Access the full text.
Sign up today, get DeepDyve free for 14 days.
Loading next page...
/lp/de-gruyter/pou-ite-nos-elektronick-ch-pom-cok-pre-buzolov-meranie-v-lesn-ckom-IvcxarA53F
- Publisher
- de Gruyter
- Copyright
- Copyright © 2013 by the
- ISSN
- 0323-1046
- eISSN
- 0323-1046
- DOI
- 10.2478/forj-2014-0026
- Publisher site
- See Article on Publisher Site
Abstract
DOI: 10.2478/forj-2014-0026 POUZITENOS ELEKTRONICKÝCH POMÔCOK PRE BUZOLOVÉ MERANIE V LESNÍCKOM MAPOVANÍ A VÝSKUME JULIÁN TOMASTÍK, ml., MARTIN ZILKA Technická univerzita vo Zvolene, Lesnícka fakulta, T. G. Masaryka 24, SK 960 53 Zvolen, e-mail: tomastik@tuzvo.sk TOMASTÍK, J., ZILKA, M., 2013: Applicability of electronic instruments for compass measurement in forestry mapping and research. Lesnícky casopis - Forestry Journal, 59(2): 120-129, 2013, 2 fig., tab. 4, ref. 19, ISSN 0323 1046. Original paper The paper contains output of the research aimed on applicability of compass measurement using laser range-finder Impulse LR 200 and electronic compass LTI MapStar Compass Module in forestry mapping and research. The research was aimed on the impact of measurement methods and also methods of computation on the final precision of the position evaluation. Because the combination of instruments, with the Field-Map software, is also used in forestry research (forest inventory, research of natural forests), the paper shows also the methods of evaluation referring to this field of use of compass measurement. In dependence to measurement and evaluation methods there is a quite wide interval of mean position error mxy values (0.15 0.60 m). In general it can be stated, that compass measurement in areas without negative effects on the natural magnetism is applicable method for the under-canopy forestry mapping and research. The best of output values have shown the theoretical possibility of use in forest area cadastral mapping (4th accuracy class), especially in combination with other measurement methods. Keywords: compass measurement, accuracy, forestry mapping 1. Úvod Buzolové meranie je v praxi geodetického polohopisného merania jednou z klasických metód urcovania polohy bodov, pouzívaných uz v prvopociatkoch tvorby nielen lesníckych máp (TURCAN, 2010). Poloha bodov je urcovaná polárnymi súradnicami, cize vodorovným uhlom a vodorovnou dzkou. Pri buzolovom meraní vodorovný uhol predstavuje tzv. azimut, co je uhol pocítaný od severnej vetvy magnetického meridiánu (magnetického severu) v smere pohybu hodinových ruciciek po stranu spájajúcu stanovisko uhlomerného prístroja a meraného bodu. Vodorovné dzky sú urcované bu priamym alebo nepriamym meraním. Postupom casu bolo buzolové meranie vytlacené viac-menej do extravilánov, nakoko v urbanizovanom prostredí vysoko vzrástla prítomnos prvkov nepriaznivo ovplyvujúcich prirodzený zemský magnetizmus (objekty z feromagnetických kovov, vedenia indukujúce elektromagnetické pole a pod.). Z tohto dôvodu sa buzolové meranie postupne vyspecifikovalo ako typická lesnícka metóda, coho dôsledkom ale je, ze v súcasnosti je menej zdokumentované a výskumom preverené, ako metódy univerzálnejsie pouzitené. Aj ke v súcasnosti je dominantnou a vemi efektívnou metódou lesníckeho mapovania fotogrametrické vyhodnotenie v kombinácii s meraním pomocou globálnych navigacných satelitných systémov (GNSS) a pouzitím tzv. ,,totálnych staníc" (ZÍHLAVNÍK, S. et al., 2005), je z hadiska racionalizácie meracských prác potrebné stále bra do úvahy vsetky dostupné metódy, vrátane buzolového merania. Jedná sa hlavne o merania pod clonou lesného porastu, kde ani fotogrametrické vyhodnotenie, ani meranie pomocou GNSS nedosahuje presnos, ktorú dosahujú na otvorenom priestranstve, a ktorá je pozadovaná pre lesnícke mapovanie. Rozsírenie elektronických meracských pomôcok sa prejavilo aj v oblasti buzolového merania. V minulosti pouzívané optické teodolity s nasadzovacími meracskými buzolami, prípadne buzolové teodolity, je v súcasnosti mozné nahradi kombináciou elektronického diakomera (napr. laserového) a elektronického kompasu. Pouzite nos týchto pomôcok a presnos mapovania pri ich pouzití je vsak potrebné overi, co bolo aj základným cieom vykonaného experimentu. Obnovený záujem o problematiku buzolového merania prinieslo v súcasnosti najmä jeho pouzitie v kombinácii so softvérom Field-Map. Jedná sa o softvér pocítacovo podporovaného zberu údajov o stave lesa, na Slovensku a v zahranicí pouzívaný najmä pri inventarizácii lesov a výskume pralesov (SMELKO, MERGANIC, 2008; CERNÝ et al., 200. Nakoko sa vo väcsine prípadov jedná o meranie pod clonou porastu, je buzolové meranie jednou z mála pouzitených metód. Aj ke pre uvedené úlohy nie je presnos merania stanovená tak prísne ako pre samotné lesnícke mapovanie, je vhodné zisti rámcové hodnoty dosahovanej polohovej presnosti s ohadom na spoahlivos charakteristík zistených priestorových údajov. Toto posúdenie, s ohadom na specifiká merania pri pouzití zostavy Field-Map, bolo ciastkovým cieom experimentu. Zárove bola zhodnotená aj moznos pouzitia buzolového merania v kombinácii s inými meracskými metódami. 2. Rozbor problematiky Buzolové meranie je v súcasnosti vo väcsej miere pouzívané pri negeodetických úlohách, ako sú napr. národné inventarizácie lesa (O'DONOVAN, 2007; BUKSHA et al., 2010), výskum pralesov (KUCBEL et al., 2010) a podobne. Stále vsak ostáva vhodnou metódou aj pre mapovanie lesníckeho polohopisu pod clonou lesného porastu (POTOCNIK, 2010). Základom buzolového merania je buzolový ah, ktorý predstavuje polygónový ah pri ktorom sa nemerajú vrcholové uhly medzi susednými stranami, ale merajú sa navzájom nezávislé magnetické azimuty strán ahu. Buzolovým ahom sa sleduje bu priamo lesný detail, alebo sa z jeho vrcholov polárnou metódou vykonáva aj potrebné meranie ostatných bodov podrobného polohopisu. Hlavné buzolové ahy sú vlozené medzi dva známe pevné body, vedajsie ahy spájajú vrcholové body hlavných ahov. Pri pripojení vedajsích ahov na hlavné, zameria sa orientácia aspo na jeden vrchol hlavného ahu na zaciatku a na konci vedajsieho ahu. Vedajsí buzolový ah môze by výnimocne pripojený len na jediný bod a to vo forme uzavretého ahu. Pri buzolovom meraní sa zameriavajú hranice vnútorného rozdelenia lesa, lesné cesty, vodstvo, lesné chodníky, sklady dreva, smyky, budovy, lesné