Letnik 38 1 G s s I Glasilo Zveze geodetov Slovenije Journal of Association of Surveyors, Slovenia UDK528=863 ISSN 0351 - 0271 Letnik 38, št. 1, str. 1-60, Ljubljana, april 1994 Glavna, odgovoma in tehnična urednica: mag. Božena Lipej Programski svet: predsedniki območnih geodetskih društev in predsednik Zveze geodetov Slovenije Uredniški odbor: mag. Boris Bregant, mag. Božena Lipej, Gojmir Mlakar, profdr. Branko Rojc, dr. Radoš Šumrada, Joe T1iglav UDK klasifikacija: mag. Boris Bregant Prevod v angleščino: Lidija Vodopivec Lektorica: Joža Lakovič Izhaja: 4 številke letno Naročnina: za organizacije in podjetja 10 000 SIT, za člane geodetskih društev 1 000 SIT Številka žiro računa Zveze geodetov Slovenije: 50100-678-45062. Tisk: Povše, Ljubljana Naklada: 1 200 izvodov Izdajo Geodetskega vestnika sofinancira Ministrstvo za znanost in tehnologijo Po mnenju Ministrstva za kulturo št. 415-211/92 mb z dne 2.3.1992 šteje Geodetski vestnik med proizvode, za katere se plačuje 5% davka od prometa proizvodov. Copyright © 1994 Geodetski vestnik, Zveza geodetov Slovenije Letnik 38 1 1994 G TS s Glasilo Zveze geodetov Slovenije Journal of Association of Surveyors, Slovenia UDC 528=863 ISSN 0351 - 0271 Vol. 38, No. 1, pp. 1-60, Ljubljana, April 1994 Editor-in-Chief, Editor-in-Charge, and Technical Editor: Božena Lipej, M.Se. I Programme Board: Chaimien of Territorial Sun1eying Societies and the President of the Association of Surveyors of Slovenia Editorial Board: Boris Bregant, M.Se., Božena Lipej, M.Se., Gojmir Mlaka,; ProfDr. Branko Rojc, Dr. Radoš Šumrada, Joe Triglav UDC Classification: Boris Bregant, M.Se. Translation into English: Lidija Vodopivec Lectar: Joža Lakovič Subscriptions ancl Editorial Adclress: Geodetski vestnik - Eclitorial Staff, Kristanova ul. 1, Sl-61000 Ljubljana, Slovenia, Tel.: +386 61 312315, Fax: +386 61132 20 21. Publishecl Quarterly. Annua/ Subscription 1994: SIT 10 000. Personal Subscription (Surveying Society Membership) 1994: SIT 1 000. Drawing Account of the Association of Surveyors of Slovenia: 50100-678-45062. Printed by: Povše, Ljubljana, 1 200 copies Geodetski vestnik is in pari financecl by the Ministry far Science ancl Technology Accorcling to the Minishy of Cu/ture letter No. 415-211/92mb clated March 2nd, 1992 the Geodetski vestnik is one of the proclucts for which a 5% products sales tax is paid. Copyright © 1994 Geodetski vestnik, Association of SunJeyors Slovenia Vol. 38 1 1994 2.2'6Cl) VSEBIN CO TE UVODNIK EDITORIAL IZ ZNANOSTI IN STROKE. FROM SCIENCE AND PROFESSION Božo Koler: VERTIKALNI DATUMI NIVELMANSKIH MREŽ V SLOVENIJI 7 Božo Koler: VERTICAL DATUMS OF LEVELLING NETWORKS IN SLOVENJA 1l Božo Koler: ANALIZA STANDARDIZIRANJA ZA POTREBE GEODEZIJE V INŽENIRSTVU STANDARDIZATION ANALYSIS FOR NEEDS OF SURVEYING INENGINEERING 16 Aleš Breznikar: ATMOSFERSKI VPLIV PRI GEODETSKIH MERJENJIH ATMOSFERIC INFLUENCE IN SURVEYING MEASUREMENTS 20 Matjaž Ivačič: KAKOVOST PROSTORSKIH PODATKOV SPAT/AL DATA QUALITY 25 Radoš Šumrada: RELACIJSKE IN OBJEKTNE PODATKOVNE BAZE V GIS/LIS SISTEMIH RELATIONAL AND OBJECT- ORIENTED DATABASES IN GJS/LIS SYSTEMS 30 PREGLEDI NEWSREVIEW Tomaž Banovec: NOVE REŠITVE V KARTOGRAFIJI S POMOČJO GLT-JA, SATELITSKE IN BLIŽNJE TELEDETEKCIJE NEW SOLUTIONS IN CARTOGRAPHY WITH THE AJD OF GPS, SATELLITE AND NEAR TELEDETECTION 38 OBVESTILA IN NOVICE NOTICES AND NEWS Florjan DIPLOMANTI, MAGISTERIJI, IMENOVANJA IN VPIS NA ODDELKU Vodopivec: ZA GEODEZIJO FAGG GRADUATE STUDENTS, MASTER OF SCIENCE DEGREES, NOMINATIONS AND MATRICULATION PROCEDURES AT THE DEPARTMENT OF GEODESY, FAGG 40 Oddelek za IZREDNI ŠTUDIJ GEODEZIJE NA FAGG geodezijo: EXTRAORDINARY SURVEYJNG STUDY AT THE FAGG 42 Michael J.D. EUROGI - EVROPSKA KROVNA ORGANIZACIJA ZA GEOGRAFSKE Brand: INFORMACIJE EUROGI - EUROPEAN UMBRELLA ORGANISATION FOR GEOGRAPHICAL INFORMATION 43 Andrej Bilc: DELOVNO SREČANJE S PROF.DR. SEEGER-JEM WORKING MEETJNG WITH PROF.DR. SEEGER 44 Boris Premzl: VABILO NA GEODETSKI DAN INVITATION FOR GEODET/C WORKSHOP 46 Marko Krevs: GIS V SLOVENIJI 1993-1994 GIS IN SLOVENJA 1993-1994 47 Zvonimir Gorjup: TOPOGRAFIJA V ŠOLAH ZA VOJAŠKE POKLICE - VABILO K SODELOVANJU TOPOGRAPY IN SCHOOLS FOR MILITARY PROFESSION JOBS - INVITATJON FOR COOPERATION Božena Lipej: POMEMBNEJŠI SIMPOZIJI IN KONFERENCE V LETU 1994 SYMPOSIA AND CONFERENCES OF IMPORTANCE IN 1994 Bogdan Božič: OLGA KOLENC, ZANIMIVA LIKOVNA USTVARJALKA OLGA KOLENC, INTERESTING PLAST/C ART CREATOR Renata Bregar: REZULTATI 18. SMUČARSKEGA GEODETSKEGA DNEVA RESULTS OF THE 18TH SURVEYING SKIING DAY Božena Lipej: POVABILO NA GEODETSKI PLANINSKI POHOD INVITATION TO SURVEYING MOUNTAINEERING MARCH Zveza geodetov OGLASI V GEODETSKEM VESTNIKU Slovenije: ADVERTISEMENTS IN GEODETSKI VESTNIK 48 49 50 52 58 59 UVODNI Že krepko vajeni zapisa letnice 1994 se srečujemo z novo preobleko geodetskega strokovnega glasila, ki najavlja prvo številko v 38. letu izdajanja. Kar nekaj raznovrstnih tekstov nam je uspelo zbrati in objaviti, gotovo pa se je v zadnjem času, kot vedno, zgodilo še veliko za stroko pomembnih dogodkov, o katerih ne poročamo. Za bežen vpogled na področje dogajanj omenimo predvideno obravnavo geodetskega zakona na Vladi Republike Slovenije v sredini meseca junija (tega leta), izvajanje številnih razvojnih projektov MOP-Republiške geodetske uprave, predvideno upravno geodetsko centraliziranost, ustanavljanje geodetske zbornice, predvideno premestitev GIC-a Ministrstva za okolje in prostor, nizozemsko-slovenski projekt o implementaciji GIC-a Ministrstva za okolje in prostor ter najavimo 27. Geodetski dan v Radencih s temo Geodezija in prostor, ki bo v dneh od 13.