6.5.2. A mérési technológiák leírása

A tájfutótérképeken bemérendő részleteket a következőképen csoportosíthatjuk:

A tájolóval való iránymérés és a lépésszámlálás a felmérés általános alapja. Nagyobb területre kiterjedő hálózatok mérése esetén mindenképen ajánlott a tükrös tájoló használata és a pontos távmérés (elektromos távmérő, mérőszalag), különleges esetekben még a barométeres magasságmérés alkalmazása is.
A területek és a domborzati formák is felmérhetők pontok és vonalak rendszereként. A nagyobb területek felbonthatók a határvonalaikra, a kisebbek pedig pontszerűen határozhatók meg. A domborzatot jellemző idomváz is pontok (kúp teteje, töbör alja) és vonalak (gerincek, völgyek) összetett rendszere.
Iránymérés: Egy tájfutónak az irány levétele a térképről általánosan ismert és teljesen természetes feladat. Helyesbítésnél ennek az eljárásnak a fordítottját alkalmazzuk.

Hagyományos laptájoló használata esetén a mérés menete a következő:

Irányszállal vagy réssel ellátott tájoló (tükrös tájoló) használata

Bármilyen tájolót is használunk, fokozottan ügyeljünk a mágneses teret zavaró tárgyak közelségére (autók, elektromos vezetékek, kerítések…). Kiemelném a járó motorú gépkocsikat, amelyeknek elektromos tere akár 10-15 m-ről is érzékelhetően eltéríti a tájolót.

Távolságmérés: A versenyzők által használt technika a lépésszámlálás. Térképhelyesbítésnél is általában ez az elterjedt módszer. Amíg azonban a versenyzők futnak, addig a helyesbítő gyalogol, s ez már önmagában nagyságrendekkel növeli a pontosságot. A terepmunkánál megkövetelt pontosság eléréséhez nagyon nagy gyakorlatra van szükség. Valamilyen ismert távolság pontos kimérése, és ezen a mérőpályán a lépések rendszeres kalibrálása nagyon hasznos segítség. Az 1 m-es lépések begyakorlása a gyakorlatban sokkal megbízhatóbbnak bizonyult, mint a természetes lépéshossz átszámítása méterre. Egy fárasztó nap végére a kényelmes lépés hossza erősen lecsökkenhet, míg a méteres lépés természetellenes volta miatt sokkal jobban érezhető. Jó mérőpálya (jó minőségű, közel vízszintes utak, kaszált rétek) és gyakorlott helyesbítő esetén a tapasztalat azt mutatja, hogy akár±2%-on belüli is maradhat a távolsági hiba. Átlagos terepen ±5%-kal számolhatunk, azonban nehezen járható terepen a megbízhatóság rohamosan csökken. Meredek hegyoldalak szinte lehetetlenné teszik a pontos távolságmérést. (Ilyenkor mindenképpen több ellenőrző mérést is kell végezni, és a különböző méréseket megbízhatóságuk szerint súlyozottan kell figyelembe venni.) Lejtős területen számolnunk kell azzal is, hogy csak a ferde távolságot tudjuk mérni, a térképre viszont a vízszintes távolságokat kell felraknunk. Ez a hatás jó mérőpályán, közepes lejtési viszonyok mellett egy kis gyakorlattal jól kiküszöbölhető, ha a lejtőn mindig lefelé haladunk, így kicsit nagyobbakat lépünk, tehát gyakorlatilag a vízszintes távolságot mérjük. A leggyakrabban fellépő hibák:


Nagy magasságkülönbségek, vagy nagy területekre készülő átfogó hálózatok készítésekor szinte elengedhetetlen valamilyen pontosabb távmérés alkalmazása. Távmérő használatával már a topográfiában alkalmazott pontosságokat is el lehet érni. Vannak azonban olyan kisebb területrészek, ahol semmiképpen nem tudjuk mellőzni a lépésszámlálást a rossz láthatóság miatt.

