Ugrás a tartalomhoz

Geodéziai hálózatok 1., A geodéziai pont és a geodéziai hálózat fogalma

Dr. Busics György (2010)

Nyugat-magyarországi Egyetem

1.3 A geodéziai pontok és a geodéziai hálózatok áttekintése

1.3 A geodéziai pontok és a geodéziai hálózatok áttekintése

1.3.1 Az alappont és a részletpont fogalma

Geometriai tanulmányaink során találkoztunk a pont fogalmával, amelyet végtelen kicsinek, dimenzió nélkülinek definiálunk. Ezzel szemben a geodéziai pontok többsége a valóságban létező, azonosítható, kiterjedtséggel bíró pont. A geodéziai helymeghatározás során a valós világ számunkra fontos, kitüntetett pontjainak a helyét kell meghatároznunk. Ez a folyamat rendszerint nem valósítható meg egyetlen lépésben, ugyanis a vonatkoztatási rendszer a terepen közvetlenül nem jelölhető ki és nincs olyan mérőeszköz, amellyel a helymeghatározó adatok nagy pontossággal közvetlenül megadhatók lennének. A geodéziai helymeghatározást így két lépésben valósítjuk meg: az első lépésben létrehozzuk azokat a különleges pontokat, amelyekhez képest a második lépésben a számunkra fontos pontok helyét közvetlenül meghatározzuk.

Az első lépésben létrehozott különleges pontokat alappontoknak, míg a meghatározandó, bemérendő pontokat részletpontoknak nevezzük.

A geodéziai célú, tehát nagypontosságú helymeghatározás folyamatát két szakaszra különíthetjük el: az alappontmeghatározásra és a részletes felmérésre.

1-2. ábra. A geodéziai pontok csoportosítása

Az alappont és a részletpont fogalmát természetesen szakmailag szabatosan is meg kell adnunk.

Alappontnak nevezzük a terepen (a Föld valóságos felszínén, illetve a felszín közelében), jól azonosítható és időtálló módon megjelölt olyan pontot, amelynek helymeghatározó adatai kellő pontossággal ismertek egy definiált vonatkoztatási rendszerben.

A Magyar Nagylexikon megfogalmazása szerint az alappont „a terepen alkalmasan kiválasztott, gondos geodéziai méréssel egy koordináta-rendszerben meghatározott és szabatosan, időtállóan megjelölt pont (geodéziai jel)”.

Az alappontmeghatározás célja az alappontok koordinátáinak (helymeghatározó adatainak) megadása. Az alappontok és a belőlük álló alapponthálózatok adják meg egy-egy nagyobb területi egységen (országon) belül azt a keretet, amely az ott folyó valamennyi további geodéziai tevékenység (felmérés, kitűzés, mozgásvizsgálat) egységét, összhangját biztosítja.

Részletpontnak nevezzük a Föld felszínén, illetve a felszín közelében elhelyezkedő természetes alakzatoknak és mesterséges létesítményeknek a térképi ábrázolás céljára kiválasztott alakjelző pontjait. A részletes felmérés (részletmérés) célja a részletpontok koordinátáinak meghatározása. A részletmérést más néven elsődleges adatnyerésnek nevezik. A részletpontok koordinátái jelentik a bemenő adatokat a nagyméretarányú térképek, az eredeti felmérésen alapuló ún. alaptérképek szerkesztéséhez, a térképi adatbázisok kialakításához.

Részletpontok például az épületek sarokpontjai, az útburkolatok töréspontjai, a közmű aknák középpontjai, a telekhatárok és művelési ág határok töréspontjai; vagyis mindazon pontok, amelyeket kiválasztottunk térképi ábrázolás céljára, amelyekkel a valós világot modellezni kívánjuk. A részletpontok kiválasztásának, csoportosításának, meghatározásának, ábrázolásának, adatbázisba szervezésének külön szabályai vannak, amelyeket a Nagyméretarányú térképezés tantárgyban ismerünk meg.

1.3.2 Az alapponttal szemben támasztott követelmények

Az alappont definíciója közvetett módon több követelményt is tartalmaz, nézzük meg ezeket részletesebben is. Az alapponttal szembeni követelmények a következő pontokban foglalhatók össze.

  • Állandó módon van megjelölve (vagy a közelében állandó módon megjelölt ún. őrpontokból helye egyértelműen visszaállítható).

