Geodéziai hálózatok terepgyakorlat, 2010 – feladatkiírás
1. heti feladat: magaspontok koordinátáinak újbóli meghatározása 1.1. A feladat célja Székesfehérvár belvárosának templomtornyait az 1970-es években negyedrendű alappontként meghatározták. Felmerült, hogy egyes tornyok elmozdultak a több évtized során, ezért végezzük el koordinátáiknak új meghatározását. Összesen 6 új pont meghatározása a feladat (ezek közül 2-2 kettős torony) nevezetesen: 54-4052 54-4509E 54-4509D 54-4511 54-4515E 54-4515D
kármelita templom tornya ciszterci templom, északi torony ciszterci templom, déli torony barátok temploma tornya bazilika, északi torony bazilika, déli torony
Személyenként kell legalább négy olyan állásponton iránymérést végezni, amely álláspontok GPSmérésből kapnak koordinátát, vagyis az ún. „magaspontfelvezetés” módszerét alkalmazzuk. Az új pontoknak nemcsak vízszintes koordinátáit számítjuk, hanem magasságukat is, ennélfogva a magassági irányzásra, a műszermagasság beírására is ügyelni kell. 1.2. Szervezési kérdések Egy-egy helyszínt az ötfős mérőcsoport gyalogosan keres fel, ahol fél nap áll rendelkezésre ahhoz, hogy mindenki személyesen elvégezze a saját mérését (GPS mérés + iránymérés egy állásponton). A mérőcsoport tipikus felszerelése: 2 mérőállomás, 1 GPS-vevő, 3 műszerállvány. A mérőállomás tárolási helye egy megadott szekrény, a GPS-vevőké a fizika gyakorlóterem. A felszerelést a csoportvezető első nap írásban átveszi és gondoskodik annak épségéről. A mérőcsoport előre megadott ütemterv szerint keresi fel a helyszínt a félnapos mérésre. A délelőtti mérés tervezett időtartama: 8-12 óra között, a délutáni mérés 12.30-16.30 óra között. Egy-egy helyszínen nem egyetlen álláspont van, hanem egymás közelében 2, 3 vagy 4 pont (a pontvázlat csak egy pontot jelöl). Az álláspontok többsége lapostetős épületek tetején lett kijelölve; ilyen pontok: 1, 2, 3 11, 12, 21, 22 71, 72, 73 81, 82, 83
Kígyó utca 1-4. sz. tízemeletes lakóház tetején az Alba Plaza tetején lévő gépkocsiparkolóban a Fejér Megyei Földhivatal tetején a ciszterci gimnázium tetején
A felsorolásban szereplő első három helyszínre az első napon 3-3 fa háromszöget vagy legyezőt kell vinni, a műszerállványt csak erre szabad felállítani a tetőszigetelés védelme miatt. Az alátéteket mindhárom helyszínen ott lehet hagyni a tetőn vagy raktárban. Nagyon fontos, hogy saját biztonságunk érdekében a tető széléhez ne menjünk közel, az épület tetején fegyelmezetten viselkedjünk. A gyalogos közlekedésnél be kell tartani a KRESZ szabályait. A földhivatal épületében csak munkaidőben lehet tartózkodni (a riasztórendszer miatt); a romkertbe csak nyitvatartási időben lehet bemenni. A mérőcsoport a saját üteme szerint, a kísérő oktatóval konzultálva végzi a mérést. A mérés befejeztével a mérőfelszerelést vissza kell vinni a GEO-ba. Lehetőleg aznap, de legkésőbb másnap a műszerekből számítógépre és adathordozóra kell átvinni a mérési fájlokat.