-15. oktobra 1994. Pri izdajanju Geodetskega vestnika se bomo še naprej trudili, da bi oblikovali revijo, ki bo odražala naš strokovni vsakdan. Recenzentski dejavnosti bomo morali posvetiti več pozornosti kot doslej. Ker je krog strokovnjakov na obravnavanih strokovnih področjih in specifičnih tematikah omejen, bomo z ustreznimi novo pripravljenimi navodili skušali usposobiti tudi mlajše recenzente. Težava je tudi v tem, ker strokovno priznani kolegi večkrat nimajo ustreznih nazivov in zato po formalni plati ne bi smeli opravljati recenzentskih postopkov za kolege z višjimi nazivi. Take primere bomo morali tudi vnaprej reševati po posebnih načelih. Ena od pomembnih aktivnosti uredništva bo nadaljevanje odpiranja stroke prek znanstvene in strokovne revije v evropske strokovne sredine. Izmenjava revije Geodetski vestnik s sorodnimi tujimi publikacijami, indeksiranost revije v čim več mednarodnih sekundarnih virih ter zasledovanje citiranosti člankov revije v tujih periodičnih publikacijah bodo tudi v letu 1994 med prioritetnimi nalogami. Veseli bomo, če se bo splošna pismenost izboljševala tako v vsebinskem smislu kot tudi na področju upoštevanja avtorstva in doslednosti citiranja prevzetih gradiv. Interesi bralcev so različni; tudi področja zanimanja so različna, zato bomo skušali pridobiti čim več raznovrstnih domačih in nekaj tujih objav. Revija naj bo odraz našega dela ter doprinos k večji uveljavitvi stroke in njenih strokovnjakov v slovenskem in širšem prostoru. Tako lahko naredimo le s skupnimi močmi ter voljo za širšo predstavitev svojih kreativnih dosežkov. mag. Božena Lipej • G ADS VECTOR je program za ročno, polavtomatsko in avtomatsko vektorizacijo optično preči/onih · skeniranih načrtov znotraj programa AutoCAD Release 12 DO5 386. ADS VECTOR elegantno rešuje vedno bolj pereč problem prenosa obstoječih načrtov s papirja v računalnik. Primeren je za obdelavo arhitekturnih, gradbeniških, geodetskih kot tudi strojniških, elektro in drugih inženirskih načrtov. ADS VECTOR se odlikuje po vgrajenih sofisticiranih algoritmih za kalibracijo načrtov, po 'snop' funkcijah za lovljenje rastra, po visoko zmogljivih algoritmih za avtomatsko sledenje linijam in avtomatsko vektorizacijo v oknu, po veliki hitrosti obdelave (S-krat hitreje kot v Windows 3.1 okolju) in po enostavni uporabi. Obdelava skeniranih načrtov s programom ADS VECTOR je 3 do I O-krat hitrejša kot 'ročna' digitalizacija na zaslonu. V primerih, ko pa vektorizacija skeniranih načrtov sploh ni potrebna, lahko s kalibracijo dosežemo natančno odmerjanje koordinat, razdali in površin iz skenirane podloge. Raster lahko brišemo in urejamo, z dodajanjem vektorskih elementov v risbo in izrisom mešane rastersko / vektorske risbe na risalnik pa lahko dobimo popolnoma zadovoljive rezultate. ADS VECTOR čila datoteke RlC direktno. Z ustreznimi konverterii pa lahko beremo tudi TIFF, GP4, PCX ali MSP rasterske datoteke. ADS VECTOR se razviia v sodelovaniu med podietii CGS d.o.o. in ADACTA d. o. o. iz Liubliane. ADS VECTOR se distribuira po Evropi, Ameriki in ostalih kontinentih. la vse nadalinie informaciie pokličite: ADACTA CGS d.o.o., Voikova 65, Liubliana, Tei 061-340-485 ali 1684-551, Fax 061-340-475 ADACTA d.o.o., Dunaiska 21, Liubliana, Tei in fax 061-132-4093 ADS VECTOR is o registered trademark o/ CGS d.a.a. and Adacta d.a.a. Ali ather trademarks belong to theirrespective companies. Jh1t11(Jll)) Deve/op111e11t Syste,n Application Vektorizacija skeniranih načrtov v programu AutoCAD • Prikaz skeniranega 11ačrta v programu AutoCAD • Kalibraciia skeniranega načrta • Ure;an;e i11 izrisovan;e rasterske risbe • Lovl;e11;e točk 11a r11str11 • Avtomatsko sleden;e lini;am • Avtomatska vektorizaciia v podanem oknu •• • • •• IZ ZNANOSTI IN STROKE VERTI L I DATU I v L SLOVE S H REZV IJI dr. Božo Koler FAGG-Oddelek za geodezijo, Ljubljana Prispelo za objavo: 11.2.1994 Izvleček Predstavljeni so vertikalni datumi nivelmanskih mrež v Sloveniji ( avstro-ogrski nivelman, I. in II. nivelman velike natančnosti) in problemi, ki so se pojavili pri določevanju _vertikalnega datuma. avstro-ogrskega nivelmana. Ključne besede: ničelna nivojska ploskev, nivelmanska mreža, Slovenija, srednji nivo morja, vertikalni datum 1. UVOD UDK 528.371 (497.12) a določitev nadmorskih višin točk je zelo pomembno, da je predhodno določena primerjalna ploskev, od katere računamo nadmorske višine točk. Tako je vertikalni datum nivelmanske mreže podan s srednjim nivojem morja