  • Mozdulatlannak tekinthető.

  • Kicsi azonosítási hiba terheli.

  • Fölös számú méréssel van meghatározva.

  • A meghatározó mérések mindegyike hibahatáron belül van.

  • Magasabb rendű (esetleg azonos rendű) pontokból származik.

  • Az adott pontok ugyanahhoz a vonatkoztatási rendszerhez tartoznak.

  • Helymeghatározó adatai nagy pontossággal ismertek.

  • A koordinátaszámítás számszerű eljárással, az összes mérés figyelembevételével történt.

  • A mérés és számítás folyamata megfelelően dokumentált.

Mindegyik követelmény megér egy kis magyarázatot, kiegészítést.

Állandó módon van megjelölve. Ez azt jelenti, hogy az alappontnak a terepen, a valóságban fizikailag is léteznie kell. Az alappont ún. végleges fizikai megjelölését állandósításnak nevezzük. Azért állandósítjuk az alappontot, hogy a jövőben végzendő mérések számára megőrizzük. A pontok állandósítása történhet az erre a célra készült jelekkel, amelyeket megfelelő módon kell elhelyeznünk, vagy történhet meglévő építmények kiválasztásával. Meglévő építménynél egyértelműen kell közölnünk (rendszerint a pontleírásban), hogy mely pontot tekintjük alappontnak (mi az irányzás helye), különben a későbbi felhasználáskor félreértések adódhatnak. Ezekkel a jelölési, állandósítási módokkal eddigi tanulmányainkban is találkoztunk már és a következő fejezetekben összefoglaló jelleggel is át fogjuk tekinteni azokat. A karóval (cövekkel) történő megjelölés nem tekinthető állandósításnak, mert nem hosszú távra szól, nem állandó jellegű. Szólni kell itt azokról a pontokról, amelyeket nem jelölünk meg állandó módon a terepen, de céljukat tekintve alappontként használunk fel. Például azért nem állandósítjuk, mert a helyszín erre nem alkalmas, vagy túl sűrűn lennének az alappontok, vagy a feladat ezt nem igényli. A nem állandósított alappontokat vesztett pontnak nevezzük. A vesztett pontot a mérés és számítás során ugyanúgy kezeljük, mint a többi alappontot, a hibahatár is ugyanúgy vonatkozik rá, de nem kerül az alappontok nyilvántartásába, mert hiszen a későbbiekben nem használható fel, mivel a terepen nem lett megjelölve. A vesztett pont tehát a későbbi felhasználás és az alappont-nyilvántartás számára „veszik el”.

Mozdulatlannak tekinthető. Ez azt jelenti, hogy hosszabb időtávon az alappont – a környezetéhez képest – elhanyagolható mértékű mozgást végez. A megengedhető mozgás mértéke függ a pont fontosságától, jellegétől. Nyilvánvaló, hogy ha a fontos részletpontok meghatározásánál néhány cm-es pontosságra törekszünk, akkor az alappontok esetleges elmozdulásának nagyságrendje is legfeljebb cm-es nagyságrendű lehet. Az alappontoknak a környezetükhöz viszonyított esetleges elmozdulásának meghatározására szolgálnak az ún. őrpontok. Az alappont és az őrpont közötti geometriai kapcsolatra vonatkozó mérési adatokat egy kezdőállapotban meghatározzák, majd az idő előrehaladtával (akár évtizedek múltán) ezek változását mérik. Az őrpontok szerepére a különböző állandósítások bemutatásánál fogunk konkrét példákat felhozni.

Kicsi azonosítási hiba terheli. A kicsi azonosítási hiba azt jelenti, hogy a pont terepi megjelölésének egyértelműnek kell lennie. A vízszintes alappontok szokásos jelölése egy vasbeton hasábban elhelyezett hengeres rézcsap, tetején furattal. A furat átmérője kb. 1 mm, így a pontraállás mm-es pontossággal elvégezhető, mert a jelölés is ennyire egyértelmű. A magassági alappontok azért vannak rendszerint szintezési csappal állandósítva, mert a csap teteje egyértelműen kijelölhető, lévén oda függőleges szintezőlécet helyezünk, aminek az alja egy vízszintes sík. A szintezőléc 0,1 mm pontossággal helyezhető el a csapra, a magassági alappont tehát 0,1 mm azonosítási hibával jellemezhető. Az alsórendű vízszintes alappontnak 1 cm-en belül, a magassági alappontnak 1 mm-en belül egyértelműen megjelöltnek, kijelölhetőnek kell lennie. A szokásos állandósítási módokkal ez biztosítható, gond akkor van, ha a terepen létező mesterséges létesítményeket akarunk geodéziai alappontként meghatározni, de azok nem egyértelműen azonosíthatók. Ilyenkor kiegészítő jelölésre lehet szükség. Kiegészítő jelölésre festést, karcolást, bevésést, furatot stb. is használhatunk.