skôlky, chrbátnice, údolnice a pod. Pri buzolovom meraní sa pouzívajú dva spôsoby merania: meranie na kazdom vrchole ahu, meranie na kazdom druhom vrchole ahu, tzv. meranie ,,s preskáckou". Pri meraní prvým spôsobom na kazdom bode ahu, sa pri zacielení z prvého bodu na nasledujúci bod urcí priamy azimut a na predchádzajúci bod obrátený azimut. Ich rozdiel pre kontrolu správnosti sa od 2R môze odlisova len o krajne dovolenú odchýlku dAmax = 26´. Pri tejto metóde sa este dvakrát meria dzka strany. Meranie azimutov na kazdom vrchole sa odporúca pouzi pri prácach nárocných na presnos a v terénoch s podozrením na prítomnos rusivých magnetických vplyvov. Pri rýchlejsom a hospodárnejsom spôsobe merania na kazdom druhom vrchole ahu, sa buzolový prístroj stavia na kazdý druhý vrchol ahu. Meria sa obrátený azimut predchádzajúcej a priamy azimut nasledujúcej strany a raz dzka strany. Obrátené azimuty sa prepocítavajú na priame azimuty pripocítavaním alebo odpocítavaním hodnoty 2R. Nevýhodou tohto spôsobu merania je to, ze sa nedá overi správnos odmerania uhla a dzky strany. Pri pouzívaní starsích optických buzolových prístrojov bolo mozné presnos urcenia magnetických azimutov vyjadri celkovou strednou chybou mA = 10´, co zodpovedá priecnemu posunu asi 29 cm na 100 m. Pri meraní dzok s pouzitím nitkových diakomerov bolo potrebné s ohadom na horsie meracie podmienky v zalesnenom teréne ráta so strednou relatívnou dzkovou chybou poda rovnice md : d = 1 : 400. Pre vzdialenos d = 100 m vychádza dzková chyba md = 25 cm, ktorá priblizne zodpovedá priecnemu posunu spôsobenému strednou chybou ma = 10´ pri meraní magnetických azimutov. Preto sa nitkový diakomer so zvislou latou mohol povazova za vhodnú a poda presnosti za primeranú súcas buzolových prístrojov. Pre dodrzanie presnosti merania azimutov, t. j. odchýlka mensia ako 10´, musíme prístroj umiestova v dostatocnej vzdialenosti od rusivých predmetov (ZÍHLAVNÍK, S., 2009). a) od dvojkoajovej zeleznicnej trate najmenej 100 m, b) od jednokoajovej zeleznicnej trate najmenej 70 m, c) od vedenia silnoprúdového jednosmerného elektrického prúdu aspo 50 m poda napätia, d) od zelezného stoziaru elektrického vedenia, vysokého 20 m najmenej 40 m, e) od plotov zo zelezného pletiva aspo 10 m. Pri vyhodnocovaní buzolového merania je potrebné pozna hodnotu magnetickej deklinácie, ktorá predstavuje uhol medzi miestnym astronomickým a magnetickým severom. Deklinácia je premenlivá s casom a priestorom, takze ju treba urci pre kazdé meranie samostatne. Casové zmeny magnetickej deklinácie sa rozdeujú na pravidelné (variácie) a nepravidelné (poruchy alebo pertubácie). Casové zmeny sú spôsobené zmenou slnecnej cinnosti a v polohových zmenách zemskej magnetickej osi. Variácie magnetickej deklinácie sa rozdeujú poda toho v akých casových intervaloch sa opakujú. Poznáme denné, rocné a vekové variácie. Tieto zmeny deklinácie mávajú prevazne rovnomerný priebeh, preto sa pre daný cas a miesto dajú urci s dostatocnou presnosou. Poruchy alebo perturbácie magnetickej deklinácie sú nepravidelné casové zmeny, ktoré sú zaprícinené hlavne magnetickými búrkami. Búrky môzu vychýli magnetku o viac ako stupe a zárove sa prejavujú chvením magnetky. V takýchto prípa121 doch dochádza pri meraní k vekým chybám, preto by sa meranie nemalo uskutocova, alebo by sa malo aspo prerusi. alsou významnou hodnotou, ktorá je dôlezitá pri vynesení buzolového ahu v konkrétnom geodetickom pravouhlom súradnicovom systéme je hodnota tzv. zobrazovacej meridiánovej konvergencie , ktorá predstavuje uhol medzi astronomickým severom a geodetickým severom (v systéme S-JTSK rovnobezka so záporným smerom osi X) (ZÍHLAVNÍK, S., 2009). Hodnota magnetickej deklinácie a zobrazovacej meridiánovej konvergencie sú pri vyhodnotení buzolového merania zlozkami tzv. orientacnej odchýlky µ, ktorú je potrebné zohadni pri výpocte polohy meraných bodov. 3. Materiál a metodika Pre splnenie vytýceného ciea experimentu bolo na jese 2011 opravené a doplnené existujúce experimentálne bodové pole, ktoré bolo zalozené v roku 2005 pracovníkmi Katedry hospodárskej úpravy lesov a geodézie pre úcely overovania presnosti rôznych geodetických meracských metód v lesnom prostredí. Pozostáva zo 73 bodov, pricom je tvorené styrmi buzolovými ahmi o dzke 999,97; 587,73; 426,46 a 197,33 m, pocet vrcholov je 30, 17, 20 a 10. Podrobné body boli zakladané najmä na hraniciach dielcov v lesnom celku SLP TU Zvolen, ktorých uzívateom je PS urbár Sliac-Hájniky. Porasty majú rôznu struktúru, rastovú fázu a aj rôzny terénny reliéf. Zastúpená je hranica medzi lesným pôdnym fondom a bezlesím, hranice medzi jednotlivými rastovými fázami lesa (mladina holina, dospelý porast mladina at.) a hranica vedená lesnou odvoznou cestou. Jednotlivé body boli stabilizované drevenými alebo zeleznými kolíkmi, prípadne na ceste farebným krízikom a meracským klincom. Zárove bolo toto bodové pole zamerané kombináciou viacerých metód (polyg. ah, rajón, metóda polárnych súradníc) pomocou elektronického tachymetra TOPCON GPT 3002. Získané údaje sú pouzité ako porovnávací etalón pre buzolové meranie, nakoko poda udávaných stredných chýb merania je pouzitý elektronický tachymeter rádovo presnejsí ako pomôcky pre buzolové meranie (stredná chyba meraných vzdialeností ±3 mm oproti 3 cm, pri uhloch ±2 ,,oproti 20"). Taktiez experimentálne merania uvedeným tachymetrom potvrdili moznos dosiahnutia centimetrovej presnosti (napr. ZÍHLAVNÍK, S., 2012). Bodové pole bolo navrhnuté tak aby co najviac vyhovovalo buzolovému meraniu, nakoko pri buzolovom meraní je napríklad na rozdiel od GNSS nutná vzájomná viditenos medzi susednými meranými bodmi. Z toho vyplýva jedna zo základných nevýhod metód, pri ktorých je potrebná viditenos medzi susednými bodmi, a to veké mnozstvo ,,nadbytocných" bodov, potrebných pre zameranie priamej línie v lesnom prostredí. Vzdialenosti medzi susednými bodmi sa pohybujú v rozmedzí 12,01 m az 84,79 m. Spodná hranica koresponduje s hodnotami udávanými v literatúre (10 m (SOKOL et al., 198). Horná hranica prevysuje udávané maximum 70 m (NLC, 1984), ktoré ale bolo navrhnuté pre pouzitie teodolitov s nitkovými diakomermi, nie pre elektronické diakomery. Celkovo je v bodovom poli dzka strany nad 60 m prekrocená len styri krát. Specifický bol buzolový ah c. 4, kde