Profesorze Czachor - mamy problem z dokładnością

Celem notki jest pośrednie zweryfikowanie dokładności pomiarów położenia brzozy wykonanych przez ekipę prof. Czachora w Smoleńsku. Na początek jednak trochę historii. Profesor Czachor wszedł w polemikę z profesorem Cieszewskim odnośnie precyzji pomiarów położenia ww. drzewa. Z grubsza przebiegała ona następująco.

Profesor opisał efekt pracy swojej ekipy w Smoleńsku:
Zasadniczym elementem owej ekspertyzy był natomiast poniższy rysunek, gdzie ciemne niebieskie linie to fragmenty łuków wykreślonych za pomocą programu MikroMap, służącego geodetom do automatycznego tworzenia map na podstawie danych uzyskanych w pomiarach terenowych. Jasnoniebieski okrąg to obszar o średnicy 3 m, gdzie zdaniem geodety znajduje się podstawa pnia brzozy. Trzy krótkie zielone linie wskazują odległości od centrum okręgu do przedmiotów leżących pod płotem na działce – to właśnie te obiekty zostały pierwotnie uznane przez C. Cieszewskiego za leżącą brzozę.

w powiększeniu

Następnie prof. Czachor pisze:

Konferencyjny artykuł (Cieszewskiego - przyp. piko) [1] liczy 26 stron i zawiera 35 rysunków, w tym kilka wziętych z mojego raportu [2], lecz nigdzie nie pokazano zasadniczego dla nas owego jasnoniebieskiego okręgu wskazanego przez geodetę. Zapytałem o to wprost C. Cieszewskiego i uzyskałem odpowiedź, że nasz Rys. 3 musi być fałszerstwem, gdyż jest za dokładny. W szczególności, linie wyznaczone na podstawie pomiarów nie mogą się tak dokładnie przeciąć w jednym punkcie.

Jak widać wynik smoleńskich pomiarów budzi u jednych szacunek a u innych niedowierzanie. Należę do tej drugiej grupy zwłaszcza, że ekipa badawcza przy pomiarach posługiwała się następującymi przyrządami pomiarowymi:

- taśma miernicza

- dalmierz laserowy

Jak widać ze zdjęć i relacji „teren był trudny, mocno zakrzaczony, zabłocony, z dużymi deniwelacjami”. Zapewne posługiwanie się dalmierzem (jaka dokładność?) było utrudnione a czasami niemożliwe. Nie podejrzewam, że wcześniej porobili przecinki. Ciekawe jak radzono sobie z poziomami – pomiar schodkowy bez łaty, statywu i niwelatora?

Żeby nie być posądzonym o zwyczajne krytykanctwo za namową 3zet postanowiliśmy wykonać podobne pomiary i porównać wyniki. Ciekawiło nas czy też się tak samo „zbiegną” w jednym punkcie.

Nie pojechaliśmy do Smoleńska (bo daleko i trochę się boimy) tylko poszliśmy na skraj lasu w okolicach Piaseczna. Z nami poszedł również profesjonalny geodeta z aktualnymi uprawnieniami z tym, że w odróżnienia od tego z ekipy prof. Czachora, miał ze sobą tachimetr, statyw, zwierciadło, łatę geodezyjną i inne niezbędne pomoce. Nie pytaliśmy go o jakieś szczególne dokonania typu pomierzenie bunkrów na Westerplatte, wystarczyło że miał profesjonalny sprzęt pomiarowy.

Fot.1. Tachimetr GTS 212 którym wykonywano pomiary

Urządzenie którym się posługiwał to tachimetr (fot.1) służący do pomiarów odległości i kątów, potrafi skorygować poziomy pomiarowe. Dokładność (±3mm/1km, 6”) jest nieporównywalna z taśmą mierniczą trzymaną nawet ręką profesjonalnego geodety.

Efekt naszych działań obrazuje poniższy rysunek (klikalny):

Rys.2. Efekt naniesienia pomiarów terenowych na zdjęcie sat.

Naniesione pomiary na zdjęcie satelitarne (z 30.04.2009) o rozdzielczości 7px/1m nie zbiegają się w jednym punkcie, pomimo zastosowania do pomiaru tachimetru. Dla jednego wymiaru uzyskaliśmy maksymalną rozbieżność 1,63m od słupka pomiarowego.