Poligonálás (sokszögelés): Bármilyen vonalas tereptárgy (út, határ, stb.), de sokszor pontszerű objektumok (sziklák, gödrök, stb.) láncolatának felmérésére használt eljárás. Hálózatméréseknél is ezt az eljárást alkalmazzuk.
A vonalas objektumot különböző hosszúságú egyenesek láncolatára bontjuk. A vonal mérését ismert ponton kezdjük, és ismert ponton fejezzük be. Ha a tereptárgy kezdő, vagy végpontja nem ismert pont, akkor vagy tovább vezetjük a vonalat a legközelebbi ismert pontig, vagy valamilyen más pontkapcsolást alkalmazunk a kezdő, illetve végpont meghatározására.

image15.jpg - 21804 Bytes

A mérés végrehajtása: a kezdőponton iránymérést végzünk az első töréspontra, majd megmérjük a két pont távolságát, és a mért távolságot a méretarány ismeretében felszerkesztjük az irányvonalra. Ezt az eljárást minden törésponton elvégezzük, addig, amíg el nem jutunk az ismert végpontba. A mért végpont képe gyakorlatilag sohasem esik egybe a térképivel. A hiba következhet a távmérésből és az iránymérésből is, általában azonban ezek keveréke. Egyszerű laptájoló és lépésszámlálás esetén, ha a hiba nem haladja meg a vonal hosszának 5-10%-át, akkor a hibát egyenletesen elosztjuk a vonal egész hosszán. Ennél nagyobb eltérés már minden esetben valamilyen durva hibát jelez (ha a mérés körülményei ezt mással nem indokolják). Ezt a vonal szisztematikus újra mérésével deríthetjük fel.
Mivel irányméréseinket mindig a mágneses északhoz képest végezzük, s így a geodéziában alkalmazott sokszögvonalaknál fellépő elcsavarodás nem fordul elő, ezért egyszerű kicsinyítéssel/nagyítással és a kezdőpont körüli forgatással eloszthatjuk a hibát. A rajzolási hibák is jelentősek lehetnek (akár meg is haladhatják a mérési hibákat), főleg akkor, ha nagyon rövid oldalakból áll a poligon. A mérési és rajzolási hibák jelentős csökkentésének érdekében érdemes az apróbb kanyarokat egyszerűen levágni (ha a láthatóság megengedi), és később bemérni.
A hibák minimalizálásának érdekében ne vezessünk el mérési vonalakat ismert pontok közelében anélkül, hogy lezárnánk a vonalunkat ezeken a pontokon, még akkor sem, ha közvetlenül nem tudunk mérést végezni ezekre a pontokra. Ha olyan vonalat vezetünk, ami ismert pont érintése nélkül visszatér a saját kezdőpontjára (kör, ami mindenképpen kerülendő, csak egészen kis területen alkalmazható), akkor a pontosságát alkalmas helyen ellenőriznünk kell még egy ismert ponthoz.

image16.jpg - 20545 Bytes

A következetes iránymérési hibák (a területen mért összes poligonnál azonos irányban, közel azonos mértékű) általában rosszul meghatározott északi irányra, esetleg a tájoló hibájára utalnak.

Egy pont meghatározása (pontkapcsolások): Hazai gyakorlatban a poláris pontként való bemérés a legelterjedtebb módszer egy pontszerű objektum helyének meghatározására. Elvi síkon két független mérés egyértelműen meghatároz egy pontot (két irány, egy irány és egy távolság, két távolság). Ha irányméréseket használunk fel a meghatározásra, ügyeljünk, hogy az irányok metszése minél közelebb legyen 90°-hoz. (Rossz metszéket adó irányok esetén kis iránymérési hiba is nagy meghatározási bizonytalanságot eredményez.)