jeho cas viedla v blízkosti oplôtku z kovového pletiva. Cieom bolo posúdi vplyv feromagnetických prvkov pri pouzití elektronických pomôcok pre buzolové meranie. Ako prvý pripájací bod pre buzolový ah c. 1 bol pouzitý trigonometrický bod ,,Dibákovo" v katastri obce Hájniky, pre alsie buzolové ahy boli pouzité iné meracské body, získané pocas predchádzajúcich meraní a výskumov katedry. Pre buzolové meranie bola pouzitá najjednoduchsia mozná zostava laserový diakomer Impulse LR200 a elektronický kompas Mapstar Compass Module II na jednoduchej podpere monopode a dve výtycky s odrazovým zrkadlom. Zostava bola zvolená tak aby sa dosiahla maximálna efektívnos merania. V prípade, ze by bol pouzitý trojnohý statív, casový rozsah prác pri meraní na jednotlivých stanoviskách by sa priblízil meraniu pomocou elektronického tachymetra, pricom dosiahnutá presnos je rádovo nizsia (CHUDÝ et al., 200. Na horizontovanie prístroja pri meraní bola pouzitá funkcia zostavy ,,Level Aid", ktorá zabezpecí, ze v prípade vychýlenia prístroja nad nastavenú toleranciu od horizontálnej roviny sa ozve zvukový signál. Pri prvom zapnutí elektronického kompasu v meranom území bola vykonaná jeho kalibrácia, ktorá slúzi na spresnenie merania azimutov. Zameranie buzolových ahov bolo vykonané dvoma spôsobmi: meranie ,,s preskáckou", meranie na kazdom vrchole s dodrzaním krajnej dovolenej odchýlky dAmax = 26'(0,43°). Pri obidvoch spôsoboch merania boli merané vodorovné vzdialenosti a magnetické azimuty. Vsetky namerané hodnoty boli zaznamenávané rucne do zápisníkov pre buzolové meranie, nakoko softvér Field-Map, ktorý je dodávaný so zostavou na buzolové meranie, v súcasnosti nedisponuje záznamom pre úcely geodetických meraní. Pre transformáciu do systému S-JTSK bola urcená orientacná odchýlka, pricom hodnota pre dotknuté územie dosiahla +8,48°. O túto odchýlku boli upravené vsetky azimuty pred výpoctom pravouhlých súradníc bodov. Na urcenie pravouhlých súradníc lomových bodov buzolových ahov boli pouzité tri metódy výpoctu: vynesenie bodov zaradom bez vyrovnania pri tomto spôsobe spracovanie merania boli body vynásané zaradom od pripájacieho bodu pomocou smerníkov (vypocítaných z azimutov opravených o orientacnú odchýlku) a vodorovných dzok. Výsledný buzolový ah nebol ziadnym spôsobom vyrovnaný. Túto metódu sme pouzili pre jej vyuzitie v lesníckom výskume, kde tvorba stanovísk pre podrobné meranie má charakter buzolového merania ,,na preskácku". Pre daný úcel nie je rozhodujúcim faktorom presnosti stredná polohová chyba mxy, ale polohový uzáver, cize polohová odchýlka na poslednom bode, vztiahnutá k správnej polohe posledného bodu. Je dôlezité urci vplyv poctu vrcholov a celkovej dzky buzolového ahu na výslednú polohovú presnos. Metóda bola realizovaná v softvéri Kokes (interaktívny grafický systém pre tvorbu a spracovanie geodetických údajov a tvorbu vektorových máp), ako polárna metóda so zadefinovaním polohy bodu cez smerník a vodorovnú dzku. dzkové vyrovnanie buzolového ahu pomocou tabuky vytvorenej prvým z autorov v softvéri MS Excel keze v súcasnosti nie je k dispozícii ziadny softvér na komfortný zápis a výpocet buzolového merania pomocou elektronického kompasu a laserového diakomera, bola pouzitá tabuka v softvéri MS Excel, vytvorená prvým z autorov (TOMASTÍK, 2009). Tabuka sa skladá z dvoch castí. Prvá cas slúzi na záznam nameraných hodnôt priamo vo formáte pouzívanom pouzitými prístrojmi (vodorovná dzka, uhol v stupoch v desatinnom tvare). V druhej casti je buzolový ah vyrovnaný pomocou dzkového vyrovnania. Do výpoctu je potrebné zada pravouhlé súradnice zaciatocného a koncového pripájacieho bodu. Zárove sú v prípade potreby vypocítané vrcholové uhly pre jednotlivé vrcholy buzolového ahu (je nutné zada pripájacie smerníky). Súcasou tabuky je aj výpocet percentuálneho vyjadrenia polohového uzáveru v pomere k celkovej dzke ahu, ako aj automatické zohadnenie orientacnej odchýlky µ vo výpocte. výpocet súradníc bodov polárnou metódou s pouzitím správnych súradníc stanovísk výpocet súradníc jednotlivých bodov bol zrealizovaný na základe ich polárnych súradníc. Z nameraných azimutov boli vypocítané smerníky. Pri výpocte bodu ,,n" bol ako stanovisko pouzitý predchádzajúci bod ,,n-1" (jeho správna poloha urcená elektronickým tachymetrom TOPCON). Táto metóda poskytne hodnotu presnosti nezaazenú prenosom chýb pri vyrovnaní buzolového ahu. V praxi by sa jednalo o uplatnenie kombinácie metód, kde poloha stanoviska by bola urcená presnejsou metódou (napr. GNSS) a podrobné meranie by bolo vykonané ako buzolové meranie. Vyhodnotenie bolo spracované pre kazdý buzolový ah osobitne a následne boli vypocítané sumárne výsledky pre celú mnozinu skúmaných bodov. Posúdenie presnosti výpoctu súradníc pre jednotlivé skúmané metódy sa pouzili vzahy uvedené v prácach (BOHM, 1990) a posúdenie správnosti urcenia súradníc bodov statistickými testami (BOHM, 1990; SMELKO, 1995). Postup zhodnotenia presnosti a správnosti pozostáva z nasledovných krokov: a) výpocet súradnicových chýb exi a eyi: exi = xi Xi eyi = yi Yi exi chyba v urcení x-ovej súradnice, eyi chyba v urcení y-ovej súradnice, X, Y súradnice povazované za správne, získané elektronickým tachymetrom TOPCON x, y súradnice získané príslusnou skúmanou metódou, i = 1, 2, 3 ...n - poradové císlo bodu. -- -- b) výpocet aritmetického priemeru ex , ey chýb exi a eyi: ex exi n ey ey i n c) posúdenie správnosti urcenia súradníc bodov, t. j. rozbor moznej systematickej chyby pomocou statistického testu o zhodnosti vypocítaného aritmetického priemeru voci známej pozadovanej hodnote. Pri tomto teste nulová hypotéza H0 znie, ze aritmetické priemery sa rovnajú nule voci alternatívnej hypotéze HA: H0 : µ = 0 HA : µ 0 Výpocet testovacieho kritéria t: t= pricom e se n se = = (ei e) n 1 V menovateli hlavného zlomku uvedených vzorcov sa nachádza odhad smerodajnej odchýlky vsetkých mozných výberových priemerov súradnicových chýb. Kritická hodnota t/2; f sa urcí z tabuky kritických hodnôt Studentovho t-rozdelenia (SMELKO, 1995), pre zvolenú hladinu významnosti a stupe vonosti f = n-1. Nulovú hypotézu nezamietame ak t t/2; f a môzeme tvrdi, ze meranie skúmanou metódou nevykazuje systematickú chybu s pravdepodobnosou P = 1 - . Naproti tomu nulovú hypotézu zamietame ak t > t/2; f a prijíma sa alternatívna