v določenem obdobju, ki je definiran kot ničelna nivojska ploskev. Srednji nivo morja je določen na osnovi rezultatov dolgoletnih opazovanj nihanj nivoja morja z mareografi, ki ga predstavlja aritmetična sredina nivoja morja na eni točki morske obale v daljšem časovnem obdobju. Srednji nivo morja ni konstanten niti na isti točki v različnih obdobjih kakor tudi ne na različnih mestih morske obale. Spremenljivost srednjega nivoja morja je posledica neprestanega nihanja nivoja morja zaradi različnih vzrokov. Periodična nihanja srednjega nivoja morja so posledica privlačne sile Sonca, Lune in Zemlje. Nepravilna nihanja srednjega nivoja morja so posledica delovanja vetra, zračnega tlaka, razlike v temperaturi in količini soli v morski vodi. Večji vpliv na nihanje' srednjega nivoja morja imajo periodični vplivi, kar pomeni, da srednji nivo morja niha bolj ali manj periodično. Da dobimo zanesljive podatke o srednjem nivoju morja, ki nam predstavlja vertikalni datum nivelmanske mreže, moramo neprekinjeno opazovati nihanje nivoja morja vsaj 18,6 leta, kar je povezano z vozli Lunine tirnice. 2. NORMALNI REPER Po dogovoru ima srednji nivo morja oziroma ničelna nivojska ploskev absolutno višino enako nič. Lega ničelne nivojske ploskve je definirana z vertikalno oddaljenostjo od t.i. normalnega reperja, ki je stabiliziran na območju, ki velja za geološko stabilno (Stefanovic 1955). Geodetski vestnik 38 (1994) 1 2.1 Navezava avstro-ogrske nivelmanske mreže na normalni reper ormalni reper za navezavo avstro-ogrske nivelmanske mreže na ničelno nivojsko ploskev predstavlja reper na pomolu Sartorio v Trstu. Višino normalnega reperja v Trstu je izračunal dr. Farolfi. Nadmorska višina normalnega reperja je bila določena na osnovi enoletnih opazovanj nihanj nivoja Jadranskega morja v letu 1875 in je znašala 3,352 ± 0,01 m. Mareograf na pomolu v Trstu so postavili leta 1869, vendar so bili prvi podatki o registraciji nivoja Jadranskega morja za leto 1875 objavljeni leta 1877. V Avstro-Ogrski monarhiji so višino normalnega reperja določili na osnovi enoletnih opazovanj zato, ker so v teh letih v Evropi želeli povezati srednje nivoje Sredozemskega morja s severnimi morji in določiti enotni normalni reper za celo Evropo. Ker so ugotovili, da je srednji nivo Sredozemskega morja nižji za 13 cm od srednjega nivoja severnih morij, so se odločili, da ne bodo določili enotnega normalnega reperja za celo Evropo, temveč bodo obdržale posamezne države svoje normalne reperje (Zeger 1986). zanesljivosti določitve ničelne nivojske ploskve le na osnovi podatkov o registraciji nihanja nivoja morja je že leta 1904 podvomil Sterneck. Tako je primerjal višine osnovnih reperjev mareografov v Trstu, Puli in Dubrovniku, ki so jih določili na osnovi večletnih opazovanj nihanj nivoja morja in na osnovi vključevanja v avstro-ogrsko nivelmansko mrežo. Da je lahko primerjal višine osnovnih reperjev niareografov, je ponovno določil višino normalnega reperja v Trstu za leto 1901. Srednji nivo morja je določil na osnovi podatkov o registraciji nihanja nivoja morja v obdobju od 1875-1879 (brez 1877) in od 1901-1904. Novo določena nadmorska višina normalnega reperja je znašala 3,2621 ± 0,0099 m. Za obe višini normalnega reperja velja, da nista bili določeni na osnovi neprekinjenih opazovanj nihanj nivoja morja (vsaj 18,6 leta). Poleg tega se oba podatka o legi ničelne nivojske ploskve razlikujeta za 8,99 cm. Po Sterneckovih izračunih se stare avstro-ogrske nadmorske višine reperjev ne nanašajo na srednji nivo Jadranskega morja v Trstu, temveč na primerjalno nivojsko ploskev, ki je za 8,99 cm nižja od ničelne nivojske ploskve, ki je bila določena na osnovi osemletnih opazovanj nihanj nivoja Jadranskega morja (Zeger 1986). problemom določitve vertikalnega datuma avstro-ogrske nivelmanske mreže so ukvarjali tudi drugi geodeti in geofiziki. Tako v literaturi zasledimo še tele vrednosti o legi primerjalne ploskve glede na ničelno nivojsko ploskev, ki bi morala biti prevzeta za vertikalni datum avstro-ogrske nivelmanske mreže: o 8,93 cm. To vrednost je določil Kasumovic s pomočjo opazovanj nihanj nivoja morja v Bakru in se nanaša na leto 1933 (Kasumovič 1950), o 10,57 cm - to vrednost so izračunali na osnovi podatkov, ki jih je Kasumovic objavil kasneje in se prav tako nanaša na mareograf v Bakru in leto 1933. Omenjena podatka se med seboj razlikujeta, ker je Kasumovic določil srednji nivo morja za leto 1933 s konstanto mareografa, ki je bila določena leta 1948, o 13,83 cm - to vrednost je izračunal Bilajbegovič iz opazovanj nihanj nivoja morja v Bakru za leto 1971, o 18,5 cm to vrednost so določili na Istituto Talassografico Trieste iz opazovanj mareografa v Trstu za leto 1969 (Bilajbegovic, Marchesini 1991). Geodetski vestnik 38 (1994) 1 Seveda se pojavi vprašanje, zakaj c:,ibstajajo razlike med srednjimi nivoji, ki so jih določili posamezni raziskovalci. Ce pogledamo zgornje podatke, lahko opazimo, da so bile posamezne vrednosti določene na različnih mareografih (Bakar, Trst) in za različna leta (1901, 1933, 1969, 1971). Bilajbegovic je razlike med omenjenimi vrednostmi razložil s pomočjo razlike med linearnima trendoma nihanja srednjega nivoja morja v Trstu in Bakru. Poleg tega je leta 1991 objavil podatek, da je bil srednji nivo morja v Trstu določen prenizko za 6,056 cm (Bilajbegovic, Marchesini 1991). Omenjena vrednost je določena na osnovi opazovanj nihanj nivoja morja na mareografu v Bakru in podatkov o niveliranjih med osnovnim reperjem mareografa v Bakru in normalnim reperjem v Trstu. 