image17.gif - 14566 Bytes

Ennek betartása mellett bármilyen grafikus pontkapcsolás alkalmazható (poláris pont, elő-, oldal-, hátrametszés, ívmetszés, ívhátrametszés). Minden esetben legyen azonban legalább egy fölös mérésünk, amivel ellenőrizni tudjuk a meghatározásunk pontosságát. Nagyobb távolságok (80-100 m) esetén több ellenőrző mérést kell végeznünk, vagy sokszögvonalat érdemes vezetnünk a meghatározandó ponton keresztül. Korlátozott láthatóság esetén jól alkalmazható a következő technológia: a meghatározandó ponton megbecsüljük a legközelebbi ismert pont irányát. Ezt az irányt számszerűen rögzítjük, majd folyamatos távolságméréssel elindulunk az irányvonalon. Az ismert pont jellegétől függően két eset lehetséges:


A fenti technológia alkalmazásánál fokozott figyelmet kell fordítani az ellenőrző mérésekre.

Magasságmérés: Egy lejtő relatív magasságának ismerete elengedhetetlenül szükséges ahhoz, hogy megfelelő számú szintvonallal fejezzük ki a térképen. Az alaptérkép általában tartalmazza ezt az információt. Előfordulhat (bár a hazai gyakorlatban elég ritkán), hogy bizonytalanságot, esetleg szembeszökő hibát észlelünk az alaptérképen. Ilyen esetben valamilyen közelítő módszert kell használnunk a magasságkülönbségek becslésére. A szükséges szintvonalak darabszámának a megítélése kis szintkülönbségek (5-25 m) esetén egy kis gyakorlattal mindenfajta műszer alkalmazása nélkül megoldható. A becsülni kívánt lejtő alján kezdjük a mérést. Megbecsüljük a szemmagasságunkkal egy magasságban levő pont helyét, majd elmegyünk erre a pontra. Ezt addig ismételjük, amíg el nem érjük a lejtő tetejét. Az ismétlések számából kiszámíthatjuk a keresett magasságkülönbséget. Ha a pontok közötti távolságot is mérjük, akkor a szintvonalak kiosztását is rögtön megkapjuk. Átlagos termet esetén a szemmagasság (1,67 m) háromszorosa jelenti az 5 méteres alapszintközt. Digitális barométer használata esetén a műszerről közvetlenül leolvashatjuk a magasságkülönbségeket. Abszolút magasságokat a kellő pontossággal a légnyomás állandó változása miatt azonban ezekkel a műszerekkel sem mérhetünk (csak ismert magasságú pontokon való rendszeres /1-2 óránkénti/ kalibrálással mérhetünk abszolút magasságokat).

Domborzatábrázolás: A domborzat törvényszerűségeivel és ábrázolásának módjaival a domborzattan foglalkozik részletesen. A domborzattan kellő mélységű ismerete minden térképhelyesbítő számára alapvető követelmény. Itt csak a terepmunka során fellépő speciális problémákkal foglalkozunk.
Generalizált alapanyag esetén (topográfiai térképek) a munka első lépése teljes részletességű idomváz készítése. Ettől csak jó minőségű légifotókiértékelés esetén tekinthetünk el. Az alaptérkép szintvonalait az idomvázhoz igazítva kell a domborzatot kidolgoznunk. Alapvető követelmény a minél részletesebb és pontosabb szintvonalrajz. Azonban ezen a téren is kerüljük a túlzásokat. Határozottan mesterséges objektumokat (pl.: külszíni bányák) ne fejezzünk ki mindenáron szintvonalakkal, mert ez a versenyzőkben teljesen téves képzetet kelthet.
A felszín meredekségét a szintvonalak közti távolság jelzi. A határozott lejtésváltozások (lejtőátmeneti pontok) jól használhatók a tájékozódásban, ezért egyértelműen ábrázolandók.
A keresztszelvény mintákon áttekinthetjük az alapeseteket.