1
1.3. Állás pontok meghatározása gyors statikus méréssel Az ötfős mérőcsoport egy GPS-vevőt visz magával. Tipikusan 2 vagy 3 (kivételesen több) állásponton kell gyors statikus mérést végezni, ezen pontok lesznek a további feldolgozás adott pontjai. Referenciapont a fehérvári permanens állomás (SZFV) lesz. Az adatrögzítési időköz 15 másodperc legyen, egy pont mérésének időtartama 20 perc (kivételesen lehet kevesebb, min. 10 perc). Azoknál a vevőknél, amelyeknek nincs adatbeviteli lehetőség, manuális (papír) jegyzőkönyvet kell vezetni, feltüntetve a műszer nevét, a pontszámot és antennamagasságot, a mérés kezdetének és végének időpontját. A mérés befejezése után a felszerelést a fizika terembe kell vissza vinni és az akkumulátorok töltéséről is gondoskodni kell, továbbá a kiolvasásról is. A Topcon vevők nyers adatait Rinex formátumba kell konvertálni és abba kell beírni a pontszámot és antennamagasságot. 1.4. Iránymé rés Személyenként, általában 4 állásponton kell iránymérést végezni (a két teljes mérőnap során), meghatározott mérőállomással, adatrögzítéssel, az új pontokra egyidejű vízszintes és magassági irányzással. Az álláspont megadásakor ne felejtsük el feljegyezni a műszermagasságot. A műszerhibák kiküszöbölése érdekében két távcsőállásban végezzük a mérést az első távcsőállásban A-B-C-D… sorrendben, majd (ugyanezen álláspontbevitelnél!) D-C-B-A sorrendben a második távcsőállásban. Időhiány esetén a mérés egy távcsőállásban is végezhető. A pontvázlat, egy külön táblázat (szemlélési jegyzőkönyv) valamint az oktató segítségével először azonosítsuk a mérendő pontokat, határozzuk meg az irányzás sorrendjét. Mérőtársunk jegyezze fel a mérendő pontok pontszámát és ezek bemondásával segítse, gyorsítsa a munkát. Ha lehetséges, a hivatalos, a koordináta-jegyzékben szereplő teljes pontszámot írjuk be az irányzandó pontoknál. Nagyon fontos, hogy azoknál a pontoknál, ahol a közelség miatt külön kell irányozni a jel bal és jobb szélét, a pontszám után a B illetve a J betűt is írjuk be, mert a GeoCalc így tudja automatikusan közepelni. Fontos az is, hogy vízszintes és magassági értelemben a megfelelő helyen irányozzuk a jelet; az irányzás helyét külön megadjuk. A mérés befejezése után a felszerelést az eredeti helyére kell visszavinni, gondoskodni kell az akkumulátorok töltéséről és a kiolvasásról. 1.5. Sokszögvonal mérése A sokszögvonal vezetésének az a célja, hogy déli irányból is legyenek meghatározó irányaink az új pontokra. Nem minden csoportnak lesz ez feladat. A sokszögvonal végpontjai a 41. és 51. GPSpontok; lehetőleg kettősen tájékozott legyen a vonal. A sokszögpontok nincsenek előre kitűzve, ez a csoport feladata. Három műszerállványt használjanak, kényszerközpontos legyen a felállás. Nem feltétlenül szükséges megjelölni a pontokat, vagyis a közbenső pontok lehetnek vesztett pontok is. A pontszám a mérőnap, a csoport és a sorszámból álljon (május 10-én, 4-es csoport 2. pontja: 51042). Személyenként legalább két állásponton legyen önálló mérése mindenkinek. A cél az, hogy a közbenső pontokról minél több új pont látszódjon. 1.6. Kitakarási ábrához kiegészítő szögmé rés Nem mindenkinek lesz ez feladat, csak a következő álláspontokon mérőknek: 31. 32, 41, 42, 51, 52, 61, 62. Célja az, hogy a későbbiekben kitakarási ábrát tudjunk szerkeszteni a kitakarást okozó objektumról. A „rendes” iránymérés befejezés után (tehát ugyanabban a limbusz-állásban) irányozzuk meg a kitakaró objektum jellegzetes pontjait (burkoló görbéjét) és rögzítsük a két szögértéket (irányérték, zenitszög). A pontszámozást 1001-től indítsuk, mintha részletpontokat mérnénk. Esetenként elegendő dioptrával irányozni. Csak a fő töréspontokat vegyük fel.