Fölös számú méréssel van meghatározva. Alappontról csak akkor beszélhetünk, ha azt fölös mérések alapján határoztuk meg. A Geodézia tantárgyban olyan pontkapcsolásokkal foglalkoztunk (előmetszés, ívmetszés stb.), amikor annyi mérési adatunk volt, amennyi a számításhoz feltétlenül szükséges. Ez a geometriai megoldás. A geodéziai megoldás az, amikor a szükségesnél több mérési adattal határozzuk meg a koordinátákat. Több fölös adatra, több ellenőrzési lehetőségre törekszünk, természetesen a gazdaságosságot is szem előtt tartva. Geodéziai alappontnak csak olyan meghatározás fogadható el, amely fölös adatokon alapszik. Egy poláris pontként meghatározott pontot nem lehet alappontnak tekinteni, akárhány tájékozó irányt is mértünk és akárhányszor ismételtük meg a távmérést, vagy iránymérést, mert a számítási kiinduló adatokat tekintve (egy tájékozott irányérték és egy távolság) nincs fölös meghatározó adata.

A mérések mindegyike hibahatáron belül van. Egy alappont akkor vihető be a nyilvántartásba, akkor sorolható a megfelelő rendűségi osztályba, ha a rá vonatkozó összes mérés (beleértve a számításhoz fel nem használt ellenőrző mérést is) kielégíti a rendűségre előírt hibahatárt. Amennyiben hibahatáron felüli bármelyik mérés, annak okát ki kell vizsgálni, a hibát ki kell javítani. A hibahatárokat a szakmai szabályzatok tartalmazzák, amelyeket e jegyzet olvasásával párhuzamosan érdemes tanulmányozni. A hibahatárok, szakmai szabályzatok az idővel változnak, hiszen az alkalmazott technológia is változik. A hibahatár a mérés típusától függően más-más mennyiségre vonatkozik. (Célszerűnek látszik egy olyan pontossági mérőszám bevezetése, amely az alkalmazott technológiától függetlenül minősítené magát a pontot. Ez a mérőszám a ponthiba lehetne.)

Magasabb rendű (esetleg azonos rendű) pontokból származik. A geodéziai hálózatok hierarchiáját, a „nagyból a kicsi felé” haladás elvének megfelelő felépítését a következőkben fogjuk megismerni. Az már most logikusnak tűnik, hogy alacsonyabb rendű pontokból magasabb rendű pontot nem lehet meghatározni, mert a pontossági követelmények nem lennének tarthatók. Éppen ellenkezőleg: csak magasabb rendű pontokra támaszkodva építhető ki egy alacsonyabb rendű hálózat. Amikor alappontsűrítést végzünk, a felhasznált adott pontok magasabb rendűek vagy azonos rendűek lehetnek, mint a meghatározandó pontok. Lényegesnek tartjuk azt is kihangsúlyozni, hogy részletpontokra támaszkodva (részletpontok, mint adott pontok alapján) nem lehet alappontot létrehozni. (Az más kérdés, hogy kizárólag részletpontokra támaszkodva végezhető olyan részletmérés, amely alappontmeghatározási módszereket, technológiákat használ fel. Ilyen például az a szabad álláspont, amelynél az ismert, adott pontok részletpont minősítésűek.)

Az adott pontok ugyanahhoz a vonatkoztatási rendszerhez tartoznak. Hazánkban többféle vonatkoztatási rendszer volt és van érvényben. Alappontsűrítést egyidejűleg csak az egyik rendszerben szabad végezni, nem választhatjuk többféle rendszerből az adott pontokat. Nem vezethetünk például olyan sokszögvonalat, amelynek egyik végpontja HKR-beli, a másik EOV-rendszerbeli eredeti pont (a számítás elvégezhetőségéhez pedig transzformájuk az egyik pontot); nem vezethetünk olyan szintezési vonalat, amelynek egyik végpontja a Bendefy-hálózatban, a másik az EOMA-ban adott (lásd 6. modul ).