image18.jpg - 23129 Bytes

A pontos abszolút magasságok ábrázolása kevésbé fontos, mint a relatív magasságkülönbségek szemléletes visszaadása. Ennek érdekében a szintvonal kissé eltérhet az általa reprezentált abszolút magasságtól, ha ez a domborzatot szemléletesebbé teszi. Ez az eltérés rendes körülmények között ne lépje túl az alapszintköz 25%-át.
A domborzati formák bemérése a jellegzetes pontjaik, vonalaik meghatározásával történik (idomváz). A geometria meghatározása viszonylag könnyen megtanulható, a forma szemléletes kifejezéséhez azonban jóval több gyakorlat szükséges.
Az objektum helyzetének meghatározása az első lépés. Ehhez először elemeire bontjuk az objektumot (vonalakká és pontokká). Például egy völgyet (vagy gerincet) ugyanúgy mérünk be, mint egy szárazárkot (vagy töltést), végighaladva a legmélyebb (legmagasabb) pontjait összekötő vonalon. Vonalakként mérhetjük a széleit is, majd a szintvonalakat ehhez az idomvázhoz igazítva kirajzoljuk.

Egy kúp (vagy töbör) meghatározásához bemérjük a legmagasabb (legmélyebb) pontját, majd az innen induló (vagy ide) lefutó jellemző gerinceket és völgyeket. Ez alapján az idomváz alapján már kirajzolhatjuk a szintvonalakat.

Elméletben 5 m-es alapszintköz esetén egy 9 m magas kúpot egy szintvonal is ábrázolhat, míg egy 11 m-esre akár 3 db is juthat. Az alapvető cél azonban a felszín lehető legszemléletesebb ábrázolása. Használhatunk segédszintvonalat is, de néha el is kell túloznunk egy terepidomot a szemléletesebb ábrázolás érdekében. Előfordulhat olyan eset, amikor nincs elegendő szintvonal minden fontos információ kifejezésére. Például (lásd az ábrát!) egy mocsáron pont keresztül halad egy szintvonal. Általában egy mocsár közel vízszintes területen fekszik, így ez a rajz nem ad korrekt képez a terepről. Ha a szintvonalat kisség megemeljük, a mocsár feletti területet kifejezően be tudjuk mutatni, de a mocsár alatti terület teljesen jellegtelenné válik. Egy segédszintvonal beiktatásával megoldhatjuk ezt a problémát.

Meredek oldalakban, ahol sok szintvonal áll rendelkezésünkre, általában nem jelent nehézséget kifejezni a domborzatot. Viszonylag sík területeken azonban lehetnek olyan markáns idomok, amiket a kevés szintvonallal nem tudunk kifejezni. Ha az idomok nem elég élesek a földletörés jel használatához kénytelenek vagyunk szintvonalakat alkalmazni. Egy egyedülálló szintvonal kifejezi az idomok formáját, de a méretükről/lejtésükről kevés információt ad. Ha az idom kis kiterjedésű de elég meredek, segédszintvonalat használva szemléletesen visszaadhatjuk a terepviszonyokat.

A domborzati formák tiszta ábrázolásának érdekében nagy figyelmet kell fordítanunk a szintvonalak kidolgozására. Segédszintvonalak alkalmazása sokszor szükséges, de a használatukat a lehető legalacsonyabb szinten kell tartani. Túlzott mértékű használatuk megtévesztő benyomást kelthet a térképolvasóban. Egy segédszintvonal beszúrása két szintvonal közé majdnem ugyanazt a benyomást kelti, mintha 3 szintvonalunk lenne. Ha ez is volt a helyesbítő célja, akkor végső esetben ez a megoldás is elfogadható, bár nem túl szerencsés. Ha azonban csak egy plusz objektumot akart kifejezni, akkor egyértelműen hibás az ilyen módszer. Ebben az esetben sokkal jobb eredményt kapunk, ha megpróbáljuk csak az alapszintvonalakkal ábrázolni az adott területet, még akkor is, ha ez a szintvonalak kis mértékű eltolásával jár.