hypotéza, ze meranie je zaazené systematickou chybou. d) Presnos urcenia súradníc bodov sa posudzuje na základe výberovej strednej chyby (nazývanej tiez empirickou strednou kvadratickou chybou merania), skrátene strednej chyby. Pre x-ovú súradnicu budeme strednú chybu oznacova mx a pre y-ovú súradnicu my. Ich výpocet vykonáme poda vzahov: ex mx n 2 i ey my n 2 i Stredné chyby v sebe zahajú tak náhodnú ako aj systematickú zlozku chyby. Iba v prípade, ze sa systema123 tická chyba vo výbere nevyskytuje, sa stredné chyby rovnajú smerodajným odchýlkam. Výpocet strednej chyby mxy, ktorú nazývame stredná polohová chyba, vykonáme jednoduchým kvadratickým priemerom: mxy = mx 2 + m y 2 2 Stredná polohová chyba bola urcená pre jednotlivé buzolové ahy samostatne a následne aj celkovo pre konkrétnu metódu merania a výpoctu, pricom boli pouzité súradnicové chyby vsetkých bodov. Po samostatnom vyhodnotení jednotlivých mozností zamerania a vyhodnotenia boli vypocítané aj súhrnné porovnania dosiahnutých výsledkov. Pre porovnanie dosiahnutých stredných polohových chýb jednotlivých metód merania a výpoctu bol pouzitý koeficient tzv. relatívnej eficiencie (SMELKO, 2007): mA 2 Re = 2 mB Pri testovaní tejto hodnoty F-testom je zárove mozné urci statistickú významnos rozdielu porovnávaných hodnôt. 4. Výsledky 4.1. Metóda merania ,,s preskáckou" Metóda merania ,,s preskáckou" je v súcasnej dobe najviac pouzívanou metódou buzolového merania v lesníckej praxi. Dôvodom je nizsia prácnos meraní v porovnaní s meraním na kazdom vrchole buzolového ahu. Na rozdiel od merania na kazdom vrchole buzolového ahu je nevýhoda merania ,,s preskáckou" v nemoznosti spätnej kontroly nameraných azimutov a vzdialeností medzi vrcholmi buzolového ahu. Pri pouzití metódy ,,s preskáckou" boli po výpocte stredných polohových chýb rôznymi metódami vyhodnotenia dosiahnuté výsledky uvedené v tabuke 1. Z uvedených výsledkov vyplýva, ze kritérium pre 5. triedu presnosti katastrálneho mapovania (mxy < 0,5 m) bolo splnené pri pouzití dzkového vyrovnania v programe MS Excel a metódy s vyuzitím správnych súradníc stanovísk, kde bolo dodrzané aj kritérium pre 4. triedu presnosti katastrálneho mapovania (mxy < 0,26 m) a dokonca kritérium pre tretiu triedu presnosti (mxy < 0,14 m) bolo prekrocené len o 4,1 cm. Pri celkových výsledkoch metódy zalozenej na vynesení buzolového ahu bez vyrovnania bolo kritérium prekrocené. To je spôsobené najmä hodnotou mxy dosiahnutou na najdlhsom buzolovom ahu c. 1, nakoko pri ostatných ahoch je kritérium splnené. Pri testovaní dosiahnutých celkových stredných polohových chýb F-testom sa preukázala statistická významnos rozdielov dosiahnutých hodnôt, nakoko vo vsetkých prípadoch bola po výpocte koeficientu relatívnej eficiencie prekrocená kritická hodnota F0,05;72,72 = 1,477. Pri lesníckom mapovaní, ale najmä v lesníckom výskume je dôlezitá aj presnos merania udaná chybou v polohovom uzávere (t. j. o koko je posunutý posledný bod buzolového ahu oproti jeho správnej polohe). Je to napr. dôlezité pri zakladaní trvalých výskumných plôch, pri ktorých sa vyrovnanie buzolového ahu neriesi. Chyby v polohovom uzávere pre jednotlivé buzolové ahy, pri pouzití metódy ,,s preskáckou" boli nasledovné: buzolový ah c. 1 1,687 m (t. j. 0,17 % z celkovej dzky buzolového ahu) ah c. 2 1,136 m (0,19 %), ah c. 3 0,90 m (0,21 %) a ah c. 4 0,399 m (0,2 %). Keze dzka jednotlivých ahov bola 999,97 m; 587,73 m; 426,46 m; 197,33 m môzeme konstatova, ze dzka buzolového ahu nemôze by jednoznacným kritériom pre odhad predpokladanej presnosti pri pouzití chyby v polohovom uzávere, nakoko sú chybu v polohovom uzávere v pomere k dzkam jednotlivých buzolových ahov dos podobné. Pri vyhodnotení merania sú dôlezite aj iné charakteristiky terénu mapovaného územia, ktoré sú vsak vo vseobecnosti vemi azko opísatené. Pri pouzití správnych súradníc stanovísk sa hodnoty chyby mxy vemi podobajú. Pri metódach spracovania výsledkov ich priamym vynesením zaradom buzolového ahu a vyrovnaní buzolových ahov v programe MS Excel vidno, ze presnos je ovplyvnená dzkou buzolového ahu, pricom chyba sa zmensuje s klesajúcou dzkou buzolového ahu. Výnimkou sú hodnoty pri buzolovom ahu c. 4, kde sa potvrdzuje nepriaznivý vplyv objektov z feromagnetických látok na presnos buzolového merania. To je viac evidentné pri vyhodnotení merania na kazdom vrchole. Po vypocítaní súradnicových chýb exi, eyi bolo vykonané statistické testovanie poda postupu uvedeného Tabuka 1. Hodnoty strednej polohovej chyby mxy (v metroch) pri metóde merania na preskácku (celkovo n = 73) Table 1. Values of the mean position error in meters for the measurement methods on the every other stand (total n=73) Metóda výpoctu3) Bez vyrovnania Polárna metóda 2) 4) Buzolový ah c. 1 0,783 0,566 0,193 3) Buzolový ah c. 2 0,420 0,360 0,135 4) Buzolový ah c. 3 0,407 0,191 0,163 5) Buzolový ah c. 4 0,493 0,450 0,241 Celkovo2) 0,608 0,444 0,181 Dzkové vyrovnanie5) Computation method, Compass course 14, Summary, Without adjustment, Length adjustment, Method of polar coordinates Tabuka 2. Popisné statistické charakteristiky azimutov a dzok pre metódu merania ,,s preskáckou" Table 2. Descriptive statistical characteristics of azimuths and lengths for the measurement method on the every other stand n = 73 Dzka [m]3) Azimut [o]4) Chyba dzka [m]5) Chyba azimut [o] Absolútna chyba dzka [m]7) Absolútna chyba azimut [o]8) Priemer 30,298 210,543 -0,003 0,035 0,072 0,332 Minimum 12,01 13,74 -0,68 -1,057 0 0,007 Maximum 78,82 355,81 0,59 0,994 0,68 1,057 Smerodajná odchýlka2) 12,788 88,624 0,137 0,414 0,117 0,250 Average, 2)Standard deviation, 3)Length, 4)Azimuth, 5)Length error, Azimuth error, 7)Absolute length error, 8)Absolute azimuth error Tabuka 3. Hodnoty strednej polohovej chyby mxy (v metroch) pri metóde merania na kazdom vrchole (celkovo n = 73) Table 3. Values of the mean position error in meters for the measurement method on the every stand (total n=73) Metóda výpoctu3) Bez vyrovnania Polárna metóda 4) Buzolový ah c. 1 0,439 0,220 0,071 Buzolový ah c. 2 0,419 0,427 0,100 Buzolový ah c. 3 0,433 0,524 0,216 Buzolový ah c. 4 0,400 0,570 0,222 Celkovo2) 0,435 0,414 0,149 Dzkové vyrovnanie5) Compass course 14, 2)Summary, 3)Computation method, 4)Without adjustment, 5)Length adjustment, Method of polar coordinates v