SZINTEZÉS elve, eszközei és módszerei Digitális Terep Modell Budapest 2016. június Földmérési és Távérzékelési Intézet MAGASSÁG MEGHATÁROZÁS MÓDSZEREI trigonometriai magasságmérés Tahimetria gyors mérés, optikai elven működik: szög és távolságmérésre alkalmas eljárás SZINTEZÉS globális helymeghatározó rendszerrel végzett magasságmérés barometrikus magasságmérés - pontatlan sztereofotogrammetriai eljárással történő magasságmeghatározás 2 1
ORSZÁGOS SZINTEZÉSI ALAPPONT- HÁLÓZAT Az egész országra kiterjedő magassági alappont-hálózat meghatározása szintezéssel történt. A meglévő magassági alappontokat szintezési alappontoknak nevezzük. Az első-, másod- és harmadrendű szintezési pontok a felsőrendű szintezési alappontok. IV. országos szintezési hálózat EOMA 4 2
Országos szintezési hálózat HEFOP 3.3.1. SZINTEZÉS LÉNYEGE Két pont közelében előállítjuk egy szintfelület elemi darabkáit - hidrosztatikai szintezés, vagy a szintfelület egy érintősíkját - optikai szintezés és meghatározzuk a pontok távolságát a felületelemektől vagy az érintősíktól. Krauter András: Geodézia I. kötet 6 3
Szintfelület elemi darabkájának előállítása 7 Hidrosztatikai szintezés - hidrosztatikai szintező két beosztásos szabatos hengerből áll melyet összeköt egy vezeték, amelyben víz van - viszonylag kis magasságkülönbségek meghatározására alkalmas - geodéziában nem használjuk 8 4
Optikai szintezés két pont magasságkülönbségének meghatározásához: felveszünk egy szintfelületet - szintezőműszer E szintfelülettől mérjük a pontok függőleges távolságát, az l A és l B értékeket Ezekből számítható az A és B pontok magasságkülönbség 9 i vonal 10 5
OPTIKAI SZINTEZÉS eszközei szintező műszer szintező léc saru 11 SZINTEZŐLÉC sávos beosztású kettős sávos vonalas vonalkódos 12 6
MŰSZERLÁB 13 SZINTEZŐ MŰSZER A vízszintes sík szintezőműszerrel jelölhető ki. Két fő része: műszertalp alhidádé a távcső csak az állótengely körül forgatható a fekvő tengely körül csak igen kis mértékben elmozdítható, magassági köre nincs. 14 7
SZINTEZŐ MŰSZER Libellás Kompenzátoros az irányvonal vízszintes helyzetét egy, a távcsőbe épített általában ingás berendezésnek (kompenzátornak) a nehézségi erő hatására bekövetkező nyugalmi helyzete biztosítja Lézeres lézersugár kibocsátásával és a műszer forgó mozgásával jelöli ki a síkot Digitális 15 Libellás szintezőműszer 16 8
Szintező műszer állótengely függőlegessé tétele 17 Kompenzátoros szintezőműszer Elegendő a műszer állótengelyét csak közelítőleg függőlegessé tenni: a távcső ferdeségét, a távcsőhajlást a kompenzátor már automatikusan kompenzálja - előállítja a vízszintes irányvonalat. leggyakoribb: ingás felfüggesztésű kompenzátorok nehézségi erő hatására Előnye a libellás szintezőműszerekkel szemben: használatuk gyorsabb és egyszerűbb kevésbé érzékenyek a hőhatásokra. Hátránya: járművek mozgásának hatására vagy erős szélben a kompenzátor rezgésbe jöhet - ez megnehezíti, vagy éppen lehetetlenné teszi a leolvasást 18 9
DIGITÁLIS SZINTEZŐ MŰSZER Műszaki adatok Magasságmérés pontossága: +/-0.7mm/km Távmérés pontossága: 0.001 x Táv. Minimális távolság: 2 m Maximális távolság: 105 m Mérési időigény: Minimálisan szükséges fényerő: 20 Lux Legkisebb kijelzés (magasság): 0.1 mm Legkisebb kijelzés (távolság): 1 mm Nagyítás: 24 X Kompenzátor működési tartománya: 10 Memória kapacitása: 2 000 mérés Adatátvitel: soros (RS232) Működési hőmérséklet -40 C - +70 C Súlya akkumulátorral együtt: 2.5 kg Tápellátás: 4 db LR6 / AA 1.5V Működési idő: 14-16 óra 19 Digitális Szintező Leolvasás során - személyi hibák teljes kiküszöbölés elektronikus képfeldolgozás útján - vonalkóddal ellátott szintezőléc automatikus leolvasása A digitális leolvasás előnyei: leolvasás nem fárasztja a kezelőt, mindig pontos és megbízható nem kell jegyzetelni, nincs jegyzőkönyv-vezetés, automatikus számítás magasság és a vízszintes távolság digitális megjelenítése a műszer kijelzőjén beépített fedélzeti számítógép - adatok tárolása és feldolgozása, áttöltés a benti számítógépre A terepi munka időigénye ennek köszönhetően jelentősen csökken, növekszik a mérés hatékonysága. 20 10
