2016.06.30.
MAGASSÁGMÉRÉS Magasságmérés módszerei: trigonometriai magasságmérés, szintezés, közlekedőcsöves szintező, GNSS technológia Budapest 2016. június
Földmérési és Távérzékelési Intézet
MIÉRT? MIÉRT van szüksége egy
környezetvédelemvízgazdálkodás szakon tanuló diáknak a magasság meghatározás módszereire? Földmérés Budapest 2016. június 20. – július 1.
2
1
2016.06.30.
HAJÓZÁSI TÉRKÉPEK • „VITUKI” Nonprofit Közhasznú Kft. (Budapest) – Környezetvédelmi és Vízgazdálkodási Kutató Intézet • Duna: Szap-Déli országhatár (1811-1433 fkm) szakaszának adatai - 2005-2007 között végzett felmérési eredményei • A munkához végzett felmérések és szerkesztések: – Európai Uniós forrásból, az INTERREG IIIB CADSES program DANewBE Data projektjének keretén belül – részben VITUKI saját finanszírozásából
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
3
HAJÓZÁSI TÉRKÉPEK ECDIS-szabványnak megfelelő elektronikus alaptérképek • síkrajzi tartalom aktualizálása • hajóúthoz közvetlenül kapcsolódó adatok (meder, műtárgyak, hajózási jelek, stb.) folyamatos frissítése szükséges – időközben lezajlott árvízi események, vízépítési munkálatok, kotrások miatt a térképek hibákat tartalmazhatnak, hiányosak lehetnek – a szerzői jog hatálya alatt álló térképeket a potenciális felhasználók számára (a rendszeres, navigációhoz garantált tartalmú szolgáltatás bevezetése előtt) tesztelés céljára tették közzé Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
4
2
2016.06.30.
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
5
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
6
3
2016.06.30.
BUDAPEST
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
7
ÁRPÁD-HÍD
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
8
4
2016.06.30.
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
9
ESZTERGOM - PÁRKÁNY
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
10
5
2016.06.30.
Mária Valéria híd 2001. november 03.
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
11
ECDIS Elektronikus hajózási térkép • • •
ECDIS (Electronic Chart Display and Information System) - Elektronikus Hajózási Térkép hatékony döntéshozást elősegítő informatikai és helymeghatározó rendszer Hardver, szoftver, adatbázis - az adatokat egy objektum orientált adatbázisban tárolja – a hajó útvonalát a giroszkópos kompasz adatai alapján, a fordulás mértékét a fordulásmérőből, és a hajó sebességét – Hajó helyzetét – GNSS technológiával – A térkép adatbázisa cellákból épül fel, melyek lefedik a Föld teljes felületét, átfedés nélkül •
beszkennelt papír térképek persze nem szolgálhatnak az ECDIS adatok alternatívájaként
– Térképi megjelenítés IHO szabvány – merkátor vagy a gnomonikus vetületet
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
12
6
2016.06.30.
az EDCIS-nek a következő jellemzőket kell biztosítania
• Az ENC (S57) adatok olvasása és SENC adatokká konvertálása • Objektumok és jellemzőik megjelenítése a megjelenítési könyvtár szerint. • Megfeneklésgátló funkció • Hajózási akadályok jelzése • Frissítés • Különböző térkép kezelési műveletek elvégzése: – – – –
Rögzített pozíciók bevitele Útvonaltervezés Észrevételek és jegyzetek bevitele Mélységmérés Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
13
ECDIS Elektronikus hajózási térkép •
• • •
• •
Mint elektronikus térképet elsősorban hivatásos navigátorok használják a hajózási szektorban, valamint különösen veszélyes vizeken. Hajógyárak, amelyek folyó mellett vannak mélyen bent a szárazföldön, és nagy óceánjárókat építenek. Tengerparti nemzetek egyre több hajó közlekedési szervízt állítanak fel a partok mellett az EDCIS segítségével. Nemzeti part és környezetvédelemben is használják, valamint olajszennyeződések megszüntetéskor vagy balesetek utáni mentéskor. Szimulátorokban képzik ki a navigátorokat az EDCIS használatára. Luxus jachtok tulajdonosai, akik a legmodernebb felszereléseket akarják a hajójukban tudni, használják még EDCIS-t. Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
14
7
2016.06.30.