Helymeghatározó adatai nagy pontossággal ismertek. Az alappontok pontossági mérőszámainak meghatározása és az elfogadhatósági küszöbértékek (hibahatárok) megadása több tényező függvénye, erre a konkrét esetekben fogunk számszerű adatokat megadni. Azt mindenesetre leszögezhetjük, hogy geodéziai alappontokat csak geodéziai pontossággal, azaz legfeljebb néhány cm-es ponthibával szabad meghatározni.

A koordinátaszámítás számszerű eljárással, az összes mérés figyelembevételével történt. Ma már természetes követelmény, hogy alappontot csak numerikus eljárással (számítás útján) lehet meghatározni, hiszen ehhez a számítási eszközök megvannak. Régebben léteztek pl. mérőasztalos eljárással létrehozott grafikus alappontok is. Az is természetesnek tűnő előírás, hogy grafikus (digitalizált) pontok alapján nem lehet alappontot létrehozni. A számítás során – mivel mindig vannak fölös mérések – célszerű a kiegyenlítő számítás módszereit használni, együttesen, egyetlen számítási folyamatban meghatározni a végeredményt. Az alappontok koordinátáinak számítása lényegében a kiegyenlítő számítás konkrét alkalmazása.

A mérés és számítás folyamata megfelelően dokumentált. A mérés és a számítás nyomon-követhetősége régen is fontos alapelv volt, ma pedig az elektronikus tárolóeszközök erre több lehetőséget biztosítanak ezen követelmény érvényesítésére. Nem minősíthető alappontnak az olyan pont, amelynek hiányoznak a mérési eredményei vagy nincsenek megadva a számítás kiinduló adatai, nem deríthető ki egyértelműen a számítás módszere. Nemcsak az eredeti mérési eredményeket kell dokumentálni, hanem azokat az átalakításokat, paramétereket, feltételeket is, amelyek a számítás végeredményére alapvető befolyással vannak. A dokumentáció technológia-függő, ezért a megfelelő eljárásoknál tárgyaljuk részletesebben.

1-2. Az alappont és a részletpont összehasonlítása. táblázat -

alappont

részletpont

állandósítás

állandó módon jelölt

nem feltétlenül jelölt

azonosítás

kicsi azonosítási hiba (< 1 cm)

nagyobb azonosítási hiba (> 1-10 cm)

fölös mérés

mindig van több fölös mérés

általában nincs fölös mérés

pontosság

középhiba < 1-3 cm (rendűségtől függő)

középhiba > 3-10 cm (rendűségtől függő)


1.3.3 A geodéziai alappontok és alapponthálózatok csoportosítása

A geodéziai alappontokat rendszerint nem egyenként, magányosan határozzuk meg, hanem az alappontok egy nagyobb számú csoportját hozzuk létre egyidejűleg, az alappontok között mérési kapcsolatokat teremtve. Valamely konkrét geodéziai tevékenység (felmérés, kitűzés, mozgásvizsgálat) megalapozása érdekében létrehozott alappontok rendszerét alapponthálózatnak nevezzük. Az alappontok tehát hálózatokat alkotnak, nem egyedi alappontokról, hanem alapponthálózatokról beszélünk. A geodéziai alappontok közötti eligazodást segíti, ha azokat csoportosítjuk, amit többféle szempont szerint teszünk meg a következőkben.

A helymeghatározó adatok száma szerinti csoportosítás

  • magassági (más néven: egydimenziós vagy 1D) alappontok.

  • vízszintes (másként: kétdimenziós vagy 2D) alappontok.

  • térbeli (másként: háromdimenziós vagy 3D) alappontok.

Az egydimenziós alappontok csak egyetlen helymeghatározó adattal rendelkeznek. Magassági hálózatokban ez rendszerint a tengerszint feletti magasság, amit H-val jelölünk. A magassági hálózatok lehetnek szintezési hálózatok vagy trigonometriai magassági hálózatok. A gravimetriai hálózatok is 1D hálózatok, ahol a meghatározó adat a nehézségi gyorsulás (ezekkel a Felsőgeodézia foglalkozik).