predchádzajúcej kapitole. Kritická hodnota nebola prekrocená. Nakoko polohu bodu pri buzolovom meraní priamo ovplyvujú namerané vzdialenosti a azimuty, ich odchýlky od správnych hodnôt (d a A), boli testované hore uvedeným spôsobom. Pri pocte 73 meraných bodov pri T-Studentovom rozdelení je kritická hodnota 1,933, ktorá v tomto prípade nebola ani pri dzkach ani azimutoch prekrocená. Pre uvedené veliciny boli vypocítané základné popisné statistické charakteristiky, ktoré sú uvedené v tabuke 2. Poda uvedených charakteristík vidno, ze pri meraní sa vyskytovali aj kladné aj záporné hodnoty, co vo vseobecnosti znamená, ze sa chyby vo výsledku vzájomne znegujú (pri chybách dzky n+ = 35, n- = 34, 4 hodnoty boli nulové; pri chybe azimutu n+ = 37, n- = 3. Celkové chyby mxy do znacnej miery zhorsuje výskyt extrémov pri meraní, ktoré majú náhodný charakter. Keze je dôlezité uvazova s prítomnosou rozdielnych vzdialeností (a teda rozdielnych váh jednotlivých meraní), je pre výslednú polohu vzdy vemi dôlezitá kombinácia nameraného azimutu a vzdialenosti. 4.2. Metóda merania na kazdom vrchole buzolového ahu s dodrzaním krajnej dovolenej odchýlky Pri meraní týmto spôsobom bolo kontrolované drziavanie krajnej dovelenej odchýlky medzi priamym a obráteným azimutom tej istej strany buzolového ahu. Keze elektronický kompas MapStar Compass Module meria a zobrazuje uhlové miery v desatinnom tvare, bola krajná odchýlka vyjadrená hodnotou 0,43 stupa co predstavuje hodnotu 26´. Pre splnenie tejto podmienky bolo nutné niektoré azimuty premera viac krát, co sa nega tívne prejavilo na casovej nárocnosti merania. Pri pouzití tejto metódy merania boli dosiahnuté výsledky uvedené v tabuke 3. Na základe celkových výsledkov metódy merania na kazdom vrchole s dodrzaním krajnej dovolenej odchýlky, môzeme konstatova, ze vsetky výsledky spajú kritérium pre piatu triedu presnosti katastrálneho mapovania, dokonca pri vynesení výsledkov polárnou metódou bola dosiahnutá stvrtá trieda presnosti a výsledok prekrocil kritérium pre tretiu triedu presnosti len o 0,9 cm. Pozoruhodné je aj to, ze pri polárnej metóde, kde sa body navzájom neovplyvujú, bolo pri buzolovom ahu c. 1 a 2 splnené kritérium pre 3. triedu presnosti katastrálneho mapovania (mxy < 0,14 m), resp. pri ahu c. 1 dokonca kritérium pre 2. triedu presnosti (mxy < 0,08 m). Dôlezitý je aj poznatok, ze pri buzolových ahoch c. 2, 3 a 4 pri vyrovnaní cez zápisníky v MS Excel, doslo po vyrovnaní k zvýseniu hodnoty strednej polohovej chyby. Pravdepodobne je to spôsobené výskytom ojedinelých extrémnych hodnôt chýb na jednotlivých vrcholoch buzolových ahov, ktoré v procese vyrovnania ovplyvnia hodnoty bodov, ktoré boli namerané presnejsie. F-test v tomto prípade nepreukázal statisticky významný rozdiel stredných polohových chýb dosiahnutých bez vyrovnania a s pouzitím dzkového vyrovnania. Polárnu metódu s pouzitím správnych polôh stanovísk ale môzeme povazova za jednoznacne presnejsiu. Aj pri metóde merania na kazdom vrchole s dodrzaním krajnej dovolenej odchýlky bola zisovaná chyba v polohovom uzávere pre jednotlivé buzolové ahy a zistené výsledky sú nasledovné: ah c. 1 0,831 m (t. j. 0,08 % z celkovej dzka buzolového ahu), ah c. 2 1,417 (t. j. 0,24 %), ah c. 3 1,501 m (t. j. 0,35 %) a ah c. 4 0,5612 m (t. j. 0,28 %). V prí125 Tabuka 4. Popisné statistické charakteristiky azimutov a dzok pre metódu merania na kazdom vrchole Table 4. Descriptive statistical characteristics of azimuths and lengths for the measurement method on the every stand n = 73 Dzka [m]3) Priemer 30,283 Minimum 12,020 Maximum 78,805 Smerodajná odchýlka2) Azimut [o]4) Chyba dzka [m]5) Chyba azimut [o] Absolútna chyba dzka [m]7) Absolútna chyba azimut [o]8) 210,590 -0,013 -0,079(s) 0,067 0,221 13,610 -0,555 -1,208 0 0,001 356,055 0,605 0,962 0,605 1,208 12,751 88,638 0,128 0,329 0,109 0,256 Average, 2)Standard deviation, 3)Length, 4)Azimuth, 5)Length error, Azimuth error, 7)Absolute length error, 8)Absolute azimuth error pade ahov c. 2 a 3 doslo znovu k zhorseniu aj oproti hodnotám, ktoré boli získané metódou ,,s preskáckou". To znamená, ze presnos vyjadrená strednou polohovou chybou mxy a presnos vyjadrená hodnotou polohového uzáveru nie sú priamo úmerné. Pri meraní a vyhodnocovaní buzolového ahu c. 4 sa potvrdil vplyv objektov, ktoré ovplyvujú zemský magnetizmus. Pri vyhodnotení výsledkov bola zistené, ze najväcsie chyby vznikli na bodoch 35A a 36, ktoré sú v tesnej blízkosti oplôtku. Najväcsia odchýlka, az 1,2°, vznikla na bode c. 36. Pri porovnaní pocetností kladných a záporných chýb sa pri chybách meraných dzok, ako aj chybách azimutov, vyskytol väcsí pocet záporných hodnôt (chyby dzok n+ = 24, n- = 49, chyby azimutov n+ = 29, n- = 44). To naznacuje moznos výskytu systematického vychýlenia. Pri testovaní sa výskyt systematickej chyby potvrdil na nameraných azimutoch (t = 2,028 > t/2;f = 1,993). Hodnoty azimutov boli podhodnotené v priemere o 0,08°. Nakoko sa ale systematická chyba azimutov nepotvrdila aj pri meraní ,,s preskáckou", ju treba preveri alsími meraniami. Popisné statistické charakteristiky pre uvádzané veliciny sú uvedené v tabuke 4. Na základe dodrzania kritéria krajnej dovolenej odchýlky azimutov doslo k zlepseniu základných statistických charakteristík a to pri priemernej absolútnej hodnote dzkovej chyby o 6,6 % oproti metóde ,,s preskáckou". Pri priemere absolútnej hodnoty chyby nameraných azimutov toto zlepsenie predstavuje 33 % oproti merania ,,s preskáckou". Nizsie sú aj hodnoty smerodajnej odchýlky, ktoré urcujú rozptyl hodnôt okolo strednej hodnoty. Pouzitie metódy s dodrzaním krajnej dovolenej odchýlky spôsobilo zlepsenie výsledkov presnosti oproti predchádzajúcej metóde, aj ke pouzitím tejto metódy sa zväcsila casová nárocnos merania z dôvodu zvýsenej potreby opakovaných meraní. 