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
15
MAGASSÁG MEGHATÁROZÁS MÓDSZEREI • trigonometriai magasságmérés • szintezés • Tahimetria – gyors mérés, optikai elven működik: szög és távolságmérésre alkalmas eljárás • globális helymeghatározó rendszerrel végzett magasságmérés • barometrikus magasságmérés - pontatlan • sztereofotogrammetriai eljárással történő magasságmeghatározás
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
16
8
2016.06.30.
TRIGONOMETRIAI MAGASSÁGMÉRES • Magassági meghatározás a pont vízszintes koordinátájának meghatározásával egyidejűleg • Mérőműszerei – Teodolit + távolságmérés – Mérőállomás • Magassági szögmérés, fizikai távmérés
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
17
TEODOLIT • Szögmérő műszer • 1740-1750 – jelent meg az első
18
9
2016.06.30.
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
19
MÉRŐÁLLOMÁS • Teodolit + távmérő + adatrögzítő berendezés • Beépített számítógép • Robot mérőállomások: •
• •
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
programozott szög- és iránymérés, távmérés és adatrögzítés végrehajtására képes elektronikus műszerek Szervomotor távvezérlő
20
10
2016.06.30.
TRIGONOMETRIAI MAGASSÁGMÉRÉS
MB=
MA + h + m1 – H + Δ Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
21
ELŐFELTÉTELEK - HÁTRÁNYOK • A két pont vízszintes távolsága ismert legyen • A két pont egymásból látható és irányozható legyen A trigonometriai magasságmérés hátrányai a szintezéssel szemben: • kisebb pontosság • vízszintes távolság ismeretének a szükségessége
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
22
11
2016.06.30.
ELŐNYÖK A trigonometriai magasságmérés előnyei a szintezéssel szemben: – Alkalmas rövidebb távon nagy magasságkülönbségek meghatározására – A mérési munka kevés, hiszen a magasságkülönbségek meghatározását nagy távolság esetén is csak egy műszerállásból végezzük – Alkalmas megközelíthetetlen pontok magasságának meghatározására
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
23
HÍD, ÉPÜLET MAGASSÁGA Mérjük: magassági szöget (a), távolságot (t) Az épület homlokzatának magassága:
M = h + t * tg α Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
24
12
2016.06.30.
Trigonometriai előmetszés •
több ismert magasságú ponton felállva "oda" mérésekkel határozzuk meg az új pont magasságát
•
Az új pont nem megközelíthető pl. – egy templomtorony – hegycsúcs
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
25
Mount Everest
• George Everest földmérő • Kínaiul Csomolungma, tibeti nyelven Sagarmatha • 8848 m magas hegycsúcs, Kína, Tibet és Nepál határán
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
26
13
2016.06.30.
MAGASPONT IRÁNYZÁSA
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
27
A magassági irányzás hatása (ha nem a központot irányoztuk)
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
28
14
2016.06.30.
MAGASSÁGI SZÖGMÉRÉS szabályos HIBAFORRÁSAI I. • Műszermagasság hibája – Szalaggal mérjük – Mérnökgeodéziában zavaró • a műszermagasságot néhány tizedmilliméter pontossággal kell ismerni
• Állótengely ferdeségének hibája – mérési módszerrel nem küszöbölhető ki – Hatása csökkenthető • az állótengely gondos függőlegessé tételével • számítással figyelembe vehető – miután a kompenzátor meghatározta » dőlés nagyságát és irányát.
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
29
MAGASSÁGI SZÖGMÉRÉS szabályos HIBAFORRÁSAI II. Magassági kör hibája – indexhiba – két távcső állásban való méréssel kiküszöbölhető – A magassági kör szerkezete eltér a vízszintes körétől. – A magassági- vagy a zenitszög mérésekor a mért szög egyik szárát a helyi vízszintes vagy függőleges jelöli ki:
Δk 90˚
– magassági körök anyaga – üveg – A magassági kör az osztásokat zenitszög szerinti folytatólagos számozásként hordozza
Index ké pe
• magassági kör indexének vízszintes vagy függőleges helyzete • a magassági kör nem lehet rögzített helyzetű, az a távcsővel együtt forog.