Digitális Szintező A léc képének rögzítése egy 256-2048 pixellel (képelem) rendelkező CCD-soron. A léc képének analóg-digitál átalakítása. A digitális kép különböző módszerekkel (pl. jelnégyzetelés, kód-korreláció stb.) történő kiértékelése. Eredmény kijelzése a kijelzőn. (magasságkülönbség, vízszintes távolság) Cím alcím helyszín dátum 21 A vonalszintezés gyakorlati szabályai I. a szintezőműszer egyenlő távolságban állítandó fel a kötőpontoktól, a szintezőlibella buborékját a hátra- és előreirányzásnál egyaránt gondosan középre kell állítani, a hátra- és előreirányzás között a parallaxis csavarhoz és a szálcsőhöz fölöslegesen hozzányúlni nem szabad a szintezést kétszer kell végrehajtani, az egyik mérést oda, a másikat vissza értelemben 22 11
A vonalszintezés gyakorlati szabályai II. a szintezett pontokon a szintezőlécet függőlegesen kell felállítani, a kötőpontokon a lécet nem szabad a földre állítani, szintezősarut vagy kicövekelést kell alkalmazni, a szintezéshez komparált szintezőlécet kell használni, a talpponthiba kiküszöbölése miatt páros számú műszerállást létesítünk a szintezési vonalon belül 23 A vonalszintezés gyakorlati szabályai III. a műszert - és különösen a szintezőlibellát - óvni kell az egyoldalú hőmérsékleti hatásoktól, mind az egyes műszerállásokon belüli lécleolvasásokat, mind az egymást követő műszerállások mérését egyenletes sebességgel kell végezni, a mérést csak arra alkalmas, refrakciómentes időben szabad végezni 24 12
szabályos hibaforrásai mérőműszer hibái irányvonal-ferdeség horizontferdeség fekvőtengely külpontossága mérőfelszerelés hibái léc talpponti hiba páros számú műszerállás lécosztás hibái lécferdeség külső körülmények okozta hibák: Műszersüllyedés mérés műszerálláson belül hátra előre, majd előrehátra Lécsüllyedés - lécet a kötőpontról nem szabad levenni, azon el kell fordítani Refrakció, szintfelület görbültségének hatása - 25 refrakció, földgörbület - kiküszöbölése 26 13
Cím alcím helyszín dátum 27 Cím alcím helyszín dátum 28 14
Cím alcím helyszín dátum 29 Cím alcím helyszín dátum 30 15
Egységes Európai i Hálózat United European Leveling Network (UELN) 1998-ban 25 európai ország felsőrendű szintezési és gravimetriai mérési eredményeinek, egységes kiegyenlítéséből határozták meg - amszterdami alapszintfelület az EOMA és az UELN eltérése + 14 cm 31 32 16
SZINTEZÉSI VONAL 33 SZINTEZÉSI VONAL 34 17
SZINTEZÉSI VONAL 109,758 35 SZINTEZÉSI VONAL 36 18
HOSSZ- ÉS KERESZTSZELVÉNY- SZINTEZÉS Vonalas létesítmények felmérésére szolgál (utak, csatornák, folyómedrek, stb.) A kereszt-szelvényeket a hossz-szelvényhez illesztett sokszög vonalra merőlegesen kell felvenni A hossz-szelvényt torzított méretarányban ábrázoljuk A vízfolyás geodéziai felvételét - a parton vezetett sokszögvonal kitűzésével és állandósításával kezdjük A polygon bemérését annak szelvényezése: keresztszelvények a vízfolyás jellemző pontjaiban szelvény iránya a sodorvonalra legyen merőleges szelvényezés a befogadó és a betorkolló vízfolyások sodorvonalainak keresztezési pontjában kezdődik beszelvényezett pontokat állandósítani kell 38 19
Keresztszelvény https://nagydaniel.wordpress.com/category/water-management-2/ 39 Kisvízfolyások középvízi medrének felmérése Szigeti Ferenc: Nagytömegű adatfeldolgozás, adatgyűjtés Felmérés: 2013-2014 113 db kisvízfolyás Pontosság: H 0,1 m V 0,15 m 40 20
