A mérések és kiértékeléseik azt mutatják, hogy a vizsgált műszerek megfelelnek az erdészeti térképezés és városi zöldfelület-gazdálkodás elvárásainak.
7.1. A TruPulse 360B alkalmazása
A távmérések mérőpályákon való vizsgálata pozitív eredményeket hozott, a műszer adatlapján szereplő értékeknek megfelel, sőt, azokat meg is haladja.
A TruPulse 360B rövid távolságok távméréseit és hosszú távolságok méréseit különböző eljárásokkal vizsgálva, elmondható, hogy a számítások alapján becsült összeadóállandó értékek összhangban vannak. Ugyanazt az eljárást használva rövid- és hosszú távolság mellett 26,181 mm és 36,815 mm értékeket kaptam. A mérési sorozatokkal és a számítási módszerekkel a műszer-együttesben használt Leica körprizmák valós prizmaállandóját (30 mm) kimutattam, tehát a műszer a távméréshez központos felépítésű, a műszerállandó értéke 0 mm. A műszer méretaránytényező értékére -439,748 mm/km-t kaptam, amely a gyakorlati felhasználást tekintve (néhány 10 m hosszúságú távolság mérése esetén) elhanyagolható mértékű, a műszer pontossági kategóriájában. A gyártó által a tipikus távmérésre közölt ±300 mm-es pontosság megfelelt a vizsgálat eredményeinek. Ezt az értéket a terepi és egyéb vizsgálatok távmérési vizsgálatai felülmúlták, jellemzően ±100-200 mm körüli értékek voltak. Nagy elemszámú mérési sorozatok alapján, az általam ajánlott prizma és zajszűrő használatával a távmérés középhibája ±120 mm, a közép véletlen hibája pedig
±80 mm.
A TruPulse 360B mágneses szögmérési tulajdonságai nem nyújtanak kellő biztonságot a térképezési feladatok elvégzéséhez, a műszer használata nagy odafigyelést igényel. A szögmérési pontosság vizsgálatánál akár közel 5°-os eltérés is tapasztalható volt, ami egy 30 m-re lévő részletpont esetén 2,5 m-es oldalirányú eltérést okoz. A tesztmérések és felmérések adatai között jellemzően 1-2°-os eltérés volt tapasztalható, a műszer méréseiből ±2,38°
középhibát határoztam meg. Ez a hiba, részletmérés végzésekor hibahatáron belül esik az Erdőrendezési Útmutató előírásai szerint. A szögmérés hibája, a műszer elektronikus irányzóberendezésének (szálkeresztjének) és optikájának gyengesége miatt következik be, valamint a műszer digitális iránytűje és a külső – mágneseserőteret befolyásoló – hatások is nagymértékű hibát okozhatnak.
A tapasztalatok igazolják, hogy a TruPulse 360B mágneses szenzorát a mérések megkezdése előtt, a helyszínen kalibrálni kell (lehetőség szerint minden állásponton) és minden állásponton a műszert tájékozni szükséges a tájékozási állandó meghatározása céljából. Egy mérési helyszínt egy mágneses hibatérkép jellemez, amely segítségével egy hibás kalibrációjú, illetve kalibrálatlan műszerrel végzett mérések is hibamentessé tehetők.
A TruPulse 360B vizsgálati mérései azt mutatják, hogy geodéziai pontosságú alappontról részletes felmérésre használva a műszert, mind az erdőterületen végzett térképezések, mind a városi zöldfelületeken végzett felmérések, a napjainkban leginkább alkalmazott ortofotó alapú, illetve GNSS technológián alapuló térképezés módszereknél pontosabbak, jellemzően 0,5-1,0 m hibahatáron belüliek.
Alappontok meghatározására, illetve ezt követően az alappontoról a részletpontmérésre már csak lényeges pontossági csökkenéssel van mód. Alappontmeghatározásra leginkább a távmérés segítségével végezhető ívmetszés javasolt. A vegyes (szög és táv) méréssel történő sokszögelés ugrópontos eljárással, egyszerűsített kiegyenlítéssel egyes erdészeti feladatokra elfogadható pontosságú (~1 m) alappontokat eredményez.
A műszer kezelése egyszerűnek mondható, nem igényel komolyabb technikai jártasságot. A műszer mérési módszertana teljes mértékben megegyezik a geodéziai műszerekével, egy korszerű mérőállomáséval, így a mérésre fordítandó idő sem különbözik számottevően attól. A pontossága lényegesen elmarad a geodéziai műszerekétől, így az ára és a műszer egyszerűbb használata jelenti az előnyt egy mérőállomással szemben. Erdőterületen a GNSS műszerek mind árban, mind pontosságban kedvezőtlenebbek (vagy közel hasonlók) a TruPulse 360B műszerrel szemben.