0˚
• Indexvonást a magassági kör középpontjával összekötő egyenes mindig függőleges legyen - kompenzátor
Δé
180 ˚
30 270
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
˚
15
2016.06.30.
REFRAKCIÓ •
A Földet szintfelületekkel határolt, különböző sűrűségű levegőrétegek veszik körül. A különböző sűrűségű rétegek törésmutatói különbözőek, vagyis a levegő törésmutatója inhomogén volta miatt nem állandó, hanem értékét állandó jelleggel változtatja - a fény útja a levegőben nem egyenes, hanem görbe A fénytörés miatt a tárgyakat magasabban látjuk, mint ahol azok a valóságban vannak
•
•
– a látszólagos zenitszög, és a látszólagos magassági szög nem egyezik meg a tényleges zenitszöggel és magassági szöggel - azoktól kis mértékben eltér.
•
A refrakció a magassági szöget nagyobbítja, a zenitszöget pedig kisebbíti. Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
31
REFRAKCIÓ HATÁSÁNAK MEGHATÁROZÁSA •
10…15 óra között végzett mérések a legalkalmasabbak magassági szögmérésre, ugyanis a refrakció időbeli változása ekkor a legkisebb
ρ =k⋅
Ω 2
α látszólago s = α valóságos + ρ zlátszólago s = zvalóságos + ρ
• •
k refrakcióegyüttható, refrakciókoefficiens k átlagos értéke - Gauss szerint - 0.1306 – tehát a refrakciógörbe valóban egy erősen lapult görbe
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
32
16
2016.06.30.
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
33
:
szintfelület görbültség és refrakció együttes hatása •
k=+0.13 átlagos értékkel számítva
d 2 ⋅ (1 − 2 r ( m )
d (m) 100
0.001
200
0.003
300
0.006
400
0.011
500
0.017
600
0.025
700
0.033
800
0.044
900
0.055
1000
0.068
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
k )
34
17
2016.06.30.
TEREPI MÉRÉS • baleset megelőzési és munkavédelmi szabályok • természeti és épített környezetet megóvása tulajdoni viszonyok figyelembe vétele földmérő igazolvány • mérési számítási vázlatban (meghatározási tervben) tervezett összes mérés mérési elem gondos megmérése • terepi önellenőrzés, mérési adatok egyértelmű rögzítése – mérőállomás - digitálisan Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
35
MAGASSÁGI MEGH. TERVE
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
36
18
2016.06.30.
TEREPI MÉRÉS •
műszermagasság - földmérési kő, szeg felső lapjától a szögmérő műszer fekvőtengelyéig cm pontosan meg kell mérni
•
jelmagasság - földmérési kő, szeg felső lapjától a jel irányzott pontjáig, a prizma közepéig, cm pontosan kell megmérni
•
a magassági megirányzást a magassági paránycsavar használatával kell befejezni magassági szögmérést a refrakció hatásának csökkentése érdekében nyáron erős napsütés esetén a déli órákban nem szabad elvégezni A trigonometriai mérési oldalakat, amennyiben lehetséges odavissza kell megmérni
•
•
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
37
PONTRAÁLLÁS I. Cél: a műszer (teodolit) állótengelye – illetve annak képzeletbeli meghosszabbítása menjen át az ismert (koordinátákkal rendelkező) pont terepen létesített jelölésén 1.A műszerállványt, közel vízszintes fejezettel, közelítőleg az álláspont fölé állítjuk 2.A teodolit felhelyezzük a műszerállványra, rögzítjük a kötőcsavarral. 3.Belenézünk az optikai vetítőbe, és a talpcsavarokkal beirányozzuk az álláspont megjelölésének képét 4.A műszerlábak hosszának állításával a szelencés libella buborékját közelítőleg középre hozzuk, ha szükséges a talpcsavarokkal pontosítjuk 5.5. Az állótengelyt az alhidádélibellával és a talpcsavarokkal szabatosan függőlegessé tesszük Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
38
19
2016.06.30.