2
1.7. Toronymérés Nem mindenkinek lesz ez feladat, csak két csoportnak. Az 54-4052 torony nyugati ablakában lehetőség van iránymérésre, sajnos, csak kevés irány látszik. Szemben az ablakkal egy alapvonalat létesítettünk (102-102), természetesen itt is el kell végezni az iránymérést az új és adott pontokra. Távmérést is kell végezni az ablakban lévő külpontra (száma:4052NY). A toronyablak külpontra először egy 360 fokos prizmát célszerű elhelyezni; elvégezni a mérést a 101 és 102 pontokon, majd ezt követően a toronyban. 1.8. Feldolgozás A GPS- mérés feldolgozása közös, bemutató jellegű. Ennek végeredménye a vektorkiértékelési naplófájl és két koordináta-jegyzék (ETRS89 és EOV). Az ETRS89-HD72 transzformáció a VITEL szoftverrel történik. A koordináta-jegyzékben (amelyben a mérés dátuma is szerepel) ki-ki vastagítsa ki azokat a pontokat, amelyek a saját iránymérési álláspontjai, amelyeket ő mért. Az adott pontok jegyzékét szövegfájlban megadjuk, ehhez másoljuk hozzá a saját GPS-álláspontjaink koordinátáit. Ezt követően a feldolgozás egyéni: a GeoCalc programmal a saját mérés felhasználásával, kiegyenlítéssel ki kell számíttatni az új pontok koordinátáit és magasságait (ez többeknél tisztán irányméréses hálózat lesz). Ha nem lenne megfelelő számú mérésünk, vagy a geometria gyenge, átvehetünk mástól adatokat, teljes vagy részleges álláspontot. Arra törekedjünk, hogy minden új pontra legalább 2 fölös adatunk legyen. Ha két távcsőállásban végeztük a mérést, akkor egy külön közepelő programmal lehet a két távcsőállás középértékét képeztetni (csak akkor, ha megfelelő volt az irányzás és rögzítés sorrendje). Ha B és J betűvel jelöltük a baloldali és jobboldali irányzást, akkor ezek középértékének képzéséhez a megfelelő funkciógombot használhatjuk (az adatrögzítő menüben). Ügyeljünk a távolságredukció, az előzetes középhibák, az átlagos távolság reális megadására. Negyedrendű hibahatár legyen beállítva. A koordináta-jegyzék a kiadott Excel- minta szerint készüljön; az új pontokat két részben adjuk meg: GPS-szel meghatározott pontok és Újból meghatározott magaspontok címmel. A műszaki leírásban kötelező megadni a relatív hibát, felsorolni a hibahatárt meghaladó irányeltéréseket és azok lehetséges okát. Fakultatív feladat az új pontok meglévő és saját mérésből származó koordinátáinak (magasságának) összehasonlítása. 1.9. Beadandó munkarészek (elektronikusan minden munkarész, nyomtatva csak a vastag betűkkel, *-gal jelölt). 1. Nyers mérési adatok RINEX formátumban, mérőnaponként rendezve. 2. Terepi mérési jegyzőkönyv (ha készült) 3. Vektorkiértékelési naplófájl 4. Koordináta-jegyzék ETRS89 5. Nyers mérési adatok eredeti és GMJ formátumban (javított állomány) 6. Vízszintes hálózatkiegyenlítés számítási jegyzőkönyve * 7. Magassági kiegyenlítés számítási jegyzőkönyve * 8. Meghatározási vázlat * 9. Koordináta-jegyzék EOV/Balti * 10. Műszaki leírás *
3
2. heti feladat: felmérési alappontsűrítés Pákozdon 2.1. A feladat célja A Nagyméretarányú térképezés terepgyakorlaton egy pákozdi tömb felmérését kell elvégezni földi eljárással. Mivel a poláris részletméréshez gyakorlatilag nincs alappont a környéken, a felmérési alappontok sűrítését a 4 fős csoportnak a saját kijelölt tömbjében magának kell megoldania. Az alkalmazott technológia: először gyors statikus GPS mérés, majd ezen pontok között irány- és távméréses hálózat létesítése (gyakorlatilag sokszögelés). 2.2. Szervezési kérdések A csoport számára egynapos GPS-mérést és egynapos sokszögelést terveztünk, megadott ütemterv szerint. Különjáratú busszal utazunk Pákozdra, ezért időben fel kell venni az aznapi felszerelést, gondoskodni kell annak teljességéről és az akkuk töltéséről. 