Ahol több objektumot kell kifejeznünk két szintvonal között, ott a különböző magasságban elhelyezkedő objektumok ábrázolására nem használhatjuk ugyanazt a segédszintvonalat, mert így a versenyző nem kap tiszta képet az egyes tereptárgyak relatív elhelyezkedéséről. Több segédszintvonal csak akkor használható két alapszintvonal között, ha valóban ugyanazt a magasságot reprezentálják. Ha szükséges, a szomszédos szintvonalak ±1m magassági hibahatáron belül elmozdíthatók (5m-es alapszintköz esetén).

Megfigyelhető egy olyan téves nézet néhány térképhelyesbítőnél, ami szerint az alaptérkép szintvonalait csak a legkisebb mértékben módosítják, és kizárólag vonalas (metsződés, szárazárok, földletörés) vagy pontszerű objektumokkal (kúp, szikla) fejezik ki a részleteket. Ezzel gyakorlatilag csak a helyzetüket lehet ábrázolni, szintvonalak használatával azonban be tudjuk mutatni a helyzetüket és az adott felszín formáját is.

Hálózatmérések: Ha az alaptérkép nem tartalmaz elegendő egyértelműen beazonosítható tereptárgyat (tereptípustól függően min. 5-15 db/km2 ), akkor a fellelhető fix pontok felhasználásával az egész területet átfogó alaphálózat készítése szükséges. (Ez a helyzet sajnos elég gyakori Közép-Európában.) Ezt a mérési hálózatot lehetőleg még az érdemi terepmunka megkezdése előtt célszerű meghatározni, az egyes helyesbítők közti területfelosztás ezen hálózat mentén történjen, és ezt minden helyesbítőnek fix alapként kell elfogadnia. Ez a hálózat alapvetően közönséges poligonokból áll, azonban a meghatározásánál fokozottan kell törekednünk a pontosságra. Ennek érdekében a következőket tartsuk szem előtt:

Gyakorlatban nagyon jól bevált módszer az, hogy hálózatmérés esetén a terepen nem rajzolunk, csak az alaptérkép másolatán készítünk mérési vázlatot szabadkézzel. A mérési eredményeket hagyományos geodéziai terepi jegyzőkönyvön rögzítjük (a számszerű értékeket leírjuk), majd ezeket az eredményeket irodában, geodéziai programok segítségével feldolgozzuk. A hibaszámítást és kiegyenlítést a programok elvégzik, az eredmények pedig bármilyen grafikus vagy CAD programba bedolgozhatóak, tehát rögtön alaptérképként megjeleníthetőek, és a további terepi felhasználás végett a megfelelő méretarányban kinyomtathatóak. Ehhez csak a megfelelő program és a fix pontok koordinátái szükségesek (ezek az alaptérképről levehetőek). Ezzel a módszerrel egy ember a terep jellegétől függően napi 1-2km2-t tud elkészíteni (ez már magában foglalja az irodai feldolgozást is). A pontosság jól kivitelezett mérés esetén pedig megfelelhet a topográfiában alkalmazott hibahatároknak.

GPS alkalmazása: A világméretű helymeghatározó rendszer (Global Positioning System = GPS) a technika rohamos fejlődésével a térképészet és a földmérés egyre több területén kerül felhasználásra. A ma elérhető eszközök (2000. május) már teljes mértékben megfelelnek a topográfiai térképkészítés elvárásainak. A korlátozó tényezők: a jelentős ár és a területek időszakos leárnyékoltsága (növényzet, domborzat). Azonban könnyen lehet, hogy ezek a problémák rövid időn belül jelentősen csökkennek, és a tájfutótérkép készítésben való gyakorlati alkalmazásra is lehetőség nyílik.
Magyarországon egyelőre csak az úthálózat ellenőrzésére, és kellő számú fix pont meghatározására történtek kísérletek, de ha a legfejlettebb eszközökkel számolunk, akkor akár az egész részletmérés készülhetne GPS vevők alkalmazásával.




Vissza a Térképtudományi és Geoinformatikai Tanszék kezdőoldalára!