A kétdimenziós alappontok két helymeghatározó adattal rendelkeznek. A klasszikus elsődleges hálózatokban ez a két adat az ellipszoidi földrajzi szélesség (ϕ) és az ellipszoidi földrajzi hosszúság (λ). Úgy képzeljük tehát, hogy a pont egy ellipszoid felszínén van, vagyis egy felületen, tehát kétdimenziós. A síkban fekvő pontok (így a vetületi síkra vetített pontok) két koordinátáját a geodéziában y, x sorrendben szokás megadni.

A háromdimenziós alappontok három helymeghatározó adattal rendelkeznek. A GPS-szel létrehozott térbeli hálózatok esetében ezek lehetnek földrajzi ellipszoidi koordináták vagy térbeli derékszögű koordináták. Előbbiek az ellipszoidi földrajzi szélesség (ϕ), az ellipszoidi földrajzi hosszúság (λ) és az ellipszoid feletti magasság (h). A térbeli derékszögű koordinátákat X, Y, Z-vel jelöljük. A koordináták közötti átszámításról bővebben a későbbi fejezetekben lesz szó.

Napjainkban egyre inkább előtérbe kerülnek az integrált hálózatok. Az integrált hálózat olyan többcélú, többféle méréstechnikával meghatározott geodéziai alappontok együttesét jelent, ahol az 1D, a 2D és a 3D meghatározások valamilyen kombinációja érvényesül (bővebben: 7. modul 5. alfejezet).

A rendűség szerinti csoportosítás

A geodéziai hálózatok létrehozásánál a „nagyból a kicsi felé” haladás klasszikus elvét követték. Egy nagy kiterjedésű (például egy egész országot átfogó) és megfelelő (1 pont / 5 km2) sűrűségű hálózatot a régebbi méréstechnikával és számítási segédeszközökkel nem lehetett rövid idő alatt, egyetlen mérési és számítási folyamatban létrehozni. Ezért először egy kevesebb pontból álló, ritkább hálózatot építettek ki, majd egy következő mérési és számítási ütemben hoztak létre egy sűrűbb hálózatot. Ez a folyamat több lépésben, több, időben elkülönülő szakaszban is folytatódhatott. Az elsődlegesen létrehozott hálózat után a további kiépítés a már létező adott pontok rendszerére, egy meglévő „keret”-re támaszkodhatott, ebbe a keretbe illesztették be az újabb pontokat. Az egyes mérési, számítási, szervezési ütemek időben elkülönültek, kialakult a hálózatok hierarchiája, amit a hálózatok, illetve alappontok rendűségével fejezünk ki. Így beszélünk például elsőrendű alappontokról, illetve geodéziai hálózatokról, meg további rendűségi csoportokról. Konkrét példaként tekintsük most át a magyar geodéziai hálózatok hierarchiáját, amelynek kialakulását a megfelelő fejezetekben majd tovább tárgyaljuk.

A magyar szintezési hálózat

  • elsőrendű

  • másodrendű

  • harmadrendű és

  • negyedrendű országos szintezési alappontokból áll.

Összefoglaló néven az első-, másod-, harmadrendű hálózatott felsőrendű szintezési hálózatnak nevezzük, ugyanakkor országos szintezési hálózatnak is, mert az ország teljes területét lefedik. Az alsórendű szintezési hálózat csak negyedrendű pontokból áll, amelyeket alkalmanként, szükség szerint létesítünk. Ezidáig négy alkalommal hoztak létre Magyarországon országos szintezési hálózatot, jelenleg folyik az ötödik mérés. Rövid történetüket a 6. modulban találjuk.

A jelenlegi magyar vízszintes hálózat

  • elsőrendű

  • harmadrendű

  • negyedrendű

  • ötödrendű és

  • felmérési alappontokból áll.

Hogyan és miért alakult így a hierarchia, azt a 2. modulból tudhatjuk meg. Felsőrendű vízszintes alappontokról a harmadrendűig bezárólag beszélünk, a negyedrendű és alacsonyabb rendű vízszintes alappontokat alsórendű pontoknak nevezzük. A felső- és negyedrendű alappontok együtt alkotják az országos vízszintes hálózatot, ez Magyarország teljes területére az 1990-es évek közepére elkészült. Amennyiben az országos alappontok sűrűsége a célfeladathoz nem elegendő, alappont-sűrítéssel hozhatunk létre ötödrendű vagy felmérési alappontokat. Leggyakrabban csak felmérési alappontokat határozunk meg; ha ezt tömegesen végezzük, felmérési hálózatról beszélünk. Az elsődlegesen létrehozott első- és harmadrendű hálózatot alaphálózatnak (felsőrendű hálózatnak) is nevezik.