2.2 Navezava I. nivelmana velike natančnosti (l. NVN) na normalni reper času izmere in izravnave nivelmanskih vlakov I. NVN na območju nekdanje SFRJ nismo imeli stabiliziranega normalnega reperja. Tako so nadmorske višine I. NVN navezane na normalni reper avstro-ogrskega nivelmana, kar pomeni, da imamo za avsirocogrsko nivelmansko mrežo in mrežo I. NVN isti vertikalni datum. 2.3 Določitev vertikalnega datuma II. nivelmana velike natančnosti. (II. NVN) ivelmanska mreža II. NVN je bila prvič navezana na normalni reper, ki je bil stabiliziran na območju nekdanje SFRJ. Normalni reper so stabilizirali na geološko stabilnem območju v osrednjem delu nekdanje SFRJ (v mestu Maglaj). Na vzhodni obali Jadranskega morja je postavljeno sedem mareografov. Najstarejša sta mareografa v Bakru in Splitu (v pristanišču), ki so ju postavili leta 1929. Po 2. svetovni vojni so zgradili še mareografe v Splitu na rtu Marjan (1952), v Dubrovniku (1954), v Rovinju (1955), v Kopru (1962) in Baru (1964). V Preglednici 1 so navedeni podatki o neprekinjeni registraciji nihanj nivoja morja za posamezne mareografe do leta 1989 in podatki o vključitvi mareografov v nivelman velike natančnosti. Preglednica 1 Neprekinjena Leto vključitve mareografa v nivelman Mareograf registracija velike natančnosti , od leta Koper 1962 1964, 1972 Rovihj 1955 1957, 1964, 1972 Bakar 1954 1957, 1964/65, 1970/72 Split - pristanišče 1954 1957, 1964/65, 1970/72 Split - Marjan 1954 1957, 1962/63 Dubrovnik 1954 1957, 1962/63, 1970/71 Bar 1965 ni podatkov Geodetski vestnik 38 (1994) 1 Vertikalni datum II. NVN oziroma srednji nivoji morja na posameznih mareografih so določeni za 3.7.1971 iz podatkov registracije nihanj nivoja morja od 1962,2 do 1980,8. Na vseh mareografih, razen v Baru, je bil srednji nivo morja določen na osnovi registracije nihanj nivoja morja za eno celo periodo - 18,6 let (Bilajbegovič et aL 1989). Leta 1962 in 1963 so ~or1:1alni 1reper_v Maglaju_povezali s pr_ecizni~ n~velmanom z mareografoma v Splitu m Dubrovmku. KasneJe so povezah s prec1zmri:l nivelmanom tudi ostale mareografe (1964-1965) in jih vključili v izmero IL NVN. V izmero IL NVN ni bil vldjučen le mareograf v Baru, saj osnovni reper mareografa ni bil povezan z nivelmanskimi vlaki Il. NVI,T. Nadmorska višina normalnega reperja je določena s skupno izravnavo merjenih višinskih razlik med mareografi in normalnim reperjem iz leta 1962/63, 1970-1973 in višinskih razlik med osnovnimi reperji mareografov, ki so določene iz mareografskih opazovanj. 3. ZAKLJUČEK admorske višine točk, ki jih uporabljamo v Sloveniji, so podane na osnovi vertikalnega datuma avstro-ogrske nivelmanske mreže. Te nadmorske višine točk so določene iz izmere L NVN in navezovanj nivelmanskih vlakov nižjih redov na reperje I. NVN. Če se bomo odločili za ponovno izmero NVN na območju Slovenije, potem moramo izbrati najprimernejše območje za stabilizacijo normalnega reperja in se odločiti, na katere osnovne reperje mareografov bomo normalni reper in s tem mrežo NVN navezali. V Kopru imamo sicer postavljen mareograf, vendar je treba preveriti ali ustreza standardom in merilom o registraciji nivoja morja in zbrati podatke o konstantnosti spremljanja sprememb nivoja morja. Moje mnenje je, da bi morali vertikalni datum nove mreže NVN določiti tudi na osnovi podatkov opazovanj nihanj nivoja morja na mareografih, ki so postavljeni v Rovinju, Bakru in Trstu. O tem se moramo seveda dogovoriti z ustreznimi službami v Italiji in na Hrvaškem. Vilri: Bilafbegovic, A. et al., 1989, II. Nivelman visoke točnosti Jugoslavije - svezak 1, Geodetski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Zavod za višu geodeziju, Zagreb, 3-4. Bilajbegovic, A., Marchesini, C, 1991, Jugoslavenski vertikalni datumi i preliminarno povezivanje nove jugoslovenske nivelmanske mreže s austrijskom i talijanskom, Geodetski list ( 45), Zagreb, štev. 7-9, 233-249. Kasumovic, M., 1950, Srednja razina Jadranskog mora i geodetska nonnalna nula Trst, Geodetski lisi (4), štev. 10-12, 243-256. Kasumovic, M., 1959, O srednjoj razini Jadranskog mora i njenom utvrdivanju, Geodetski list (13), štev. 7-9, 159-169. Stefanovi(;, M., 1955, Normalni reper nivelmanske mreže, Geodetski list (9), štev. 1-2, 3-14. Zeger, l., 1986, Historische Entwicklung des Praezisionsnivellements in Oesterreich, Oesterreichische Zeitschrift fuer Vermessungswesen und Photogrammetrie (74), štev. 4, 250-263. Recenzija: Marjan Jenko Ivan Štupar Geodetski vestnik 38 (1994) 1 UDC 528.371 (497.12) VE TICAL DATUMS OF LEVELLING NE OR S IN SLOVEN