A szintezés alapelve és a műszer ellenőrzése
Előismeret: GEO-01, GEO-02
A fejezet célja
Leolvasásból magasságkülönbséget képezni, az előjelet a geometriai képből megérteni, és felismerni az irányvonalhiba hatását.
Értsd meg
A szintezőműszer közel vízszintes irányvonalához képest egy függőleges léc leolvasása a pont és az irányvonal távolsága. A kisebb lécleolvasás ezért magasabban fekvő pontot jelent, ha ugyanarról az állásról nézzük.
Egyszerűbben
Ez a szakasz a szintezés alapgondolatát adja. A szintezőműszer egy közel vízszintes irányvonalat (látóvonalat) jelöl ki. A ponton függőlegesen álló lécen leolvasod, hol metszi ezt a vonal. A leolvasás tehát azt mondja meg, milyen messze van a pont az irányvonal alatt.
Szemléletes kép: képzelj el egy vízszintesen kifeszített zsinórt, és mérd le, milyen mélyen van alatta a talaj. Ahol a talaj magasabb, ott a zsinórtól mért távolság kisebb. A kép korlátja: a műszer irányvonala csak közel vízszintes, és a lécnek függőlegesnek kell lennie.
Ezért a kisebb lécleolvasás magasabban fekvő pontot jelent, de csak akkor, ha ugyanarról az állásról nézzük. Két különböző műszerállás leolvasásait így nem hasonlíthatod össze közvetlenül, mert ott az irányvonal más magasságban lehet.
Gyakori hibák
- Ne hasonlítsd össze két különböző műszerállás leolvasásait közvetlenül; csak ugyanarról az állásról igaz, hogy a kisebb leolvasás magasabb pontot jelent.
- Ne fordítsd meg az összefüggést: ugyanarról az állásról a nagyobb leolvasás mélyebben fekvő pontot jelent.
Módszer és jelölés
Hátraolvasás $b$, előreolvasás $f$, ismert kezdőmagasság $H_A$:
$$\Delta H_{AB}=b-f,\qquad H_B=H_A+b-f.$$
A hátra és előre szavak a mérési menethez, nem a műszer földrajzi irányához kötődnek. Az egyenlő látótávolság az azonos előjelű irányvonalhiba hatását közel kiegyenlíti. Nem javítja ki a ferde lécet vagy instabil kötőpontot.
A kétponti ellenőrzésnél előbb közel középről mérj A-ra és B-re; ez adja a magasságkülönbség közel hibamentes értékét. Egy eltérő távolságú állásban a mért különbség ettől való eltérése az irányvonal ferdeségét jelzi. Az $e$ kis hajlás radiánban: $e\approx(\Delta H_{\text{eltérő}}-\Delta H_{\text{közép}})/(d_A-d_B)$ a választott leolvasási hibamodellben. A műszer beállítását csak az előírt kezelési eljárás szerint szabad végezni.
Egyszerűbben
Ez a szakasz a szintezés képletét és a műszer ellenőrzését írja le. A hátraolvasás b, az előreolvasás f, az ismert kezdőmagasság H_A. Ekkor ΔH_AB = b − f és H_B = H_A + b − f.
Miért b − f? Az irányvonal magassága H_A + b, hiszen A-tól felfelé b-t olvastál le. B ennél f-fel lejjebb van, így H_B = H_A + b − f. A „hátra” és „előre” a mérési menethez kötődik, nem ahhoz, merre néz a műszer földrajzilag.
Egyenlő látótávolságnál az azonos előjelű irányvonalhiba a két leolvasást közel ugyanannyival torzítja, ezért a különbségben a hatása közel kiegyenlítődik. A ferde lécet vagy az instabil kötőpontot viszont ez nem javítja ki.
A kétponti ellenőrzésnél előbb közel középről mérsz A-ra és B-re: ez adja a magasságkülönbség közel hibamentes értékét. Utána egy eltérő távolságú állásból is mérsz; a két különbség eltérése az irányvonal ferdeségét jelzi. A kis e hajlás radiánban, a választott leolvasási hibamodellben: e ≈ (ΔH_eltérő − ΔH_közép)/(d_A − d_B).
