DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
ŠUMARSKI LIST 11-12/1985 str. 19 <-- 19 --> PDF |
UDK 528.1 Sum. list CIX (1985) 553 METODE KARTIRANJA BUSOLNIH VLAKOVA U ŠUMARSKOJ PRAKSI Zvonimir KALAFADZlC i Zvonimir HORVATIĆ* SAŽETAK. Busolna izmjera u šumarstvu zadržat će važnost radi karakteristika objekta izmjere »šuma«, bez obzira na mogućnost racionalizacije kartografskih radova, npr. pomoću aerosnimanja. Način izmjere na terenu vjerojatno se neće bitno mijenjati, no razvojem računarske tehnike i programske podrške prijeći se s grafičkog izjednačenja busolnih vlakova na numeričko. To je uvjetovalo potrebu da se definiraju dozvoljena završna odstupanja za numeričko izjednačenje. Navode se formule za grafičko izjednačenje(1), (2) i (3). Na osnovi analize numeričkih izvjednačenih busolnih vlakova (si. 2) predlaže se dozvoljena odstupanja računata po (5). 1. UVOD Za racionalno šumsko gospodarstvo geodetski poslovi i karte su nužni i neophodni. Kaže se, da su kartografski prilozi najupotrebljavaniji dijelovi uređajnog elaborata (MOSER 1970). Vanjska međa šume, rješavanje posjedovnih odnosa, je prema pozitivnim zakonskim propisima u isključivoj nadležnosti geodetskih stručnjaka. Geodetsku izmjeru unutar šuma, naročito ustanovljavanje promjena prilikom redovitih revizija uređajnih elaborata, obavljaju većinom šumarski stručnjaci. Za šume općenarodne imovine SRH postoje šumsko-gospodarske karte, nastale većinom pantografiranjem planova staroga katastra mjerila 1:288.0 u 1:10.000, sa svim poznatim značajkama, pa i manama, tog kartografskog operata. Održavanje karata obavlja se većinom busolnom izmjerom, metodom na preskok, te grafičkim izjednačenjem, vežući se na postojeće identificirane detaljne točke. Metoda izmjere nije se bitno mijenjala već decenijama. U toku je izrada osnovne države karte (ODK) u mjerilu 1:5000 za cijelo područje SRH, čiju izradu znatnim dijelom financiraju i područne šumarske radne organizacije. Aktivnim sudjelovanjem šumarskih stručnjaka kod planiranja i provođenja radova na izradi ODK, proširivanjem obujma kartografskih radova za svoje potrebe, na pr. na izradu karte ekotopa (MARTINOVIĆ i VRANKOVIC 1985) šumarstvo će doći do modernih recentnih karto * Zvonimir Kalafadžić, dipl. inž. šum. i grad., Zvonimir Horvatić, dipl. inž. šum., Šumarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Simunska c. 25. 553 |
ŠUMARSKI LIST 11-12/1985 str. 20 <-- 20 --> PDF |
grafskih podloga i biti u mogućnosti da postepeno zamijeni stari, većinom zastarjeli kartografski materijal. ODK se izrađuje fotogrametrijski i snimljeni aerosnimci mogu poslužiti za racionalizaciju kartografskih radova u šumarstvu. Radi poznatih značajki objekta »šuma« terestička geodetska izmjera ne može se potpuno eliminirati, nego će i dalje biti zastupljena u znatnoj mjeri. Tehnologija terenskih radova neće se bitno mijenjati, međutim kartiranje se može, obzirom na razantni razvoj računarske tehnike. Za novi način rada trebaju se odrediti i nove tolerance dozvoljenog odstupanja. 2. KARTIRANJE I IZJEDNAČENJE BUSOLNIH VLAKOVA Nekada davno su se busolni vlakovi kartirali većinom busolom za nanošenje, često skinutom s busolnog teodolita, jer je kutni transporter (kutomjer) iz metala bio isto tako skupa sprava kao i busola. Kartiranje transporterom uz njegov podatak noniusa a = 1 min, je sigurno konformnije i točnije nego s busolom za nanošenje, međutim i kod jedne i kod druge sprave izravno je grafičko nanošenje opterećeno znatnim pogreškama grafike. Na terenu možemo instrument ili letvu centrirati na par cm (na pr. ± 5 cm) točno bez problema, ali grafički to u mjerilu 1:5000 iznosi »samo« 0,01 mm, pa dolazi do nesrazmjera između točnosti na terenu i planu, jer grafička točnost nanošenja (± 0,2 mm) je mnogoputa manja. Osim toga na točnost položaja neke kartirane točke u vlaku utječe točnost kartiranja prethodnih točaka. Busolni poligoni vlakovi kartiraju se danas obično punokružnim kutnim transporterom prethodno na