dr. Božo Koler FAGG-Oddelek za geodezijo, Ljubljana · Receivedfor publication: Feb. 11, 1994 Abstract The author presents vertical datums of levelling networks in Slovenia (Austro-Hungarian levelling, I. and JI. levelling of great accuracy) i.mdproblems arising when defining the vertical datum of the Austro-Hungarian levelling. Keywords: levelling network, medium sea leve!, Slovenia, swface reference plane, vertical datum l. INTRODUCTION In defining altitudes of points it is of vi tal importance to determine in advance a comparative surface from which heights of points above sea level are calculated. Thus the vertical datum of a levelling network is given by the medium sea leyel in a certain tirne span defined as a surface reference plane. The medium sea level is defined on the basis of results of yearlong observations of the sea level oscillation by tide gauges represented by the arithmetic mean of the sea level at one point of a sea shore in a longer tirne span. The medium sea level is not constant neither at the same point at different tirne periods nor at different places of the sea shore. The medium sea level variance is a result of a constant oscillation of the sea leve! due to various causes. Periodic oscillations of the medium sea leve! are the result of the attractive force of the Sun, Moon, and Earth. Irregular oscillations of the medium sea level are due to activities of wind, atmospheric pressure, differences in temperature and quantity of salt in the sea water. Greater influence on oscillation of the medium sea leve! have periodic influences e.g. the medium sea level oscillates more or less periodically. To obtain reliable data on medium sea level which is represented by the vertical datum of a levelling network constant observations of oscillation of the sea level are needed for at least 18,6 years due to nodes of Lunar trajectory. 2. NORMAL BENCH MARK ccording to agreement the altitude of the medium sea level e.g. the surface eference plane equals zero. The position of the reference surface plane is defined by a vertical distance form the so called normal bench mark which is stabilized on an area regarded as geologically stabile one (Stefanovic 1955). Geodetski vestnik 38 (1994) 1 2.1 Connection of the Austro-Hungarian levelling netwm:k t~ a normal bench mark The normal bench mark for connection of the Austro-Hungarian levelling network to the surface reference plane is the bench mark at the Sartorio pier in Trieste, ltaly. The height of the normal bench mark in Trieste was calculated by dr. Farolfi. The altitude of the normal bench mark was determined on the basis of one year observations of the oscillation of the level of the Adriatic Sea in 1875 and the result is 3,352 ± 0,01 m. The tide gauge on the Trieste pier was set up in 1869 yet the first data on the Adriatic Sea leve! registration for 1875 were published in 1877. In Austro-Hungarian monarchy the height of the normal bench mark was defined on the basis of one year obs~rvations because the wish in Europe in those years was to connect medium levels of the Medierranean with the north seas, and to d.etermine a unique normal bench mark for the whole of Europe. As it was found out that the medium level of the Mediterranean is for 13 cm lower from the medium level of the norih seas it was decided not to determine a unique normal bench mark for the whole of Europe but each country should keep its normal bench mark (Zeger 1986). A s carly as 1904 Sterneck was the first to doubt the reliability of the reference J-\..surface plane determination beeing gathered only on the basis of a single year registration of oscillation of the sea level. So he compared heights of the basic bench marks of tide gauges in Trieste, Pula and Dubrovnik which were defined on the basis of yearlong observations of sea level oscillation and on the basis of the Austro-Hungarian levelling network integration. To be able to compare heights of basic bench marks of tide gauges he defined the height of the normal bench mark in Trieste anew for 1901. He defined the medium sea level on the basis of data of registration of the sea level oscillation for the period 1875-1879 (without 1877) and from 1901-1904. The new defined altitude of the normal bench mark equaled 3,2621 ± 0,0099 m. For both heights of the normal bench mark stands they were not defined on the basis of uninterrupted observations of the sea level oscillation ( at least 18,6 years). In addition both data differ as to the position of the surface reference plane for 8,99 cm. According to Sterneck's calculations the old Austro-Hungarian altitudes of bench marks do not refer to the medium leve! of the Adriatic Sea in Trieste but to a comparative level surface which is 8,99 cm lower than the surface reference plane defined on the basis of eight years of observations of oscillations of the Adriatic Sea level (Zeger 1986). The problem of defining a vertical datum of the Austro-Hungarian levelling network was also dealt with other surveyors and geophysicists. The