- Állj közel középre A és B között, és határozd meg ΔH_közép-et.
- Állj eltérő távolságú állásba, határozd meg ΔH_eltérő-t, és jegyezd fel d_A-t és d_B-t.
- Számold ki e-t a képlettel.
- A műszert csak az előírt kezelési eljárás szerint állítsd be.
Gyakori hibák
- Ne a műszer földrajzi irányából döntsd el, mi a hátra és mi az előre; a mérési menet számít.
- Ne hidd, hogy az egyenlő látótávolság minden hibát kiejt; a ferde léc és az instabil kötőpont hatása megmarad.
Saját példa
$H_A=110{,}000$ m, $b=1{,}450$ m, $f=0{,}975$ m. Ekkor B 0,475 m-rel magasabb és $H_B=110{,}475$ m. Ellenőrzés: az irányvonal magassága 111,450 m; ebből az előreolvasást levonva ugyanazt kapjuk.
Egyszerűbben
A példa egyetlen műszerállás számolását mutatja. Az ismert kezdőmagasság H_A = 110,000 m, a hátraolvasás b = 1,450 m, az előreolvasás f = 0,975 m.
A magasságkülönbség b − f = 1,450 − 0,975 = 0,475 m. Pozitív, tehát B magasabban van, mint A. Ez egyezik az alapelvvel: ugyanarról az állásról B-n kisebb volt a leolvasás, mint A-n, ezért B a magasabb pont.
Az ellenőrzés más úton számol. Előbb az irányvonal magasságát adja meg: H_A + b = 110,000 + 1,450 = 111,450 m. Ebből az előreolvasást levonva 111,450 − 0,975 = 110,475 m. Ha a két út ugyanazt adja, a számolásban nem csúszott el semmi. Ez a számolást ellenőrzi, a terepi mérést (például a léc függőlegességét) nem.
Mini példa
H_B = 110,000 + 1,450 − 0,975 = 110,475 m; ellenőrzés: 111,450 − 0,975 = 110,475 m.
Gyakori hibák
- Ne fordítsd meg a kivonást (f − b); akkor −0,475 m jönne ki, és B tévesen alacsonyabbnak látszana.
- Az egyező ellenőrzés csak a számolást igazolja; a léc függőlegességét és a kötőpont stabilitását a terepen kell biztosítani.
Feltételek és gyakori hibák
A léc legyen függőleges, a kötőpont ne süllyedjen. A műszerből kijelzett magasság csak helyes induló adat és beállítás mellett értelmezhető. A hosszú látósugarak refrakciós és görbületi hatása nem feltétlenül hanyagolható el.
Egyszerűbben
Ez a szakasz azokat a feltételeket gyűjti össze, amelyek nélkül a b − f képlet hiába helyes, az eredmény mégsem jó.
A léc legyen függőleges: a leolvasás akkor adja a pont és az irányvonal távolságát, ha a léc függőlegesen áll. A kötőpont (az a pont, amelyen át a magasságot továbbviszed) ne süllyedjen: ha a két leolvasás között lejjebb kerül, a magasság továbbvitele hibás lesz.
A műszer kijelezhet magasságot is, de ez csak helyes induló adat és beállítás mellett értelmezhető. Ezért a kijelzett számot ne fogadd el anélkül, hogy az induló adatot és a beállítást ellenőrizted.
Hosszú látósugaraknál a refrakció (a fénysugár elhajlása a légkörben) és a görbület hatása nem feltétlenül hanyagolható el. Ezt a szakasz feltételként mondja ki, nem ad rá általános küszöbértéket.
Gyakori hibák
- Ne olvass le dőlő lécről; figyelj a léc függőlegességére.
- Ne használd a műszer kijelzett magasságát úgy, hogy az induló magasságot és a beállítást nem ellenőrizted.
Önellenőrzés
Ha $b<f$, a célpont magasabb vagy alacsonyabb? Alacsonyabb: a magasságkülönbség negatív.