4.3. Celkové zhodnotenie výsledkov Celkovo boli pri buzolovom meraní s pouzitím rôznych metód merania a vyhodnotenia dosiahnuté výsledky uvedené na obrázku 1. Pri zhodnotení vsetkých výsledkov je mozné konstatova, ze pre jednotlivé metódy merania vstupných údajov bolo dosiahnuté z ha126 diska presnosti predpokladané poradie. Oproti meraniu na kazdom vrchole s dodrzaním krajnej odchýlky je meranie ,,s preskáckou" menej presné. Pri testovaní F-testom sa tento rozdiel potvrdil pri výpocte súradníc meraných bodov bez vyrovnania. Pri ostatných metódach výpoctu zvýsenie presnosti nemozno povazova za statisticky významné. Z metód vyhodnotenia výsledkov sa poda predpokladov ukázala ako najmenej presná metóda, pri ktorej sú body vynásané postupne pomocou ich polárnych súradníc bez akéhokovek vyrovnania. Hlavné vyuzitie tejto metódy je pri negeodetickom vyuzití buzolového merania. Jej spojením s metódou merania ,,s preskáckou" mozno aj pri dzke ahu asi 1 000 m dosiahnu strednú polohovú chybu pod jeden meter. Druhou metódou výpoctu v poradí presnosti je výpocet cez dzkové vyrovnanie v prostredí MS Excel. Pri tejto metóde je nutné pozna súradnice pociatocného aj koncového bodu pripájacieho bodu buzolového ahu. Výpoctová tabuka bola navrhnutá tak, aby poskytovala co najväcsí uzívateký komfort pri zadávaní údajov. Do Obr. 1. Priemerné hodnoty stredných polohových chýb zo vsetkých pokusných ahov pri pouzitých metódach merania a výpoctu (n = 73) Fig. 1. Average values of mean position errors of all compass courses for used measurement and computation methods (n=73) Without adjustment, 2)Length adjustment, 3)Method of polar coordinates, 4)Measurement on the every stand, 5)Measurement on the every other stand Obr. 2. Znázornenie korelácie medzi meranou vzdialenosou a polohovou odchýlkou meraného bodu Fig. 2. Correlation between length and positional error of the measured point Position error, 2)Length tabuky je treba zadáva len základné vstupné údaje (císla bodov, dzky, azimuty, súradnice pripájacích bodov a orientacnú odchýlku), bez potreby ich upravovania. Údaje sa vkladujú v tvare, ktorý priamo poskytuje elektronický kompas a laserový diakomer. Spracovanie výsledkov, ich výpocet a vyrovnanie prebieha zárove s ich zadávaním do tabuky. Pouzitím tejto metódy spracovania výsledkov bola pri obidvoch metódach merania dosiahnutá piata trieda presnosti katastrálneho mapovania. Jednou z nevýhod tejto metódy je, ze v prípade chybne nameraných azimutov a vzdialeností sa chyba rozlozí medzi vsetky ostatné aj správne namerané hodnoty. Z toho zrejme vyplýva aj výskyt väcsích hodnôt strednej polohovej chyby pri meraní na kazdom vrchole s pouzitím dzkového vyrovnania v porovnaní s výpoctom bez vyrovnania. Metódy vyrovnania sú navrhnuté s ohadom na splnenie stanovených kritérií, ale z praktického dôvodu musia by urcitým spôsobom zovseobecnené (napr. rátajú s lineárnym nárastom chýb). To v konecnom dôsledku v niektorých prípadoch môze ma negatívny vplyv na dosiahnutú presnos. Najpresnejsia je metóda polárnych súradníc s pouzitím správnych polôh stanovísk. Jej vyuzitie v geodetickej praxi je nereálne, pretoze súradnice lomových bodov ahu nie sú dopredu známe. Je vsak dôlezitá, pretoze udáva presnos výpoctu, pri ktorom sa chyby v meraní vstupných údajov na jednotlivých bodoch navzájom neovplyvujú. Vyuzitie poznatkov tejto metódy vyhodnotenia buzolového merania sa dá pouzi v prípade, ke buzolové meranie skombinujeme s inými metódami merania vstupných údajov ako sú napríklad metódy zalozené na GNSS. Pri ich pouzití by boli stanoviská pre buzolové meranie zakladané pomocou GNSS na miestach s dobrým príjmom signálu zo satelitov a podrobné meranie v lesnom poraste kde je príjem GNSS signálu problematický, by sa vykonávalo pomocou buzolových prístrojov. Tým by sa mohla zvýsit výsledná presnos merania. Pri ahovom vyrovnaní buzolového merania sa ukázal ako výrazný problém výskyt vekých hodnôt chýb nameraných azimutov pre niektoré body. Ako vidno z tabuliek 2 a 4, hodnota maximálnej absolútnej chyby v azimute nadobúda hodnotu 1,06; resp. 1,21 stupa. Z uvedeného vidno, ze ani dodrziavanie prísnych kritérií pri kontrole nameraných azimutov nepomohlo úplne vylúci chyby podobných hodnôt, pomohlo vsak znizi frekvenciu výskytu takýchto chýb. Pri metóde merania ,,s preskáckou" sa pri meraní azimutov vyskytla chyba väcsia ako 0,5° 15-krát, pricom pri metóde merania na kazdom vrchole s dodrzaním krajnej odchýlky iba 7-krát. Pri porovnaní metód merania sa takéto chyby vyskytli na rozlicných bodoch. Výnimku tvorí buzolový ah c. 4, na ktorom sa extrémne hodnoty vyskytli na rovnakých miestach. V prípade merania ,,s preskáckou" ich pocet bol ses na rozdiel od merania na kazdom vrchole, kde bolo o jednu chybu menej. Nakoko sa v praxi prítomnos takejto chyby nedá zisti, pretoze pri meraní nepoznáme správne hodnoty azimutov, je potrebné alsím výskumom zisti, prícinu vzniku chýb a akým spôsobom sa im môzeme vyvarova. Poda predpokladu sa ako problematický pri meraní azimutov potvrdil buzolový ah c. 4, ktorého cas sa nachádzala v blízkosti oplôtku z pletiva Na základe hodnôt strednej polohovej chyby tohto ahu vidno, ze aj ke sa jedná o najkratsí buzolový ah, stredná polohová chyba mxy je rovnaká alebo v niektorých prípadoch aj väcsia ako pri buzolových ahoch, ktoré sú o vea dlhsie. Na základe týchto skúseností, je odporúcaním pre prax prehodnoti a dodrziava (ak nie sprísni) poziadavky na bezpecnú vzdialenos od rusivých objektov aj pri pouzití elektronických pomôcok pre buzolové meranie. Na základe predpokladu, ze zväcsovanie vzdialenosti pri meraní negatívne ovplyvuje urcenie správnej polohy bodu bol vypocítaný korelacný koeficient, koeficient determinácie a bol vytvorený graf závislosti medzi dzkou meranej strany a polohovou odchýlkou urcovaného bodu. Z obrázka 2 a hodnôt r = 0,221 a r2 = 0,049 mozno usúdi, ze meraná vzdialenos ovplyvuje polohovú odchýlku pri pouzití laserového diakomera Impulse LR200 iba v malej miere. Dôlezité je podotknú, ze sa vo väcsine jednalo o vzdialenosti do 50 m. Meranie väcsích vzdialeností v lesnom prostredí a s pouzitím monopodu je vemi obtiazne. Pre úplnos by bolo vhodné doplni aj hodnoty vzdialeností 0 10 m, ktoré sú najmä vo výskume pomerne bezné. Pri geodetickom vyuzití sa vsak s týmito hodnotami dzok strán nestretávame. 