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.