professional literature gives also the following values of the position of the comparative surface as to the reference surface plane which should be taken for the vertical datum of the Austro-Hungarian levelling network: o 8,93 cm - this value was determined by Kasumovic by the aid of observing oscillation sea level at Bakar and refers to the year 1933 ( Kasumovic 1950). o 10,57 cm the value was obtained from data Kasumovic published later and they also refer to the tide gauge in Bakar and year 1933. The two mentioned data differ since Kasumovic defined the medium sea level for 1933 by taking the tide gauge constant defined for 1948. Geodetski vestnik 38 (1994) 1 • 13,83 cm the value was calculated by Bilajbegovic from observations of the sea level oscillations in Bakar for 1971. • 18,5 cm - this value was defined by Istituto Talassografico Trieste from observations of the tide gauge in Trieste for 1969 (Bilajbegovic, Marchesini 1991). The question bound to arise is how comes to differences among medium levels defined by individual observers. Inspecting the above mentioned data we notice the individual values were defined at different tide gauges (Bakar, Trieste) and for different years (1901, 1933, 1969, 1971). Bilajbegovic explained the differences among the mentioned values by the difference between linear trends of oscillation of the medium sea level in Trieste and Bakar. In addition in 1991 he published that the medium sea level in Trieste was defined too low for 6,056 cm (Bilajbegovic, Marchesini 1991). The mentioned value was defined on the basis of observations of the oscillations of the sea level in the tide gauge in Bakar and data of levelling between the basic bench mark of the tide gauge in Bakar and the normal bench mark in Trieste. · 2.2 Com1ecticm of the I. levelling ol' great accuracy (I. NVN) to non:nal bench mark hen surveying and adjusting the levelling network of the I. NVN on the territory of the ex Socialist Federative Republic of Yugoslavia there was no stabilized normal bench mark. So the altitudes of the I. NVN were connected to the normal bench mark of the Austro-Hungarian levelling which means we have the same vertical datum for the Austro-Hungarian levelling network and the network of the I. NVN. 2.3 Defining the vertical datum ol' the II. levelling ol' great accuracy (II. NVN) The levelling II. NVN network was first connected to the normal bench mark, which was stabilized on the territory of the ex Socialist Federative Republic of Yugoslavia. The normal bench mark was stabilized at a geologically stabile area in the main part of the ex Yugoslavia (city of Maglaj). On the east coast of the Adriatic Sea there are seven tide gauges. The oldest are the tide gauges in Bakar and Split (in the port), set up in 1929. After the second world war tide gauges were set up in Split at the Cape Marjan (1952), Dubrovnik (1954), Rovinj (1955), Koper (1962) and Bar (1964). Table 1 shows data on the uninterrupted registration of the sea level oscillation for individual tide gauges till 1989 and data on including tide gauges into the levelling of great accuracy . . Geodetski vestnik 38 (1994) 1 TaMe 1 Unintenupted Year of including tide gauge into levelling Tide gauge in registration since of great accuracy Koper 1962 1964, 1972 Rovinj 1955 1957, 1964, 1972 Bakar 1954 1957, 1964/65, 1970/72 Split - the port 1954 1957, 1964/65, 1970/72 Split - Marjan 1954 1957, 1962/63 Dubrovnik 1954 1957, 1962/63, 1970/71 Bar 1965 no available data he vertical datum of the n. NVN e.g. the medium sea leve! on individual tide gauges are defined for 3.7.1971, from data of the registration of the sea leve! oscillation from 1962,2 till 1980,8. On all tide gauges except the one in Bar the medium sca level was defined on the basis of a registration of sea level oscillation for one whole period 18,6 years (Bilajbegovic et al. 1989). In 1962 and 1963 the normal bcnch mark in Maglaj was connected by a precise levelling with tide gauges in Split and Dubrovnik. Later also other tide gauges were connected by a precise levelling (1964-1965) and they were included into the surveying of the IL NVN. Into the II. NVN surveying only the tide gauge in Bar was not included as the basic bench mark of the tide gauge was not connected with the levelling network of the II. NVN. The altitude of a normal bench mark is determined by a mutual adjustment of the measured altitude differences among tide gauges and the normal bench mark from 1962/63, 1970-1973, and by altitude differences among the basic bench marks of tide gauges determined from tide gauges observations. 