Az alappontok létrehozásának folyamatát a negyedrendű pontokkal bezárólag alappontlétesítésnek nevezik. Az alappontsűrítés szót vízszintes értelemben csak az ötödrendű és a felmérési alappontok meghatározási folyamatára használják.

A jelenlegi magyar térbeli (GPS) hálózat

  • keretpontokból és

  • országos alappontokból áll.

Más felosztás szerint a térbeli hálózatban hagyományosan, egyszer mért pontokat és folyamatos mérésű pontokat (permanens állomásokat) különböztetünk meg. A magyar GPS/GNSS hálózat kialakulásának történetét a 4. modulból ismerhetjük meg.

A hálózat területi kiterjedése szerinti csoportosítás

  • Helyi (lokális) hálózat, más néven önálló hálózat. Ilyen helyi jellegű hálózatokat egyes épületek, üzemek, létesítmények, beruházások, ipartelepek megvalósításához és üzemeltetéséhez építenek ki. A helyi hálózat koordináta-rendszerét általában az építési főirányhoz igazodva veszik fel. Célszerűbb a helyi hálózatokat önálló hálózatnak nevezni, ugyanis itt a „helyi” jelző, azt fejezi ki, hogy egy nagyobb földrajzi térséghez képest, kisebb egységről van szó. Ilyen értelemben egy világhálózathoz képest az európai hálózat is „helyi”, vagy az európai kiterjedésű hálózathoz képest egy magyar országos kiterjedésű hálózat is „helyi”. Ha nagyon kis területre (néhányszor tízméteres körzetre) terjed csak ki a hálózat, akkor mikrohálózatnak nevezzük. Az önálló hálózatokkal a Mérnökgeodézia című tantárgy foglalkozik részletesen.

  • Országos (nemzeti) hálózat. Az országot teljesen lefedő, az ország teljes területén kiépített geodéziai hálózatok az ország geodéziai alapjait jelentik. A magyar geodéziai hálózatok elnevezése: Egységes Országos Magassági Alapponthálózat (EOMA), Egységes Országos Vízszintes Alapponthálózat (EOVA), Országos GPS Hálózat (OGPSH). A jegyzet következő három fejezetében lényegében a magyar geodéziai hálózatokat és az azokban végzett alappontsűrítést tárgyaljuk, 3D-2D-1D sorrendben.

  • Kontinentális (regionális) hálózat. Számunkra a mi földrészünk, Európa egységes geodéziai hálózatai fontosak, amelyek az egyes nemzeti hálózatok egyesítéséből, a mérések közös kiegyenlítéséből jöttek létre. Egy-, két- és háromdimenziós európai geodéziai hálózatok léteznek, elnevezésük a következő: Egységes Európai Szintezési Hálózat (Unified European Leveling Network – UELN) Európai (vízszintes) Vonatkoztatási Rendszer (European datum – ED) Európai Vonatkoztatási Keret (European Reference Frame – EUREF)

  • Világhálózat. A geodéziai világhálózatok létrejöttét az űrtechnika fejlődése, a műholdas helymeghatározás megjelenése tette lehetővé az 1960-as évektől kezdődően. A jelenlegi legfontosabb világhálózat megvalósítása 1993-ban kezdődött, neve International Terrestrial Reference Frame (ITRF). A világhálózatok a Felsőgeodézia témakörébe tartoznak.

A mérések típusa

1D hálózatban a következő fajta mérések tipikusak (zárójelben a mérés eredménye):

  • szintezés (magasságkülönbség)

  • trigonometriai magasságmérés (magasságkülönbség)

  • gravimetria (nehézségi gyorsulás: g-érték)

2D hálózatban a következő fajta mérések tipikusak (zárójelben a mérés eredménye):

  • szélességmeghatározás (földrajzi szélesség)

  • hosszúságmeghatározás (földrajzi hosszúság)

  • azimutmérés (azimut)

  • iránymérés (irányérték)

  • távmérés, hosszmérés (távolság)