Ultrahangos vízmélységmérő Sonár M8 41 Ultrahangos vízmélységmérő 42 21
43 Területszintezés Lankás, közel sík területek síkrajzi és magassági felvételezésére szolgál Rácshálózatot képezünk a terepen A rácsháló pontjaiban végzünk részletleolvasásokat A leolvasások alapján számozott vetületet készítünk A számozott vetületekből szintvonalas térkép készíthető A számozott vetület alkalmas földtömegszámításra 22
Területszintezés 45 DOMBORZATÁBRÁZOLÁS 46 23
Magassági (domborzat-) ábrázolás Szintvonal: a földfelszín azonos tengerszint feletti magasságú pontjait összekötő vonal. Szintköz: a szintfelületek függőleges távolsága. Tengerszint feletti magasság (ortométeres magasság): egy pontnak a helyi függőleges mentén a geoidtól mért távolsága 47 DTM fogalma A digitális terepmodell - egy adatbázis: amely egy topográfiai felület bizonyos pontjainak X, Y, Z térbeli koordinátáit tartalmazza. Földmérés Budapest, 2016. június 20. július 1. 48 24
DTM fogalma 49 Magassági modell készítése 50 25
TIN Modell TIN (Triangulated Irregular Network = Szabálytalan Háromszögháló) típusú modellek. magassági pontok vízszintes elrendezése tetszőleges, nem igazodik semmiféle rácshoz 51 Térfogatszámítás Folyóvizekből mennyit lehetne megfogni és visszatartani a hegyvidék alkalmas völgyeiben felépíthető víztározókban? Számos nagy tiszai árvíz sújtotta az Alföldet is. Mennyit érhetnek ilyen helyzetben a síkvidéki vésztározók? 52 https://hu.wikipedia.org/wiki/por%c4%85bka- %C5%BBar_v%C3%ADzer%C5%91m%C5%B1 26
Erdő faállományának felmérése milyen az egyes fafajok térbeli eloszlása mekkora a jellemző méretük törzsvastagságuk, stb. Lézer-alapú, nagy terepi felbontású 3D-s modellekkel ugyanez a munka ma már lényegesen egyszerűbben elvégezhető. 53 TALAJPUSZTULÁS Magyarországon évente 100 millió m 3 nagyságrendű talaj pusztul le. Ezt számszerűsíteni, sőt modellezni szeretnénk akkor az egyik bemenő adat mindenképpen a digitális terepmodell lesz. Forrás: http://enfo.agt.bme.hu/drupal/node/7186, http://suplirahim.multiply.com/journal/item/ 168/SOIL_EROSION, http://plantandsoil.unl.edu/croptechnology 2005/pagesincludes/printModule.jsp?infor mationmoduleid=1086025423 54 27
Folyómeder - TEREPMODELL http://www.atlasz-hkft.hu/vizgeo.html 55 TEREPMODELL http://www.atlasz-hkft.hu/vizgeo.html 56 28
TEREPMODELL http://www.atlasz-hkft.hu/vizgeo.html 57 3D nyomtatás http://www.octogon.hu/design/tajepiteszeti-kirakos-a-tervhivataltol/ 58 29
FORRÁS Leolvasás: http://geobeka.uw.hu/gyak/szintezo.html i vonal: http://sci.fgt.bme.hu/~laky/szintezes/3.html http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop425/0027_mgin9/ch01s03.html http://tudasbazis.sulinet.hu/hu/szakkepzes/kornyezetvedelem-es-vizgazdalkodas/tajekozodas-esmeres-a-terepen/szintezes/szintezes-rajzi-feldolgozasa Tirpák András: A magasságmérés műszerei és módszerei Koós Tamás okl. mk. őrgy. - Általános térképészeti ismeretek előadás http://www.geoset.hu/ Ligetvári F. (szerk.): Földmérési és térképészeti ismeretek. Mezőgazdasági Szaktudás Kiadó, Bp.1998. Szigeti Ferenc: Nagytömegű adatfeldolgozás, adatgyűjtés Vörös Dániel (Konzulens: Dr. Rózsa Szabolcs): Geodéziai számítási segédlet http://www.tankonyvtar.hu/en/tartalom/tamop425/0027_ged9/ch01s05.html Telbisz Tamás Székely Balázs Timár Gábor: Digitális Terepmodellek http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412a/2010-0010_02_alkalmazott_taverzekeles/4156/index.html http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412a/2010-0010_02_alkalmazott_taverzekeles/4150/index.html Cím alcím helyszín dátum 59 30