prozirnom papiru te grafički izjednačavaju uklapanjem na postojeću kartu. Na taj način je također eliminirana i potreba za poznavanjem magnetske deklinacije ili orijentacionog kuta. Kao dozvoljeno završno linearno odstupanje vlaka JBmax kod grafičkog izjednačenja uzima se 1/100 ukupne dužine vlaka [d], a popravak se vrši proporcionalno dužinama poligonih stranica. Smjer nanošenja popravaka paralelan je smjeru završnog linearnog odstupanja fD (NEIDHARDT, TOMAŠEGOVIĆ 1962). Točnost položaja pojedine točke u vlaku ovisi o točnosti izmjere na terenu i točnosti kartiranja. Računanjem pravokutnih koordinata točaka u busolnom poligonom vlaku one se dobivaju u mjerilu 1:1, nanose se točka po točka, neovisno od prethodno nanesenih točaka, čime se povećava susjedska točnost čitavog kompleksa točaka jedne izmjere. Za računanje koordinata busolnog poligonog vlaka potrebno je poznavanje magnetske deklinacije ili orijentacionog kuta, da bi se od magnetskih azimuta prešlo na smjerne kuteve, a to pretpostavlja i gušću mrežu točaka poznatih po koordinatama što u šumskim predjelima nije ostvareno. Sve to, uz nepostojanje odgovarajuće računarske tehnike, uvjetovalo je da se nisu, do u najnovije doba, računale koordinate busolnih poligonih vlakova, iako je bilo prijedloga da se račun koordinata vrši logaritmom (NEIDHARDT 1941) ili da se računaju koordinate u vlakovima mjernim busolnim teodolitom Wild TO (JOVICIĆ, PANTIĆ 1976). Pojava relativno jeftinih i funkcionalnih džepnih elektroničkih računala omogućila je da se računanjem relativnih koordinata busolnih poligonih vla |
ŠUMARSKI LIST 11-12/1985 str. 21 <-- 21 --> PDF |
kova u velikoj mjeri eliminira utjecaj grafike na točnost kartiranja (SEGEDI 1980). Nanošenje točaka po relativnim koordinatama eliminiran je utjecaj točnosti kartiranja prethodnih točaka na zadnju točku vlaka. Preostalo završno linearno odstupanje fs uglavnom je posljedica točnosti terenskih podataka. Izjednačenje se vrši principijelno kao kod potpune grafičke metode, samo uz strože uvjete, manji jnmax- Razvojem računarske tehnike i programske podrške moguće je jednostavno računanje koordinata busolnih poligonih vlakova i time povećanje ekonomičnosti i točnosti geodetskih radova u šumarstvu. Vrlo efikasna je kombinacija mikroračunala i digitizera (KALAFAD2IĆ i MESTRlC 1985). Digitizerom možemo s postojećih planova očitati koordinate poznatih točaka u bilo kojem koordinatnom sustavu, može biti lokalnom, čime se eliminira spomenuti prigovor o nepostojanju dovoljno guste mreže poznatih točaka. Točnost očitavanja koordinata iznosi teorijski oko ± 0,025 mm, što je preko 10 X bolje od grafičke točnosti. Ako nemamo dovoljno identificiranih točaka, tada ih ipak moramo odrediti geodetskim ili fotogrametrijskim metodama. Odgovarajućim programom računamo vezne smjerne kutove, orijentacione kuteve, preračunavamo azimute u smjernjake, te koordinate busolnih poligonskih, a prema potrebi i detaljnih točaka. Na printeru ispisane koordinate novoodređenih točaka unosimo u kartu ručno ili digitizerom, a eventualno plotterom. Na osnovi koordinata mogu se računati površine snimljenih parcela. Program uzima u obzir i usuh karte. Ugrađena odgovarajuća dozvoljena za7 vršna linearna odstupanja treba pobliže definirati. Trebali bi voditi računa o vlakovima vezanim na točke koje su stabilizirane, s koordinatama određenim geodetskim ili fotogrametrijskim, odnosno o onim vezanim na točke, čije su koordinate skinute digitizerom s postojećih karata. 3. DOZVOLJENA ODSTUPANJA ZA IZJEDNAČENJE BUSOLNIH POLIGONA Busolni poligoni vlakovi već se davno primjenjuju u geodeziji, mjereni geodetskim stolom ili busolnim teodolitom. U katastarskoj izmjeri busola je danas većinom eliminirana, ali ostalo je važno sredstvo u šumarstvu, rudarstvu, vojsci i si. Koncem prošlog stoljeća Franjo pl. Kruži ć profesor šumarskog odjela Gospodarsko-šumarskog učilišta u Križevcima, a kasnije na Tehničkoj školi u Sarajevu u knjižici pod naslovom »Praktičn o i geo metrijski točno mapovanje obodnim načino m« opisuje stacionarnu i metodu na preskok busolom i geodetskim stolom. Iste metode se opisuju i u dvojezičnoj madžarsko-hrvatskoj instrukciji »Naputak za provedbu zemaljske katastarske izmjere I dio«, Budimpešta 1906, gdje se propisuju i dozvoljena završna linearna odstupanja u ovisnosti o dužini vlaka [d] i mjerila kartiranja i to: [d] za 1:2880 fBmax = (1) 200 [d] za 1:1440 fBmal (2) 300 |
