Geodézia - BMEEOAFS701

A magasságmérés talán leggyakrabban alkalmazott módszere az (optikai) szintezés. Alapelvét a következő ábrán láthatjuk.

Szintezéskor a szintezőműszer fekvő iránysíkját (vagyis a fekvő szál és az objektív optikai középpontja által definiált síkot) vagy egyszerűbben megfogalmazva a műszer távcsövét vízszintessé tesszük, és a munkába vett két pontra (H és E) függőlegesen felállított (általában) centiméter beosztású szintezőlécen leolvasást végzünk. Ilyenkor tulajdonképpen a mérendő pontok és a vízszintessé tett fekvő iránysík függőleges távolságát mérjük, ebből tudjuk majd a pontok magasságkülönbségét kiszámolni: Δm=l_H – l_E.

A fekvő iránysík érzékeny csöves libella (libellás műszer) vagy kompenzátor (kompenzátoros vagy automata szintezőműszer) segítségével tehető vízszintessé. Kétségtelen, hogy a modernebb kompenzátoros szintezőműszerrel kényelmesebb és gyorsabb a mérés, ugyanakkor a kompenzátor érzékeny bizonyos (pl. szél, munkagépek, nehéz járművek keltette) rezgésekre.

Manapság terjednek a digitális szintezőműszerek. Ezekhez vonalkóddal (bár-kóddal) ellátott szintezőléc tartozik, amelyről megirányzás után a műszer a leolvasást automatikusan maga végzi el. A műszer a leolvasásokat digitálisan tárolja, és velük számításokat is végez.

A szintezést számos hiba terhelheti, itt most csak a legfontosabbakra térünk ki:  

• Irányvonal ferdeség. Ha a libella nem működik helyesen, akkor a távcső irányvonala valójában nem pontosan vízszintes. Az irányvonal-ferdeség hatása egyenesen arányos a műszer-léc távolsággal, ezért egy műszerálláson belül célszerű azonos műszer-léc távolsággal mérni, így a hiba hatása kiküszöbölhető. Az irányvonal-ferdeség értéke speciális mérési elrendezésben meghatározható, hatása így eltérő műszer-léc távolságok alkalmazása esetén számítás útján is figyelembe vehető. A szintező libella igazításával ez a hibaforrás megszüntethető.
•  A horizontferdeség a kompenzátoros szintezőműszerek esetében jelentkezik. A kompenzátor nem működik helyesen, emiatt a műszer horizontsíkja valójában nem pontosan vízszintes. A műszer időszakos laboratóriumi vizsgálata és igazítása útján küszöbölhető ki.
• Lécferdeség.
• Lécsüllyedés.
• Szintezési refrakció. Ha a fény különböző fizikai állapotú levegőrétegeken halad át, akkor a rétegek határa mentén kis mértékben megtörik. Összességében a fény nem egyenes vonal, hanem görbe mentén terjed.

A szintezést terhelő hibák hatása jórészt csökkenthető a szintezés szabályainak betartásával. Megjegyezzük, hogy az alább – nem teljes körűen – felsorolt szabályok a vonalszintezés (lásd később) esetére vonatkoznak.

• álláspontonként egyenlő műszer-léc távolság, hogy az irányvonal ferdeség hatása kiessen;
• a szintezőléc igazított szelencés libellával történő függőlegessé tétele, hogy a lécen ne ferde, hanem függőleges helyzetben olvassunk le;
• szintezősaru alkalmazása, hogy a lécsüllyedés hatását csökkentsük;
• a szintezési refrakció jelenségnek a hatása csökkenthető megfelelő mérési körülmények megválasztásával. Így például nem szabad olyan mérési elrendezést alkalmazni, amikor az irányvonal túlságosan közel halad a talajhoz (a lécleolvasás legalább 50 cm legyen);
• a szintezést egyenletes sebességgel, oda-vissza méréssel kell végrehajtani.

A szintezés osztályozása történhet egyrészt (1) a szintezés célja szerint: így megkülönböztetjük az alappont- és a részletpont szintezést; másrészt (2) a szintezés módja szerint. Eszerint létezik

• Vonalszintezés. Elsősorban új magassági alappontok meghatározására használják az alábbi ábra szerint. Általában a vonal kezdő és végpontja magassági alappont. Az egyes műszerállásokban mért magasságkülönbségek összegét összehasonlítják a kezdő és a végpont ismert magasságának különbségével. Ha az így kapott záróhiba értéke megadott értéknél kisebb, akkor joggal feltételezhető, hogy mind a mérések, mind az ismert magasságok kellően pontosak.

• Hossz- és keresztszelvény szintezés. Elsősorban az építőmérnökök alkalmazzák vonalas létesítmények (pl. utak, folyómedrek, töltések) felmérése vagy tervezése során. Az egyszerűség érdekében tételezzük fel, hogy a vonalas létesítmény vonalvezetése vízszintes értelemben egyenesekből áll. Képzeletben a vonalas létesítmény tengelyére függőleges síkokat illesztenek, majd a terepet e függőleges síkok mentén elmetszik (hossz-szelvény). A tengelyre merőleges függőleges síkokban képzett terepmetszetek lesznek a keresztszelvények. A mérés során a metszetek jellemező töréspontjainak a helyét és magasságát kell meghatározni.

Az előző ábra [Uren és Price, 1985] felső részén jelöltük a vonalas létesítmény tengelyét és 25 méterenként a keresztszelvények helyét (pl. 0+575 szelvényszám jelentése: 0 km és 575 méter, a vonalas létesítmény tengelyén, a kezdőponttól vízszintesen mérve.). Az ábrán a terepet szintvonalakkal ábrázoltuk. A szintvonalak, és a hossz- és keresztszelvények helyét jelölő egyenesek alapján a hossz- és keresztszelvények szerkeszthetők. A gyakorlatban a terep nem ismert. Vagyis a hossz- és keresztszelvények megrajzolásához szükséges pontok magasságát szintezéssel, helyüket általában mérőszalaggal mérjük.

• Területszintezés. Nem túl nagy magasságkülönbségeket tartalmazó, kevésbé tagolt területek magassági felmérésének hatékony eszköze. A felmérendő területen egy szabályos négyzetrács kitűzése az első lépés, majd a rácspontokban a terep magasságának mérése szintezéssel. A módszer előnye, hogy egyszerű eszközökkel végezhető, illetve a későbbi feldolgozáshoz (pl. földtömegszámítás) a geometriai adatok átlátható, rendezett formában állnak rendelkezésre.

Az előző ábrán egy területszintezéssel megoldott terepfelmérés eredményét látjuk. Az ábrán jelöltük a szabályos négyzetrácsot, a rácspontokban szintezéssel mért magasságokat, valamint a mért magasságok alapján szerkesztett szintvonalakat.

• Általános terepfelmérés. Tagolt területek felmérésekor használjuk, amikor a terep magasságilag jellemző pontjait mérjük, amelyek általában szabálytalan elrendezésben helyezkednek el.