3. CONCLUSION Altitudes of points, used in Slovenia, are given on the basis of a vertical datum of the Austro-Hungarian levelling network. These altitudes are determined from the survey of the I. NVN and connections of levelling networks of lower orders to bench marks of the I. NVN. Ifwe are to decide for a new NVN survey on the territory of Slovenia the most suitable area for stabilization of the normal bench mark has to be chosen and decision has to be taken as to which basic bench marks of tide gauges the normal bench mark and with it the NVN network is to be connected. There is the tide gauge in Koper yet it remains to b.e checked whether it is in accordance with standards and regulations about registration of the sea level and data on a constant monitoring sea level changes. In my opinion the vertical datum of the new NVN network ought to be defined also on the basis of observing the sea level oscilations on tide gauges set up in Rovinj, Bakar and Triest. Naturally this should be discussed with appropriate offices in Italy and Croatia. Geodetski vestnik 38 (1994) 1 References: Bilajbegovič, A. et al., 1989, II. Nivelman visoke točnosti Jugoslavije - svezak 1, Geodetski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Zavod za višu geodeziju, Zagreb, p. 3-4. Bilajbegovič, A., Marchesini, C., 1991, Jugoslavenski vertikalni datumi i preliminarno povezivanje nove jugoslovenske nivelmanske mreže s austrijskom i talijanskom, Geodetski list, Vol. 45, Zagreb, No. 7-9, p. 233-249. Kasumovič, M., 1950, Srednja razina Jadranskog mora i geodetska normalna nula Trst, Geodetski list, Vol. 4, No. 10-12, p. 243-256. J(asumovič, M., 1959, O srednjo} razini Jadranskog mora i njenom utvrdivanju, Geodetski list, Vol. 13, No, 7-9, p. 159-169. Stefanovic, M., 1955, Normalni reper nivelmanske mreže, Geodetski list, Vol. 9, No. 1-2, p. 3-14. Zeger, J, 1986, Historische Entwicklung des Praezisionsnivellements in Oesten·eich, Oesterreichische Zeitschrift fuer Vennessungswesen und Photogrammetrie, Jahrg. 74, Heft 4, S. 250-263. Review: Marjan Jenko Ivan Štupar Geodetski vestnik 38 (1994) 1 UDK (UDC) 528.48:389.6 061.14(497.12):389.6 AN LIZA STANDA DIZI JA ZA POTREBE GEODEZIJE V v INZENI STVU dr. Božo Koler FAGG-Oddelek za geodezijo, Ljubljana Prispelo za objavo: 11.2.1994 Izvleček V članku so predstavljeni nivoji standardizacije (mednarodni, regionalni in nacionalni) in organizacija Urada za standardizacijo in meroslovje. Poleg tega je opravljena analiza standardiziranja za potrebe geodezije v inženirstvu. Ključne besede: CEN, geodezija v inženirstvu, ISO, standardi, standardizacija, Urad za standardizacijo in meroslovje, USM/TC GPO/WG 2 - Meritve in odstopanja Zusammenfassung In der Arbeit werden verschiedene Niveaus der Standardisierung (intemationales, regionales und nationales Niveaus) und die Organisation des Institutes fuer Standardisierung und Eichwesen vorgestellt. Femer wird auch eine Analyse ueber die Standards im Gebiet Ingenieurgeodaesie ausgearbeitet. Stkhwoerter: CEN, Institut fuer Standardisierung und Eichwesen, ISO, Standardisierung, Standarde, Ingenieurgeodaesie, USM/TC GPO/WG 2 - Messungen und Fehlers l. UVOD Standarde sprejemamo na mednarodnem, regionalnem in nacionalnem nivoju. Mednarodni nivo standardiziranja predstavlja Mednarodna organizacija za standardizacijo, ki izdaja mednarodne standarde - ISO. Regionalni nivo standardiziranja, ki je pomemben za nas, predstavlja Evropski komite za standardizacijo - CEN, ki izdaja evropske standarde - EN. CEN so ustanovile države članice ES-a in EFTE. Nacionalni nivo standardiziranja predstavljajo uradi in organizacije v posameznih državah, katerih naloga je sprejemanje nacionalnih standardov. Cilj pri sprejemanju standardov je, da določen standard sprejmejo na čim višjem nivoju (mednarodni ali evropski standardi). Torej posamezne države dajejo prednost mednarodnemu in evropskemu standardiziranju pred nacionalnim. Glede na težnje po skupnem evropskem trgu in čim enostavnejšemu trgovanju med posameznimi državami je seveda to povsem razumljivo. Mednarodne ali evropske standarde posamezne države po potrebi prevzamejo kot nacionalne standarde. V Sloveniji sprejema nacionalne standarde Urad za standardizacijo in meroslovje (USM), ki je bil ustanovljen v okviru Ministrstva za znanost in tehnologijo. Geodetski vestnik 38 (1994) 1 2. MEDNARODNO IN REGIONALNO STANDARDIZIRANJE ZA POTREBE GEODEZUE V INŽENIRSTVU Sprejemanje standardov v Mednarodni organizaciji za standardizacijo je organizirano v okviru posameznih tehniških komitejev (TC). Predloge standardov pripravljajo v podkomitejih (SC) in delovnih skupinah (WG). Standarde s področja geodezije v inženirstvu sprejemajo v TC 59 Gradnja poslopij, v okviru katerega deluje podkomite številka 4 (SC 4), ki je bil ustanovljen leta 1947. V ISO/TC 59/SC 4 je včlanjenih 40 držav z vsega sveta. S področja geodezije v inženirstvu je trenutno možno prevzeti 27 ISO standardov, ki jih lahko razdelimo v tele tematske sklope: o Terminologija: (ISO 1803/1-2, ISO 7078) • Geodetski merski instrumenti in merske metode pri gradnji objektov: (ISO 4463/1, ISO 7077, ISO 7976/1-2, ISO 8322/1-10) • Ocena natančnosti in dovoljena odstopanja pri gradnji objektov: (ISO 3443/1-8, ISO 4464, ISO 7737). V okviru Evropske organizacije za standardizacijo do sedaj niso izdali svojih standardov s področja geodezije v inženirstvu. V okviru te regionalne organizacije za standardiziranje deluje tudi t.i. Sektor B Gradnja in