ŠUMARSKI LIST 11-12/1985 str. 22 <-- 22 --> PDF |
Doleža l (1921) donosi tablice za dozvoljena odstupanja posebno grafičkih busolnih poligonih vlakova metodom na preskok, u ovisnosti o prosječnoj dužini i broju poligonih stranica u vlaku, te mjerila plana i za numerički izjednačene vlakove busolnim teodolitom, u ovisnosti o prosječnoj dužinibroju poligonih stranica u vlaku. U našoj šumarskoj praksi najviše se za grafičko izjednačenje busolnih poligonih vlakova primjenjuje, već prije navedeno po Neidhardtu predloženo dozvoljeno odstupanje [d] iBmax (3). 100 Ne navodi se ovisnost o mjerilu kartiranja, ali se vjerojatno smatra da se radi o kartiranju u mjerilima šumsko-gospodarskih karata 1:5000 ili 1:10.000. (SI. 1). 0,6^-0,135 14 m 100 SI. 1. Neidhardt i Tomašegović (1962) opisuju računanja koordinata busolom mjernih poligonih vlakova, ali ne predlažu tolerancije, a S e g e d i (1980) zaključuje da se kod izjednačenja busolnih vlakova, za koje su računate relativne koordinate, može primijeniti tolerancija od 1/100 dužine vlaka, što nije prihvatljivo. Može se reći da za numeričko izjednačenje busolnih vlakova nemamo propisa o dozvoljenim odstupanjima, a smatramo da je vrijeme za takav način njihovog izjednačenja, obzirom na sve veću primjenu mikroračunala, na pragu. Busolni poligoni vlakovi bi se uvjetno mogli smatrati jednom vrstom tahimetrijskih vlakova, jer se dužine mjere većinom daljinomjerom s tri niti. Prema »Pravilniku za državni premjer, II i III dio«, Beograd 1958, propisuje |
ŠUMARSKI LIST 11-12/1985 str. 23 <-- 23 --> PDF |
se dozvoljeno završno linearno odstupanje za tahimetrijske vlakove računati po formuli: fTma* == 3 (0,0060 V [d] + 0,0004 [d] + 0,05) [m] (4), tj. odstupanje ne smije prijeći trostruku vrijednost dozvoljenog završnog linearnog odstupanja za poligone vlakove sa stranicama mjerenim čeličnom vrpcom od 50 m, običnim načinom, na III kategoriji terena. Ta formula je za lakše računanje aproksimirana (NEIDHARDT i TOMASEGOVlC 1962) [d] fTmax = (0,60 + 0,135) [m] (4a) 100 U cilju ispitivanja primjenjivosti formula (4) ili (4a) za naumeričko izjednačenje busolnih poligonih vlakova iz konkretnih završnih linearnih odstupanja numeričkih izjednačenih busolnih poligona izračunata je zavisnost završnog linearnog odstupanja o dužini vlakova. Uzeto je dvanaest vlakova, mjerenih busolnim teodolitom Wild TO. metodom na preskok, prilikom izrade šumsko-gospodarske karte NPŠO Zalesina, vezanih na trigonometre, aeropoligone ili prethodno određene točke. Rezultati su prikazani u legendi si. 2. Za istraživane podatke korelacija je srednje jaka (r = 0,65), a analiza varijance pokazuje signifikantnu zavisnost za 97%. Za dobivanje pouzdanijih rezultata broj podataka bi trebalo povećati. Međutim, iako ova ispitivanja smatramo prethodnima, vidimo, da je busolom dobivena točnost, koja je tek nešto veća od dozvoljenih odstupanja za tahimetrijske vlakove po (4), te da bi tolerance za numeričko izjednačenje busolnih vlakova trebali nešto povećati. Zato predlažemo da se za dozvoljena odstupanja uzme izračunata gornja granica pouzdanosti i to: fBmax = [d] (1,0 + 100 0,16) [mj (5) Predložena tolerancija bi vrijedila za numeričko izjednačenje busolnih poligonih vlakova vezanih na stabilizirane geodetski određene točke, te također za vlakove vezane na točke za koje su koordinate skinute digitizerom s postojećih karata, uz uvjet da su dobro identificirane, te da je uzet u obzir usuh karte. Formula (5) mogla bi se eventualno preporučiti i za izjednačenje busolnih vlakova, za koje su računate relativne koordinate, jer je sigurno da za njih ne može vrijediti (3), a predložena toleranca se vrlo približuje (2), po kojoj formuli se mogu računati i tolerance za grafičko izjednačenje teodolitnih poligona (HLAVINKA 1911). Ispitivanja konkretnih mjerenja dati će odgovor na ovo pitanje. |