7.2. A Disto S910 alkalmazása
A Disto S910 rövid távolságon végzett labormérései alapján megállapítottam, hogy a műszer összeadóállandója -0,980 mm, méretaránytényezője pedig -15,902 mm/km. A műszer specifikációja alapján a távmérés pontossága 1 mm, amit méréseim is megerősítettek. A tesztelés alapján tehát kijelenthető, hogy a Disto S910 műszer távmérési pontossága megfelel a dokumentációban leírt 1 mm-nek, a műszerállandó értéke pedig -1 mm.
A Disto S910 szögmérésben nyújtott pontossága már nem mutatott kellő precizitást méréseim során. A szögeltérések jellemzően 2° alattiak voltak, amelyek a gyakorlatban előforduló, 50 m-nél rövidebb távmérések mellett nem okoznak 1 m-m-nél nagyobb eltérést a részletpontok meghatározásában. A szögmérések végzésekor a hibák a vízszintes kör különböző tartományaiban egységesen jelentkeznek (ellentétben a magnetométeres szögméréssel). A méréseim alapján, a vízszintes szögmérésre ±2,06° középhibát határoztam meg, amely nem a szenzor pontossági értékét tükrözi. A megbízhatóbb vizsgálat érdekében további méréssorozatok elvégzésére van szükség.
Összességében elmondható, hogy a Disto S910 geodéziai pontosságú alappontról történő részletmérésre teljességgel megfelel egy erdészeti, vagy zöldfelület-gazdálkodási feladat megoldására. Ugyanakkor a műszerrel végezhető szabad sokszögelés kiegyenlíthetetlensége és ezáltal a halmozódó szögmérési hiba miatt, használata csak néhány töréspont erejéig javasolt.
Az ívmetszéssel történő alappont-meghatározás geodéziai (cm) pontosságú alappontokat eredményez.
A Disto S910 egyik gyengesége az irányzási nehézség, ami abból fakad, hogy a műszerrel egy LCD képernyőn vetített kép és irányszál segítségével lehet az irányzást elvégezni. Ezt az irányzási módszert a nagyobb (20 m <) távolságok, erdei vegetációs körülmények, de legfőképp a környezeti–időjárási körülmények (napsütés – árnyék, pára, köd) nehezítik, pontatlanná teszik. Egy másik hibalehetőséget hordoz az álláspont megadása a GNSS műszer kijelzőjén. A mérések során előfordult, hogy hibás alappont-megadás történt, ezzel elrontva a méréssorozatot. Ezt odafigyeléssel és a mérőrendszer begyakorlásával kiküszöbölhetjük.
7.3. Javaslat egy erdészeti mérőműszer specifikációjára
A műszerek és mérési módszerek vizsgálata során megtapasztaltam a napjaink elektronikus egyszerű térképezési műszereinek két fő vonalát képviselő TruPulse 360B és Disto S910 műszerösszeállítás gyengeségeit és erősségeit, amelyek alapján felvázoltam egy ideálisnak mondható műszert, erdő- és zöldterületek térképezésének céljára.
Egy mágneses szenzorral és egy enkóderrel felszerelt lézeres távmérők mérési tulajdonságai és terepi alkalmazhatóságának vizsgálataként, a következő – elvi-kiindulási – műszerspecifikációt és mérési módszertan alkalmazását tartom megfelelőnek az erdészeti térképezés végzésére.
Műszerspecifikáció:
Távmérés:
• lézeres távmérő
• hatótávolság minimálisan 50 m (70 m)
• pontossága: ±1cm
• képes legyen prizma nélküli és prizmára (szűrt jelekkel) való távmérésre is Szögmérés:
• mágneses szögmérő szenzor, amely funkció kikapcsolható
• enkóder a tájékozott műszerrel való szögmérésre
• pontossága: ±0,1°
• dőlésérzékelő pontossága: ±0,1°
Fizikai tulajdonságok:
• állítható élességű távcső, mechanikus szálkereszttel
• a műszer rögzítése és a mérés megoldható legyen műszerállványról és polárrúdról egyaránt
• minimálisan egy napos munkavégzéshez elegendő áramellátás
• Bluetooth
Mérési módszertan:
• mérési adatok kiolvasásának biztosítása az esetleges utófeldolgozáshoz
• vízszintes szögmérés egy állásponton való mágneses tájékozás után szögszámlálással
• távmérés elsősorban prizmával és zajszűrővel, a hibák kizárása érdekében
• mérések kitámasztható polárrúdról (kvázi bi-, vagy tripód)
• adatkapcsolat egy térinformatikai alkalmazás futtatására alkalmas eszközzel, ahol minimálisan a részletmérések pozíciói közvetlenül megjelennek
• alappont-meghatározás GNSS eljárással, ívmetszéses háromszögeléssel, sokszögeléssel
A meghatározott műszerspecifikáció képezi az V. tézis alapját (lásd Tézisek fejezet).