2.3. Felmérési alappontok meghatározása gyors statikus méréssel A helyszíni előkészítés során kijelölt (meglévő vagy új állandósítású) felmérési alappontok statikus GPS-mérését kell elvégezni. Ezek a pontok lesznek a további feldolgozás adott pontjai. Referenciapont a fehérvári permanens állomás (SZFV) lesz, vagy virtuális RINEX pont. A csoport által önállóan kitűzött és számozott új felmérési alappontok pontszáma négyjegyű: az első két szám a csoport által mérendő tömb száma, azt követi egy 01-től induló sorszám (pl. 28-as tömb 4-es új alappontja: 2804). Minden csoport önállóan újra számozza az alappontjait, a mások által használtakat és a meglévőket is, az azonosságot más csoportéval vagy régebbi ponttal műleírásban feltüntetve. Az adatrögzítési időköz 15 másodperc legyen, egy pont mérésének időtartama lehetőleg érje el a 20 percet. A 4 fős mérőcsoport külön beosztás szerint teljesíti a feladatot. A mérőbrigádok a Pákozdra történő kiérkezés után a pontvázlat alapján önállóan keresik fel a mérendő pontokat. A pontraállást gondosan végezzék. A kábel-csatlakoztatás után a Topcon vevők indítása két gomb (hosszabb ideig tartó) megnyomását jelenti. Ennél a vevőtípusnál ellenőrizni kell, hogy rendben történik-e a jelvétel (ezt az első led- lámpa zöld színű villogása jelzi annyiszor, ahány műholdat vesz). Piros villogás esetén a kábelek csatlakoztatását kell megismételni. Ellenőrizni kell, hogy a második led- lámpa is világít-e, ami az adatrögzítést igazolja. A terepi mérési jegyzőkönyvbe be kell jegyezni a pont számát, a mérés kezdetét és végét helyi időben és az antenna- magasságot, amit a pontjeltől az antenna aljáig kell mérni a kis szalaggal. A Leica 500 típusú vevőnél a kampós szalag fehér index vonaláig kell leolvasni az antenna- magasságot, ezt beírni a vezérlő egységbe. A Leica típusú vevőkkel egy kb. 3 perces félkinematikus mérést is végezzünk a pontokon, külön állományba rögzítve az adatokat. A Topcon vevőkkel is végezzünk egy 3 perces újabb mérést a 20 perc letelte után! A GPS-mérés során minden pontról helyszínrajzot kell készíteni. A végleges pontleírásokat személyenként külön kell majd megszerkeszteni a mérésben résztvevő személyek között egyenletesen elosztva a pontokat (ez személyenként 1-2 pontleírás leadását jelenti). A mérések befejezése után a felszerelést a fizika terembe kell visszahozni és az akkumulátorok töltéséről is gondoskodni kell, továbbá a kiolvasásról is. A Topcon vevők nyers adatait Rinex formátumba kell konvertálni és abba kell beírni a pontszámot és antennamagasságot. 2.4. Félkinematikus mérés, RTK mérés A GPS-es mérőnap végén arra alkalmas felszereléssel külön állományban egy kinematikus mérést is lehet végezni, ez fakultatív feladat. A mérendő pontok lehetnek alappontok vagy részletpontok. Ezt
4
a mérést ellenőrző mérésnek tekintjük a továbbiakban. A kinematikus mérés lehet utófeldolgozásos vagy valós idejű (RTK). A nyers mérési adatokat rögzítsük, 5 másodperces időközzel. 2.5. Felmérési alappontok meghatározása irány- és távméréssel A feladat lényegében olyan sokszögvonalak mérését jelenti, amelyek végpontjai a GPS-szel meghatározott adott pontok. Tájékozó pontként általában magaspontokat lehet felhasználni, ezek közé tartozik a 1010 jelű GSM antenna villámhárítójának töve. A magaspontokat a terepbejárás során kell azonosítani, pontszámként azt a számot kell használni, amelyet az adott pontok jegyzékében megadunk. A sokszögpontok pontszámozási rendje azonos a GPS-pontokéval. Nemcsak a kezdő- és végpontról, hanem a közbenső sokszögpontokról is mérni kell mindazon magaspontokat, amelyek láthatók – ez fontos!. A felmérési alappontsűrítés nem öncélú, hanem a részletmérést hivatott megalapozni. Az alappontsűrítés a gyakorlaton a részletmérést megelőző szerves rész, egységet alkot a felméréssel. Az alappontsűrítés során a műszerhez tartozó adatrögzítési technológiát kell betartani. Az alappontok és részletpontok mérése egy-egy állásponton egyazon felállásban is elvégezhető, de az alappontsűrítés és részletmérés időben el is különíthető – ezt a körülmények döntik el. Csak olyan állásponton célszerű az alappont- mérést követően a poláris részletmérést is azonnal elvégezni, ahol kevés részletpont van. Ez esetben a részletmérés végén a kezdő irányt újra mérjük és rögzítjük. A részletmérés során gyakran lehet szükség olyan álláspontok létesítésére, amelyek nem részei az előbb említett sokszögvonalaknak, hanem