5. Záver Dosiahnuté hodnoty stredných polohových chýb poskytujú informácie o prakticky dosiahnutených rámcoch chýb, ktoré mozno so 68 % pravdepodobnosou ocakáva pri pouzití uvedeného laserového diakomera a elektronického kompasu. Výsledná chyba môze vzdy obsahova zlozku náhodnú a systematickú. Systematická chyba so zvysovaním poctu meraní zostáva konstantná a preto je nutné sa jej pri meraní vyhnú. Tomu bola prispôsobená aj metodika predkladanej práce. Z praktického hadiska by mal by kazdý meracský prístroj pred zaradením do rutinnej prevádzky preverený z hadiska prítomnosti systematickej chyby (vychýlenia). Pri porovnaní výsledkov s inými prácami, skúmajúcimi buzolové meranie pomocou elektronických pomôcok (TOMASTÍK, 2009; TOMASTÍK, ZÍHLAVNÍK, S., 201, boli dosiahnuté výsledky odlisujúce sa rádovo iba o niekoko centimetrov. Porovnanie s prácami zahranicných autorov je vemi obtiazne, nakoko presnosti buzolového merania sa venujú minimálne a pouzívajú odlisnú metodiku, napr. POTOCNIK (2010) porovnáva buzolové meranie s meraním pomocou GNSS a meraním tachymetrom, avsak výsledky prezentuje v grafickej forme, bez udania císelných diferencií. Na základe nami dosiahnutých výsledkov je teda mozné konstatova, ze pri pouzití vhodnej metódy merania a vyhodnotenia je buzolové meranie aj pri pouzití elektronických pomôcok pouzitené pre lesnícke mapovanie, nakoko bolo splnené kritérium pre 5. triedu presnosti mapovania. Je vsak dôlezité pripomenú, ze vypocítané odchýlky sa vzahujú na porovnávací základ získaný elektronickým tachymetrom, ktorý tiez nemozno povazova za absolútne presný. Výhodou oproti polygonizácii zostáva nizsia nárocnos na existujúce bodové pole, nakoko pri buzolovom meraní nie sú potrebné orientacné body pre urcenie základného smeru. Rovnako výhodou je moznos pouzitia monopodu, ktorý uahcuje a urýchuje stavanie prístroja v teréne. Naopak, postupom casu sa strácajú niektoré výhody, napr. kedysi pomerne zlozité nastavovanie nulového uhla pri pouzití teodolitu je v súcasnosti uz vemi jednoduchou zálezitosou. V súcasnosti je ale napriek uvedeným výsledkom oblas efektívneho vyuzitia buzolového merania obmedzená viac-menej iba na meranie pod clonou lesného porastu. Prícinou je jednak vysoká efektivita fotogrametrického vyhodnotenia prvkov, ktoré sú na snímkach identifikovatené a zárove moznos vyuzitia globálnych navigacných satelitných systémov, ktoré na ploche s bezproblémovým príjmom signálu dosahujú este vyssiu presnos, pricom aj casová nárocnos merania je nizsia v porovnaní s buzolovým meraním. Buzolové meranie v intravilánoch je v súcasnosti prakticky nemozné kvôli vekej hustote objektov ovplyvujúcich prirodzený zemský magnetizmus. Potenciál pre zvýsenie presnosti je v kombinácii s inými metódami, kde by boli súradnice stanoviska urcené presnejsou metódou (napr. GNSS) a okolitý polohopis by bol zameraný metódou polárnych súradníc pomocou buzolového merania. Praktickým problémom pri pouzití takejto kombinácie je ale fakt, ze pri lesníckom mapovaní sa jedná zväcsa o líniové prvky, ktoré nie je mozné zamera z jedného stanoviska. Pri pripojenom buzolovom meraní je vemi dôlezité uvazova s hodnotou orientacnej odchýlky. Pri slabsej znalosti problematiky sa táto casto zamiea s hodnotou magnetickej deklinácie, ktorá ale tvorí iba jednu jej cas. Je preto nutné pre kazdé pripojené buzolové meranie urci hodnotu orientacnej odchýlky bu priamym meraním (cez porovnanie azimutov a smerníkov na známych bodoch), alebo rozlozením na hodnotu magnetickej deklinácie a meridiánovej konvergencie, ktoré sa dajú vypocíta na základe pravouhlých súradníc. V súcasnosti sa buzolové meranie pouzíva viac v lesníckom výskume a inventarizácii lesov. Pre tento úcel je dostatocne efektívne a rýchle. Pri lesníckom výskume sa vykonáva lokálne meranie, ktoré spravidla nie je potrebné pripája na geodetické body. Po súcte dosiahnutých stredných polohových chýb pre vynesenie bodov bez vyrovnania (pri výskume pouzité na tvorbu stanovísk prístroja, tzv., referencných bodov) a vyhodnotenia metódou polárnych súradníc s pouzitím správnych polôh stanovísk (pri výskume zameranie polôh kmeov stromov, korunových projekcií a pod.) je stredná polohová chyba stále mensia ako 1 meter, co môze by pre niektoré úlohy výskumu dostacujúca presnos. Avsak vo výskume a pri inventarizácii existujú aj úlohy, kde dosiahnuté hodnoty presnosti nemusia by vyhovujúce. Jedná sa napr. o urcenie tzv. hranicných stromov pri výskume a inventarizácii, kde môze by rozhodujúca aj hodnota jedného centimetra. Najmä v prípadoch, ke sa jedná o malý výber, môze táto chyba po zovseobecnení spôsobi vekú odchýlku od reálnych hodnôt. Na tento problém poukazujú uz SEBE et al. (200, ktorí pri navigácii na vzdialenos 20 60 metrov udávajú maximálnu odchýlku do 10 centimetrov a pri vytycovaní inventarizacných plôch (polomer 12,62 m) max. 5 cm a len výnimocne do 10 cm. Nakoko sa ale jedná o chyby náhodného charakteru, ich vplyv sa so zväcsovaním poctu meraní znizuje. alsími úlohami, kde je potrebná vysoká presnos a bolo by mozné pouzi buzolové meranie, je napr. vytýcenie výskumnej plochy, presná navigácia na bod, ktorý nie je viditene signalizovaný a podobne. V oblasti výskumu a inventarizácie buzolové meranie úspesne nahrádza doteraz pouzívané meracské metódy, ktoré boli zalozené na meraní ortogonálnou metódou v lokálnom súradnicovom systéme, s pouzitím jednoduchých pomôcok ako sú výtycky a pásmo. Oproti týmto metódam je buzolové meranie s pouzitím laserového diakomera a elektrického kompasu ovea menej prácne a casovo nárocné. Pri pouzití vhodného specializovaného softvéru na spracovanie nameraných údajov je buzolové meranie vhodnou metódou na zisovanie stavu lesa, co zárove predstavuje perspektívu aj pre zachovanie a alsí vývoj pomôcok pre buzolové meranie. Poakovanie Práca vznikla vaka Európskemu fondu regionálneho rozvoja v operacnom programe Výskum a vývoj v rámci Centra excelentnosti pre podporu rozhodovania v lese a krajine na TU a NLC Zvolen, v aktivite 3.1 Experimentálna a metodická základa precízneho lesníctva (Agentúra Ministerstva skolstva, vedy, výskumu a sportu SR pre strukturálne fondy EU, kód ITMS projektu 26220120069). Literatúra BOHM, J., RANDOUCH, V., HAMPACHER, M., 1990: Teorie chýb a vyrovnávací pocet. Praha, s. 1-148, 358-359. BUKSHA, I., CERNÝ, M., BUKSHA, M., 2010: An experience use of GIS Field-Map in forest inventory. In: Materials V International scientific practical conference «New technologies in geodesy, land management and nature» (Uzhgorod, 2830 October, 2010). Uzhgorod: Issue UzNU «Hoverla», p. 142-146. CERNÝ, M., BUKSHA, I. F., PASTERNAK, V.P., 2006: Usage of field technology Field-Map in forest management and nature protection. Geoinformatics, Kiev, Ukraine. CHUDÝ, F., KARDOS, M., TOMASTÍK, J., 2006: Nové trendy buzolového