Geodeta robiący pomiary w Smoleńsku na pytanie o dokładność wyznaczenia położenia brzozy powiedział:

"Błędy związane z trudną dostępnością terenu i jego dużą deniwelacją są na tyle nieistotne, że pozwalają na jednoznaczną identyfikację brzozy na dostarczonym zdjęciu satelitarnym według mojej oceny z dokładnością do 1,5 metra, co w zupełności wystarczy do rozstrzygnięcia problemu postawionego przez zleceniodawców".

Przed przystąpieniem do naszych pomiarów teren został oczyszczony. Problemu deniwelacji przy stosowaniu tachimetru nie ma. Uzyskaliśmy rozbieżność 1,63 m.

Wniosek:

Pomiary odległości punktów przeprowadzone za pomocą tachimetru, naniesione na zdjęcie satelitarne (7px/1m) zbiegają się z błędem > 1,6m.

Nie możliwe jest by podobne pomiary wykonane bez tachimetru na większych odległościach przy dużych deniwelacjach dały taką zgodność, jak w przedstawionych materiałach prof. Czachora.

PS.

Prof. Czachor: „Rozumiem, iż 3zet i prof. Cieszewskiego nie przekonałem, a nawet pogorszyłem sytuację, bo wynik jest „za dokładny”. Trudno, nic na to nie poradzę”.

No nie przekonał Pan. Ale proszę próbować…

Dla ciekawskich i dociekliwych szczegółowy opis naszych działań.

1 - Pomiary zaplanowano jako lokalne, bez wiązania się do osnowy geodezyjnej.

2 - Postanowiono wyznaczyć położenie czterech punktów w terenie względem ustalonego punktu pomiarowego - miejsca ustawienia statywu z tachimetrem (oznaczonego zabitym kołkiem).

3 - Punkty zostały tak dobrane, aby były widoczne na zdjęciu satelitarnym.

4 - Punkt pomiarowy w którym stał tachimetr wybrano tak, by można bez przeszkód zrobić pomiar kąta i odległości do każdego z czterech punktów (wycięto krzaki).

5 - Po dokonaniu pomiaru, wartości zostaną naniesione na zdjęcie satelitarne.

6 - Cel działania - ustalenie, czy linie wrysowane w mapkę sat, określające odległości i kąty od czterech punktów, zbiegną się w punkcie pomiarowym.
Wszystkie foto klikalne.

Fot.3. Cztery punkty do pomiaru.

Słup2, Słup3, Słup4 - słupy linii energetycznej + krawędź utworzona przez ściany pustostanu. Biały okrąg – punkt pomiarowy zajmował jego środek. Proszę zauważyć, że pozycja Słup4 jest wklejona.

Fot.4. Zdjęcie sat z 01.04.2009 pokazujące obszar pomiarów bez zaznaczonych punktów.

Fot.5. Położenie punktu pomiarowego i wygląd Słupa3.

Fot.6. Słup4, lustro pomiarowe i ręka autora.

Fot.7. Wyniki pomiarów kąta w gradach i odległości w metrach.

Fot.8. Pomiary przeniesione do aplikacji Google Earth

Wyniki pomiarów z tachimetru (kąt przeliczony z grad na deg)
Obiekt	Wielkość	Jedn	Słup4	Róg	Słup3	Słup2
Słupek pomiarowy	odległość	m	47,657	17.440	18.801	26,182
Słupek pomiarowy	Kąt	°	359,9998	116,9300	180,4424	224,9163

Tab.1. Pomiary kątów i odległości do wybranych reperów względem słupka pomiarowego.

Pomiar był robiony do powierzchni słupów natomiast na zdjęciu sat pomiary były wykonywane do środka. W celu porównania tych wymiarów wprowadzono korekty uwzględniające grubość słupów.

Odległości po korekcie na grubość słupów
Obiekt	wielkość	jedn	Słup4	Róg	Słup3	Słup2
Słupek pomiarowy	korekta	m	0,06	0	0,18	0,16
Słupek pomiarowy	odległość	m	47,72	17.44	18,98	26,35

Tab.2. Korekta odległości

Pomocnicze pomiary i wyliczenia
Kąt odchylenia słupka pomiarowego od osi słup 4 i 3	0,13 °
Odchylenie słupka pomiarowego od osi słup 4 i 3	0,104 m
Średnica słupów 2 i 3 na wysokości pomiaru	0,35 m
Średnica słupów 2 i 3 na wysokości gruntu	0,37 m
Grubość słupów prostokątnych (słup4 i ogrodzeniowy)	0,15 m