3D hálózatban a következő fajta mérések tipikusak (zárójelben a mérés végeredménye):

  • GPS/GNSS (abszolút: X, Y, Z; relatív: ΔX, ΔY, ΔZ)

  • SLR – Satellite Laser Ranging (műhold-vevő távolság)

  • VLBI – Very Long Baseline Interferometry (ΔX, ΔY, ΔZ)

  • altimetria (magasság)

A számítás elve

Az alappontok helymeghatározó adatainak (koordinátáinak) számítása mindig is a rendelkezésre álló számítási segédeszközök függvénye volt. A régebbi számítási segédeszközök csak egyszerű eljárásokat, kevés pont egyidejű meghatározását tették lehetővé. Ezeket a kezdeti számítási módokat pontonkénti eljárásnak nevezzük, mert a számítás pontról pontra haladva történt. A már kiszámított koordinátájú pontot a következő számítási ütemben adott pontnak tekintették s mindaddig így haladtak, amíg az utolsó új pont is számításra nem került.

A kiegyenlítő számítás alkalmazása illetve a számítógépek fejlődése az 1960-as, 1970-es évektől kezdődően mindinkább lehetővé tette, hogy egyetlen számítási folyamatban, együttes kiegyenlítéssel szülessenek meg a pontok koordinátái. Ma ezt tekintjük korszerű eljárásnak, amely automatizáltsága, gyorsasága révén egyre inkább meghatározóvá válik.

A számítás során megkülönböztetjük a hálózatokat aszerint is, hogy tartalmaznak-e ismert koordinátájú pontokat. Ha egyetlen ismert pontja sincs a hálózatnak, akkor szabad hálózatról beszélünk. Ez fordul elő az elsődleges alaphálózatok kiegyenlítésekor, vagy az önálló hálózatok számításakor.

Ha a hálózatnak van megfelelő számú adott pontja, akkor kötött hálózatról vagy beillesztett hálózatról beszélünk, utalva arra, hogy az új pontjainkat mintegy beillesztjük egy meglévő „keretbe”.

Passzív és aktív hálózat

A múltban a geodéziai hálózatok kiépítése hosszú, akár több évtizedes folyamat eredménye volt. A megfelelő ponthely és mérési alkalom kiválasztása, az optikai műszerekkel végzett mérés, majd a kezdetleges eszközökkel végzett számítás lebonyolítása igen sok időt igényelt. Egy országos hálózat létrehozása néhány évtizeden belül már nagy eredménynek számított. A mérések megismétlésére a költség- és időigény miatt nem lehetett egyhamar gondolni. A pontok koordinátáit, ha egyszer meghatározták, hosszú ideig változatlannak, megmásíthatatlannak tartották.

Az olyan hálózatot, amelyben a pontok koordinátáit egyszer határozzák meg és azokat hosszú ideig („örökre”) változatlannak tekintik, passzív hálózatnak nevezzük. A GPS technika az 1990-es évek közepétől lehetővé tette, hogy a GPS vevők megfelelő körülmények között folyamatos, teljesen automatizált mérést végezzenek emberi beavatkozás nélkül. Az adatok rögzítése és feldolgozó központokba továbbítása ma már Interneten keresztül szintén automatikusan történhet. A résztvevő megfigyelőállomások (permanens állomások) számára akár naponta új koordináták számíthatók, a mérések további célokra (például műhold pályaadatok számítására, pólusmozgás kimutatására, mozgásvizsgálatra) is felhasználhatók.

A folyamatos méréseket végző, egy központ felügyelete mellett hálózatban üzemelő permanens állomások rendszerét aktív hálózatnak nevezzük, aminek szolgáltatásai egyre bővülnek és jelentősége is mindinkább növekszik.

A hálózat célja

A geodéziai jellegű hálózatok kiépítésének konkrét célja többféle lehet. Szűkebb értelemben geodéziai hálózatnak nevezzük egy-egy ország vagy kontinens geodéziai alapjainak kiépítését célzó hálózatokat, ahogy azt az előzőekben bemutattuk. A geológiai nagyszerkezeti egységek időbeli mozgásának monitorozására létesített hálózat neve geodinamikai hálózat. A mérnökgeodéziai munkákat mérnökgeodéziai hálózatok alapozzák meg, amelyek lehetnek mozgásvizsgálati hálózatok, kitűzési hálózatok és felmérési hálózatok.