merania lesníckeho detailu. In: Acta Facultatis Forestalis Zvolen. Zvolen : Technická univerzita vo Zvolene. KUCBEL, S., JALOVIAR, P., SANIGA, M., VENCURIK, J., KLIMAS, V., 2009: Canopy gaps in an old-growth fir-beech forest of remnant Western Carpathians. European Journal of Forest Research, 129(3): 249-259. Dostupné na internete: http://link.springer.com/article/10.1007/s10342-009-0322-2, Springer Berlin / Heidelberg. O'DONOVAN, CH., 2007: Introduction to Ireland's NFI. In: National Forest Inventory Republic of Ireland Proceedings of NFI Conference, Forest Service, Department of Agriculture, Fisheries and Food, Johnstown Castle Estate,Co. Wexford, Ireland, 93 pp. POTOCNIK, I., 2010: Use of various geodetic methods in forest engineering. In: First serbian forestry congress, zborník, University of Belgrade, Faculty of Forestry, p. 542-552. SOKOL, S., MAGULA, V., FABIÁN, M., 1986: Meranie v geodézii I. Bratislava : Slovenská vysoká skola technická v Bratislave, 107 s. SEBE, V., SMELKO, S., MERGANIC, J., 2006: Skúsenosti z uplatnenia technológie Field-Map v národnej inventarizácii a monitoringu lesov SR a ich zovseobecnenie. In: Envirofórum 2006. Odborné fórum o dostupnosti environmentálnych informácií a vyuzívaní informacných technológií pri ich spracovaní, 10. 20. 10. 2006, Zvolen, s. 175-185. SMELKO, S., 1995: Statistické metódy v lesníctve. Vysokoskolská ucebnica, Zvolen : Technická univerzita vo Zvolene, 276 s. --, 2007: Dendrometria. Vysokoskolská ucebnica, Zvolen : Technická univerzita vo Zvolene, 400 s. --, MERGANIC, J., 2008: Some methodological aspects of the National Forest Inventory and Monitoring in Slovakia. Journal of Forest Science, 54(10): 476-483. TOMASTÍK, J., 2009: Problematika urcovania hraníc jednotiek priestorového rozdelenia lesa v lesníckom mapovaní. Zvolen (Doktorandská dizertacná práca), Zvolen, LF TU vo Zvolene, 141 s. Doktorandská dizertacná práca, LF TU Zvolen -- ZÍHLAVNÍK, S., 2011: Racionalizácia prác pri mapovaní lesníckeho detailu. Zvolen : Technická univerzita vo Zvolene, 83 s. TURCAN, T., 2010: Banícka a hutnícka minulos Slovenska v kartografických pamiatkach. Kosice, Východoslovenské tlaciarne, 191 s. STN 013410 Mapy vekých mierok základné a úcelové mapy, ÚGKK SR, 1990, 20s. ZÍHLAVNÍK, S., 2009: Geodézia, fotogrametria a mapovanie v lesníctve. Zvolen : Technická univerzita vo Zvolene, 387 s. --, 2012: Problematika katastrálneho mapovania v lesných porastoch. Zvolen : Technická univerzita vo Zvolene, 80 s. --, CHUDÝ, F., KARDOS, M., 2005: Digitálna fotogrametria v lesníkkom mapovaní. Vedecké stúdie. Zvolen : TU vo Zvolene, 99 s. Summary The aim of the submitted work is to evaluate the compass measurement applicability in forestry mapping and research. The compass measurement is one of traditional measurement methods, but its dependence on undisturbed magnetic field causes, that it can be used only outside urbanized areas. After the attenuation of its use, a new perspective came with the new electronic instruments for compass measurement (laser range-finder, electronic compass). The experimental material consisted of 73 measured points, formed into 4 compass courses. Two methods of compass measurement were used. The first was the measurement on every stand that is more precise; azimuths and lengths can be controlled, but it is more time consuming. The second measurement on the every other stand is faster, but there is no possibility to control the measured data. Also three other methods of computation were used. The computation without adjustment was based on "raw" azimuths and lengths. This method is used in forestry research, where none of the geodetic adjustments are used. The second was the computation with lengths adjustment, which is the basic geodetic method of compass measurement adjustment. For this method, there is a need to know the coordinates of the first and the last measured point before the measurement. The last computation method was based also on azimuths and lengths taking out, but with the use of correct point coordinates. Results of this method can be used in application of combination of compass measurement with other measurement methods (for example GNSS). Using this method, coordinates of computed points do not depend on each other. The results for the measurement on every other stand, according to computation method can be seen in Table 1. The results for the measurement on every stand, according to computation method can be seen in Table 3. According to the assumption, the measurement on the every stand is more precise. Computation methods also achieved expected order. The summary results are shown in Figure 1. Basic statistic characteristics of measured azimuths and lengths can be seen in tables 2 and 4. The main result of this analysis was that the major problem is the appearance of accidental high errors in measured azimuths (over 1 degree). Identification of the source of those errors needs to be the subject of additional research. The achieved results showed, that according to accuracy, compass measurement is still applicable in both forestry mapping and research. But, on the basis of achieved results, this method is not very perspective in forestry mapping, what originates in very narrow spectrum of efficient applicability. Two reasons are crucial. The first the compass measurement is highly laborious in urbanized environment, where there are often factors impacting magnetism. The second on the open area with good signal receiving options it is much more efficient and accurate to use GNSS, also the photogrammetry is much more efficient for the objects, that can be identified on photogrammetric images. The only area of forestry mapping, where the compass measurement can be used effectively, is the measurement under the tree coverage, but here also only if there is no need of cadastral accuracy. The use of compass measurement is much wider in forestry research and forest inventory, especially in combination with Field-Map software. For this purpose, the accuracy is sufficient, and since it is a measurement under the forest stand coverage, currently there is no other more efficient method for this kind of measurement. Translated by authors Revised by J. Lásková
Journal
Forestry Journal – de Gruyter
Published: Jun 1, 2013