pontosságának a négyszeresét. A horizontzárás ellenőrzésére vonatkozóan szintén ez a hibahatár az érvényes.

Ha a szabályos hibákat valós időben számítással vesszük figyelembe, a műszerállvány elcsavarodásának ellenőrzésére vonatkozóan horizontzárást kell végezni. A horizontzárás szükségességét a mérendő irányok száma is meghatározza. Horizontzárást általában csak négynél több irány mérése esetén végzünk.

Megfelelő előkészítés esetén egy pont mérése, beleértve az irányzást, az adatbevitelt és az adatrögzítést, 1.5-2 perc, átlagos mérési körülményeket figyelembe véve. A mérés időszükséglete egyben meghatározza az iránysorozatba foglalható irányok számát. Egy forduló mérése lehetőleg ne tartson tovább 30 percnél, ami azt jelenti, hogy 8-10 iránynál többet ne foglaljunk egyetlen iránysorozatba. Ha a mérendő irányok száma az említett értéknél több, akkor csonkasorozatot alakítunk ki. Csonkasorozat esetén az irányokat szektorokba foglaljuk, amelyeknek közös szárait minden csonkasorozatban megmérünk. A csonkasorozatok egy fordulóban történő mérésének menetét szemlélteti a 4-86. ábra két szektor esetén. A mai földi alappontmeghatározási gyakorlatban csonkasorozatokban történő mérést nem alkalmazunk. Alkalmazására elsősorban speciális mérnökgeodéziai feladatok esetében kerülhet sor.

4-86. ábra Csonkasorozat kialakítása

Egyes feladatok pontossági követelményei több fordulóban végzett iránymérés végrehajtását igénylik. Többfordulós mérés esetén a pontraállást minden forduló megkezdése előtt meg kell ismételni a pontraállás hibájának véletlen jellegűvé tétele érdekében. Ennek megfelelően akkor járnánk el helyesen, ha ugyanezt az irányzandó pontoknál elhelyezett jelekre is elvégeznénk. Ettől a gyakorlatban ennek időigényessége miatt el szoktak tekinteni, de a pontraállás helyességét minden egyes forduló megkezdése előtt ellenőrizzük. Többfordulós mérés esetén a kezdőirány leolvasására a könnyebb ellenőrizhetőség érdekében minden egyes forduló megkezdése előtt egy kerek értéket, általában 0˚ 00' 00'' vagy attól néhány másodperccel nagyobb értéket állítanak be. Fontos, hogy minden megkezdett forduló előtt az álláspont adatait ismételten rögzítsük.

Ha a már említett mértékadó szabályos hibákat valós időben számítással vesszük figyelembe, akkor egyfordulós mérés helyett csak egy távcsőállásban végezzük a mérést. A mérések végrehajtására vonatkozó szabályok egyébként ugyanazok, mint a fordulóban történő méréskor. Az irányokat a kezdőirány mérését követően szintén az óramutató járásával egyező irányban mérjük, és szintén végzünk horizontzárást is. Több fordulóban történő mérés helyett több, egy távcsőállásban végrehajtott mérést végzünk, de minden egyes sorozat megkezdése előtt az álláspontra vonatkozó adatok rögzítését el kell végezni, valamint ellenőrizni kell a pontraállás és az állótengely függőlegességének a helyességét is.

4.8.2 Az egyszerű szögmérés

Ebben az esetben mindig csak két irányt vonunk be a mérésbe, függetlenül attól, hogy az állásponton a mérendő irányok száma kettőnél több is lehet. A mérés előkészítése megegyezik az iránymérésnél leírtakéval.

Az egyszerű szögmérés (más néven tulajdonképpeni szögmérés) esetén az egy fordulóban történő mérést a következőképpen végezzük. Létesítünk egy új, vagy választunk egy meglévő jegyzőkönyv-állományt, és rögzítjük az álláspontra vonatkozó adatokat. Miután az előkészítés során eldöntöttük, mi legyen a mérendő szög bal szára és jobb szára, első távcsőállásban megirányozzuk a választott bal szárhoz tartozó pontot és rögzítjük a mérési eredményeket. Ezt követően első távcsőállásban mérjük a jobb szárhoz tartozó pontot, rögzítjük az adatokat, majd második távcsőállásban ismét a jobb szögszárat, végül pedig a bal szögszárhoz tartozó pontot mérjük.

Szakmatörténeti okokból megemlítjük az egyszerű szögmérés alkalmazásának azt az esetét, amikor egy állásponton n számú irány mérése volt a feladat, amelyet minden kombinációban végzett szögméréssel oldottak meg (4-87. ábra). A minden kombinációban végzett szögmérés esetén az n számú irány között n·(n-1)/2 számú szög mérhető a tulajdonképpeni szögmérés módszerével úgy, hogy a kiegészítő szögeket nem mérjük. A minden kombinációban végzett szögmérést a mai földi vízszintes helymeghatározásban már nem alkalmazzuk. Korábban az úgynevezett felsőrendű háromszögelésben alkalmazták ennek a módszernek egy továbbfejlesztett változatát, amelyet Schreiber-féle minden kombinációban végzett szögmérésnek neveztek.

4-87. ábra Minden kombinációban végzett szögmérés esete