ŠUMARSKI LIST 11-12/1985 str. 24 <-- 24 --> PDF |
—´f^(Q21*-~0,157)rm] r.´Q65 Analiza varijanceF,(5y.) F F, (!´/.) 4,96 < 7,27^-10,00 Standardna devijacijas«--W,46 M5y.)´1,8i Gornia granica ppuzdanostif*+s,-t (Q6*~Q135)rml (4a > 10 12 14 Cd] Iml 100 SI. 2. 4. ZAKLJUČAK Za geodetsku izmjeru unutar šuma busolni poligoni vlakovi zadržat će važnost, radi karakteristika objekta »šuma«, unatoč tome što se kartografski radovi mogu racionalizirati na pr. primjenom aerosnimaka. Način terenskih mjerenja busolom neće se u budućnosti vjerojatno bitno mijenjati. Kartiranje busolnih mjerenja mijenjat će se razvojem računarske tehnike i programske podrške. Od grafičkog izjednačenja preći će se na numeričko. Kartiranje novoodređenih točaka po koordinatama može se vršiti ručno ili digitizerom, a može se razmišljati i o automatizaciji kartiranja plotterom. Pitanje je na kojoj razini organizacije računarskog sustava u šumarstvu ima smisla investicija u navedene uređaje. Nove, točnije metode izjednačenja zahtijevaju nova dozvoljena odstupanja. Predlaže se formula (5) za dozvoljeno odstupanje za numeričko izjednačenje busolnih poligona, koje se osniva na analizi izvršenih mjerenja. Analizirani uzorak nije dovoljno reprezentativan, broj opažanja bi trebao biti veći, te se izvedeni zaključci mogu smatrati kao prethodni, koji će se eventualno korigirati daljnjim istraživanjima. LITERATURA 1. Dole žal, E. (1921): Hartner-Doležal Hand- und Lehrbuch der niederen Geodasie, Wien. 2. H 1 a v i n k a, V. (1911): Geodezija Sveučilište u Zagrebu. 3. J o v i č i ć, D. i P a n t i ć, S. (1976): Prilog poznavanju primenljivosti modernih busolnih teodolita, Glasnik šumarskog fakulteta, Beograd. 4. Kalafadžić, Z. i Meštrić, B. (1985): Neke mogućnosti primjene mikroračunala pri geodetskim radovima u šumarstvu, Zbornik radova međunarodnog simpozija CAD-CAM, str. 591—596, Zagreb. 5. Martinović, J. i Vranković, A. (1985): Primjena fotointerpretacije u izradi ekotopa, Bilten Saveza za daljinska istraživanja i fotointerpretaciju JAZU br. 6, str. 30—45, Zagreb. |
ŠUMARSKI LIST 11-12/1985 str. 25 <-- 25 --> PDF |
6. N e i d h a r d t, N. (1941): Računanje koordinatnih razlika u poligonim vlacima kao i nekih drugih izraza logaritmičkim računalom, Šumarski list br. 3, str. 1—29, Zagreb. 7. M o s er, W. (1970); Wie genau muss eine Forstkarte sein, Allg. Forstzeitung br. 8, str. 205—207, Wien. 8. Neidhardt, N. i Tomašegović, Z. (1962): Geodezija u šumarstvu, Sveučilište u Zagrebu. 9. S e g e d i, N. (1980): Nanošenje busolnih poligonih vlakova pomoću računanja relativnih koordinata, Šumarski list br. 5—6, str. 249—254, Zagreb. The Mapping of the Magnetic Traverses in Forestry Summary Because of the characteristics of the object »-forest« the magnetic compass measurements will not lose their importance in forestry in spite of the possibilities of the forest cartography improvement using e. g. aerial photography. The magnetic compass measurements in the terrain will probably not change important in the future, but with hardware and software improvement the graphicah method of the adjustment of the magnetic traverses will be abondoned in favour of the numerical one. This made necessary to establish the formula for the allowable error of closure for numerical adjusted magnetic traverses. The errors in graphical adjustment are calculated by (1) and (2), in forestry mostly by (3). Analising the accuracy achieved by own measurements (Fig. 2) it was concluded that (4) or simplified (4a) used for traversing for topographic survey are not sutable for numerical adjustment of magnetic traverses and is proposed to use (5), where [d] is the total length of the traverse. |