PONTRAÁLLÁS II. 6. Ismét belenézünk az optikai vetítőbe és a kötőcsavart meglazítva, a teodolitot önmagával párhuzamosan eltolva (nem szabad elfordítani!) ismét beirányozzuk az álláspont megjelölésének képét 7. A kötőcsavar rögzítése után – ellenőrzésül – a műszert óvatosan körbeforgatjuk: az optikai vetítő irányvonalának mindenhol az álláspont megjelölésének képére kell mutatnia. Amennyiben lemozdul a pontról (egy kör mentén fordul el), úgy toljuk el a teodolitot, hogy a kör középpontja legyen az álláspont megjelölésének képe 8. ellenőrzésül – a műszer állótengelyének függőlegességét ellenőrizzük – alhidádélibellával
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
39
SZÖGMÉRÉS LÉPÉSEI irányzás 1. A mérést először 1. távcsőállásban végezzük el - kezelőfelületek jobb oldalon találhatóak, illetve a zenitszög leolvasása 0° és 180° közé esik. 2. Vízszintes szög (limbuszkör 0 osztása és az adott irány által bezárt szög vízszintes vetülete a limbuszkörön - irányérték); zenitszög A magassági kör nulla osztása a helyi függőlegest jelenti, a zenitszög pedig a helyi függőleges és a megirányzott pont magassági körön lévő vízszintes vetülete 3. A durva irányzék segítségével nagyjából megirányozzuk a pontot 4. Megkötjük a magassági és vízszintes kötőcsavarokat 5. Belenézünk a műszerbe majd a szálkeresztet és a képet élessé tesszük és a paránycsavarok segítségével pontosan megirányozzuk a pontot Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
40
20
2016.06.30.
SZÖGMÉRÉS LÉPÉSEI leolvasás • Majd belenézünk a leolvasóberendezésbe:
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
41
SZÖGMÉRÉS LÉPÉSEI – leolvasás II. •
koincidencia csavar segítségével az alsó vonalakat addig mozgatjuk, ameddig azok egy egyenesbe nem esnek.
193 – 07 – 38
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
42
21
2016.06.30.
68-57-03
38-21-41
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
43
Közelítő, gyors magasságmeghatározás
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
44
22
2016.06.30.
ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK • Trigonometriai magasságmérés elve? (+Rajz) • Trigonometriai magasságmérés előnye, hátránya a szintezéssel szemben? • Mi a magassági szög, zenit szög? • Mi a különbség a teodolit és a mérőállomás között? Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
45
ELLENŐRZŐ KÉRDÉS • Trigonometriai magasságmérés elve? + Rajz két ismert vízszintes távolságú pont magasságkülönbségét határozza meg magassági-, vagy zenitszög mérésével.
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
46
23
2016.06.30.
ELLENŐRZŐ KÉRDÉS
Trigonometriai magasságmérés előnye, hátránya a szintezéssel szemben? Előnye: • Alkalmas rövidebb távon nagy magasságkülönbségek meghatározására • A mérési munka kevés, hiszen a magasságkülönbségek meghatározását nagy távolság esetén is csak egy műszerállásból végezzük • Alkalmas megközelíthetetlen pontok magasságának meghatározására. Hátránya: kisebb pontosság, vízszintes távolság ismeretének a szükségessége. Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
47
ELLENŐRZŐ KÉRDÉS • Mi a magassági szög, zenit szög?
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
48
24
2016.06.30.
ELLENÖRZŐ KÉRDÉS Mi a különbség a teodolit és a mérőállomás között? Mérőállomás= Teodolit + távmérő + adatrögzítő berendezés
Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
49
FORRÁS • • • • • • • •
http://www.kepzesevolucioja.hu/dmdocuments/4ap/20_2246_009_1 00915.pdf Koós Tamás: trigonometria_033057 Katonai geodézia II-2 r V5szintezés http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop425/0027_GEH7/ch01s 02.html http://gisday.amk.uni-obuda.hu/images/dokumentumok/2012/6.pdf Horváth Gábor – Dr. Oláh Ferenc – Dr. Hartványi Tamás: ECDIS Térkép Megjelenítő és Információs Rendszer http://maps.hungaricana.hu/hu/view/6124/?pg=1&bbox=-1236%2C11844%2C21634%2C428 Gyenes Róbert, Tarsoly Péter: TRIGONOMETRIAI MAGASSÁGMÉRÉS Vörös Dániel (Konzulens: Dr. Rózsa Szabolcs): Geodéziai számítási segédlet Földmérési és Távérzékelési Intézet Budapest 2016. június 20. – július 1.
50
25
