Az RTK GPS, Mérőállomás, vagy Fotogrammetria pontosabb földtömegszámítás feladatokra?
Nemrég elvégeztünk egy terepfelmérést, ami későbbi földtömegszámításoknak lesz majd az alapja.
Az eredeti tervek szerint a felmérést (és a későbbi térfogat számításokhoz szükséges felméréseket) geodéziai GPS-el szerették volna megoldani, és ennek kapcsán szöget ütött a fejembe, hogy az RTK GPS-es, Mérőállomásos, vagy a légi fotogrammetriai megoldás a pontosabb.
Ha ennek a kérdésnek a végére akarunk járni, akkor két oldalról kell megvizsgálni a fentebb említett felmérési technikákat:
– Abszolút pontosság -> A számításokhoz használt vonatkoztatási rendszer pontossága, és a különböző mérések közti pontossági konzisztencia.
– Felmérési részletesség -> Milyen részletességű, felbontású adatot szolgáltat a terepről az adott felmérési technika.
Felmérés és földtömegszámítás Mérőállomással:
A mérőállomásos felmérés előfeltétele, hogy a terepen legyen egy kiépített alapponthálózat, mellyel az egész felmérést egy abszolút koordináta rendszerbe lehet illeszteni (Magyarországon ez a HD72 – EOV rendszer.)
Ezt a keretrendszert vagy országos, magasabb rendű alappontokból vonatkoztatják, vagy statikus GPS mérésekkel (a pontok koordinátáját 60-90 percen át tartó GPS méréssel határozzák meg) készítik el.
Ennek tudatában megválaszolhatjuk az első kérdést a mérőállomások kapcsán. A statikus GPS méréssel készült alappontok általában milliméter pontosak, és mérőállomásos felméréseknél ezt magabiztosan tartani is tudjuk.
Mivel a különböző mérési alkalmakon is ugyan ezekre a pontokra tájékozunk, ezért a konzisztencia is biztosított.
Viszont a részletesség már más kérdés, és itt vissza utalnék, egy régebbi bejegyzésemre -> „két talicsaka földet nem mérünk”…
Mérőállomásos felmérés esetén, ha nem végtelen+1 időt akarunk a terepen tölteni, akkor viszonylag ritkán tudjuk csak pontokat mérni. Bármennyire ügyesen is mérlegelünk, hogy mely pontok jellemzik legjobban a terepet, ez a módszer minden esetben interpolációhoz vezet (az interpoláció pedig sok „talicska” föld nem méréséhez).
Tehét összefoglalva a mérőállomásos mérés nagyon pontos, viszont nem kifejezetten részletes adatot szolgáltat.
Természetesen itt az is nagyon fontos, hogy mekkora hiba határral dolgozunk, mert lehet hogy egy felmérésünk 200-300 köbmétert is téved, de egy nagyobb / hosszabb töltésbe belemegy általában félmillió köbméter. Emellett még a tömörödés is lehet több ezer köbméter így az interpolációs hiba elhanyagolható.
Felmérés és földtömegszámítás RTK GPS-el:
A GPS-es felmérés esetében, egy geodéziai GPS műszerrel vesszük fel a terepet jellemző pontokat.
Az aboszolút rendszer úgy áll elő, hogy műholdak által szolgáltatott GPS koordinátarendszerből (WGS84), EOV (Egységes Országos Vetület) rendszerbe transzformálja a műszerünk a pontjaink koordinátáit.
Ez rögtön meg is válaszolja az első kérdésünket a GPS-ek kapcsán. Az RTK (Real Time Kinematic, néhány másodperces, pár epocha hosszúságú mérés. Nem statikus.) GPS felmérésben, a hiba akár 3-5 cm is lehet két mérési időpont között.
Ezzel kapcsolatban nem tudunk jobban belemenni a részletekbe egy ilyen „mini” cikkben, viszont akit érdekel, hogy honnan származik a fenti állítás [ITT] olvashat róla.
A részletességgel kapcsolatban ugyan azt lehet elmondani, mint a Mérőállomásos mérések kapcsán, bár nem vagyunk a mérőműszer pozíciójához kötve, de ezzel a megoldással is limitáltak a lehetőségeink.
Tehát összefoglalva a RTK GPS mérés pontossága nem a legjobb és a felmérési részletessége sem. Hogy szemléltessük ennek jelentőségét, itt egy gyors gyakorlati példa:
– Térfogatszámítást végzünk 1km = 1000m -en
– A felmérendő terület szélessége 150m
– Ez 150.000 négyzetméter
– Ha egy ekkora területen csupán 3 cem a hibánk (0.03 m)
– Akkor az 1000*150*0.03m azaz 4500 köbméter hiba.
Itt sem szabad elfelejteni a fentebb említett hibahatárokat. Egy töltés térfogata ennek a sokszorosa és már csak a tömörödése is több lehet mint 4500 köbméter.
Felmérés és földtömegszámítás légi fotogrammetriai eljárással:
A fentiekre hivatkozva a következő mondható el:
- A fotogrammetria felmérést, ha egy a mérőállomásoknál is használt, statikus keretrendszerre tájékozzuk, akkor tudja tartani a milliméteres pontosságot.
- Sokkal részletesebb felmérést szolgáltat, mint a fentebbi két eljárás (lásd facebook post fentebb).
- A terepi munka ideje töredéke az előzőekben említett két eljáráshoz viszonyítva.
VISZONT!
A légi fotogrammetriai eljárás Legalább olyan pontos mint a klasszikus geodézia (sőt az interpolációs hibákat kiejtve pontosabb), valamint gyorsabb is, de nem minden esetben rentábilis…
Miért?
A fotogrammetriai felmérésből, még mielőtt bármilyen adatokat kaphatnánk, még el kell végezzünk egy feldolgozást is, ami szakértelem hiányában nem működik hatékonyan. Ezzel szemben a klasszikus eljárásokból rögtön koordinátákat kapunk.
A légi felvételezést csak bizonyos időjárási körülmények között lehet végezni (ha nagy a szél, nincs elég fény, esik az eső akkor nem megy…), míg a kalsszikus eljárások erre kevésbé érzékenyek.
Konklúzió:
A cikk címében azt a kérdést fogalmaztuk meg, hogy melyik eljárás a pontosabb. A leírtak alapján a légi fotogrammetria a nyertes, viszont a pontosság csak egy változó a sok közül.
Amikor adott egy mérnöki feladat, ismernünk kell a lehetséges adatgyűjtési módszereket, és a körülményeket számításba véve kell döntenünk arról, hogy milyen eljárással fogjuk megoldani azt.
Brámennyire pontos és részletes mérést is tesz lehetővé a légi fotogrammetria, ha a projekt jellegéből adódóan csak éjszaka lehet mérni.
Köszönöm, hogy itt voltál és elolvastad a cikket!
Ha tetszett a cikk mindenképp fontold meg, hogy feliratkozol a hírlevelünkre, mert feliratkozóinknak ilyen és ehhez hasonló ismeretterjesztő cikkeket is küldünk, exklúzívan, csak email-en.
Hamarosan jövünk további cikkekkel és esettanulmányokkal!
Kövess minket a Facebook oldalunkon, vagy írj bátran email-t.
3 hozzászólás “Az RTK GPS, Mérőállomás, vagy Fotogrammetria pontosabb földtömegszámítás feladatokra?” bejegyzéshez