pl. egy-egy telken belül, alkalmas helyen kijelölt szabad álláspontok. Az ilyen szabad álláspontokat is alappontként kell kezelni, vagyis saját (az előbb vázolt) pontszámmal számozni és fölös adattal meghatározni. A fölös adat azt jelenti, hogy a külpontra, ill. hátrametszésre jellemző geometriai adatoknál több meghatározó mérési adattal rendelkezzünk. Például a földrészleten belül úgy létesítünk szabad álláspontot, hogy egy általunk mért sokszögpontra mérünk irányt- és távolságot és további két magaspontra irányt. Ha a terepbejárás során előre, cövekkel megjelöljük az ilyen „szabad álláspontokat”, akkor ezekre a sokszögpont(ok)ról is mérjünk irányt- és távolságot, ne csak „visszafelé”. (Az ilyen oda- vissza méréssel meghatározott pontok korrektül már nem nevezhetők „szabad” álláspontnak, hanem a vízszintes alapponthálózat részei ugyanúgy, mint a többi pontok, együttesen is fogjuk számítani azokat.) A felmérési alappontsűrítés csak vízszintes értelmű. Fakultatív feladatként meghatározható az alap- és részletpontok magassága is, ami csak annyi többletmunkát jelent, hogy a műszer- és jelmagasságok rögzítéséről is gondoskodunk. A földi felmérés jelölt pontjairól is készüljön pontleírás. A feldolgozás hasonló, mint a fehérvári munkaterület esetében. 2.6. Beadandó munkarészek (elektronikusan, nyomtatva csak a vastagon, *-gal jelölt). 1. Nyers mérési adatok RINEX formátumban, mérőnaponként rendezve. 2. Terepi mérési jegyzőkönyv (ha készült) 3. Vektorkiértékelési naplófájl 4. GPS mérés idő-diagramja 5. Meghatározási vázlat a GPS-vektorokról 6. Koordináta-jegyzék ETRS89 7. Nyers mérési adatok eredeti és GMJ formátumban (javított állomány) 8. Vízszintes hálózatkiegyenlítés számítási jegyzőkönyve * 9. Meghatározási vázlat (irány- távméréses hálózatról)* 10. Koordináta-jegyzék EOV/Balti * 11. Pontleírás * 12. Műszaki leírás * A munkarészeket a GNSS pontsűrítésre kiadott „Ajánlás” szerint kell elkészíteni az ottani mintapélda dokumentumait felhasználva. 5
ÁLLÁSPONTOK – TÁJÉKOZÓ PONTOK (SZÉKESFEHÉRVÁR munkaterületen) Pontszám 1, 2, 3
11, 12 21, 22 31, 32 41, 42 51, 52 61, 62 71, 72, 73 81, 82, 83 101 102
Helyszín Kígyó utca 1-4. számú tízemeletes épület teteje (kulcs: Radnóti tér 3., 1.sz.lakásszövetkezet, Molnár Jánosnál) Alba Pláza tetőparkoló északi oldala Alba Pláza tetőparkoló déli oldala Buszpályaudvarral szemben található füves terület szél én (piros és fehér mérési pont, fémcső) Várfok utcával szemben a járda belső oldala (festés) Országalma és püspöki palota között (festés) Romkert, Mátyás kápolna lábazati fala (festés) Megyei Földhivatal teteje Ciszterci Gimnázium teteje Buszpályaudvarral szemben található füves területen áthaladó járda szélén festés Petőfi szobornál a járda szélén festés
ADOTT PONTOK: 54-1017 mérőtorony 54-4052/2 kő 54-4111 kémény 54-4150 kémény 54-4194K torony 54-4194NY torony 54-4513 torony 54-4521 torony 54-4525 torony 54-4555 torony
Tájékozó pontok 54-4513, 54-4521, 54-4555, 54-1017
54-4513, 54-4521, 54-4525, 21 54-4521, 54-4525, 11 41 (54-4521, 54-4525) 54-4513, 31 61 51 54-4111, 54-4150, 54-4555, 54-4525 54-4525, 54-4555, 54-1017 102 101
Iszka-hegy pótolt levezett pont (busz pu.) Videoton kémény Volán kémény felsővárosi templom, keleti torony felsővárosi templom, nyugati torony rác templom református templom Prohászka templom Szent Donát kápolna
ÚJ PONTOK: 54-4052 kármelita te mplom tornya (főpostával s zemben) Pontszám: 54-4052B Megirányozzuk az álló szállal (tehát vízszintes értelemben) a gömb alatti nyakrész bal szélét, majd a vízszintes irányítócsavar mozdulatlansága mellett, vagyis csak a magassági irányítócsavarral a gömb közepét (mivel a gömböt alulról nézzük, az ellipszis nagytengelyét), rögzítjük a leolvasásokat. Pontszám: 54-4052J Megirányozzuk az álló szállal a gömb alatti nyakrész jobb szélét, majd a magassági irányítócsavarral elvégezzük a magassági irányzást, ezt követően rögzítjük az adatokat.
6
54-4515E, 54-4515D bazilika kettős torony
54-4511 barátok temploma tornya
54-4509E, 54-4509D ciszterci te mplom kettős torony
7
8