konstrukcije, ki bo pregledal naslednje ISO standarde: ISO 4463/1, ISO 7078, ISO 7976/1-2 in ISO 8322/1-8. Na osnovi analize omenjenih standardov in potreb po posameznem standardu bodo odločili, katere izmed omenjenih ISO standardov bodo sprejeli kot evropske standarde EN. 3. ORGANIZACIJA URADA ZA STANDARDIZACIJO IN MEROSLOVJE (USM) IN SPREJEMANJE SLOVENSKIH STANDARDOV onec leta 1991 je v okviru Ministrstva za znanost in tehnologijo začel z delom USM, ki je pristojen za izdajanje slovenskih standardov. Tako je USM prevzel pravice in dolžnosti Zveznega zavoda za standardizacijo in Zveznega zavoda za mere in plemenite kovine. Delo v USM poteka v petih resorjih: o standardizacija • preskušanje - certificiranje - kakovost • meroslovje • homologacija cestnih vozil • splošne dejavnosti. Glavne naloge na področju standardizacije so (Sporočila USM 1993): • vzpostavitev sistema slovenske nacionalne standardizacije o ustanovitev in usklajevanje dela tehniških odborov, pododborov in delovnih skupin • izbira področij za aktivno sodelovanje v mednarodnih in regionalnih organizacijah za standardizacijo • izpolnjevanje obveznosti in izkoriščanje pravic, ki izhajajo iz članstva v mednarodnih in regionalnih organizacijah za standardizacijo • priprava, sprejemanje in izdajanje slovenskih standardov ( oznaka SLS) o vzpostavitev in vzdrževanje baze podatkov o standardih in tehničnih predpisih Republike Slovenije. Geodetski vestnik 38 (1994) 1 V okviru USM-ja so ustanovili tehniške odbore za posamezna strokovna področja, katerih naloga je izdelava osnutkov, predlogov ter priprava končnega besedila slovenskih standardov. Pri ustanavljanju tehniških odborov so upoštevali organizacijsko shemo Mednarodne organizacije za standardizacijo. Po Pravilniku za pripravljanje in izdajanje slovenskih standardov lahko predlagajo ustanovitev tehniškega odbora zainteresirano podjetje, organizacija ali skupnost, gospodarske zbornice, upravni organi in druge zainteresirane institucije. Na osnovi rezultata razpisa za posamezni tehniški odbor direktor USM-ja imenuje nosilca predsedstva (podjetje ali druga pravna oseba) in člane tehniškega odbora. Pri nastajanju slovenskega standarda USM upošteva pravila, ki so običajna za nastajanje mednarodnih standardov. Pomembne faze pri nastajanju slovenskih standardov so (Tominc 1992): • pobuda (oznaka POBD) za pripravo, sprejem in izdajo slovenskega standarda, ki jo lahko dajo zainteresirana podjetja, organizacije ali skupnosti, gospodarske zbon;iice, upravni organi in druge zainteresirane institucije. Pobuda je pisna, argumentirana in lahko vsebuje že delovni osnutek slovenskega standarda; • delovni osnutek ( oznaka DSLS). Prvi delovni osnutek pripravi delovna skupina, ki jo določi pristojni tehniški odbor, v kolikor ni prvi delovni osnutek predložil že pobudnik; • osnutek standarda ( oznaka OSLS) predstavlja delovni osnutek, ki ga je s konsenzom sprejel tehniški odbor; • predlog standarda ( oznaka PSLS) predstavlja osnutek standarda, ki ga je dal tehniški odbor v javno obravnavo. Na osnovi rezultatov javne obravnave tehniški odbor sprejme in pripravi dokončno besedilo slovenskega standarda; • slovenski standard ( oznaka SLS) izda USM, ki ga objavi v Sporočilih USM-ja. Zainteresirani lahko kupijo slovenski standard pri USM-ju. 3.1. Standardiziranje za potrebe geodezije v inženirstvu er so posamezni tehniški odbori prevzeti po organizacijski shemi ISA, je tudi tandardiziranje za potrebe geodezije v inženirstvu v Sloveniji vključeno v tehniški odbor Gradnja poslopij ( oznaka USM(TC GPO Gradnja poslopij). Omenjeni tehniški odbor je bil ustanovljen maja 1993 in pokriva delovno področje ISO(TC 59 Gradnja poslopij. Nosilec predsedstva tehniškega odbora je FAGG, njegov predsednik je dr. Lojze Muhič. V okviru tehniškega odbora deluje devet delovnih skupin: Modularna koordinacija, Meritve in odstopanja, Stiki, Kuhinjska oprema, Sanitarna oprema, Instalacije, Obnašanje konstrukcij in potrebe uporabnikov, Prostorske potrebe funkcionalno oviranih oseb in Varnost v arhitekturi in urbanizmu. Delovna skupina, ki pokriva področje geodezije v inženirstvu ima uradno oznako USM/TC GPO/WG 2 - Meritve in odstopanja in je bila ustanovljena septembra 1993. Predsednik in člani omenjene delovne skupine so: dr. Božo Koler, FAGG, predsednik, Matjaž Accetto, ing. geod., Geodetski zavod Slovenije, dr. Aleš Breznikar, FAGG, mag. Gorazd Planinšič, FNT-Fizika, Darja Slokan-Dušič, dipl. arh., Gradbeno podjetje Grosuplje, mag. Jelena Srpčič, dipl. ing. grad., ZRMK. Da bi se izognil morebitni napačni interpretaciji glede članstva negeodetov v omenjeni delovni skupini, moram pojasniti, da D. Slokan-Dušič, mag. J. Srpčič in mag. G. Planinšiča predvsem zanima nadzor kvalitete končnih gradbenih elementov oziroma Geodetski vestnik 38 (1994) 1 posamezni merilni instrumenti za merjene veličin v fiziki. Člani delovne skupine Meritve in odstopanja so postali, ker so predvidevali, da med mednarodnimi ISO standardi, ki jih mora pregledati omenjena delovna skupina, obstajajo tudi standardi, ki obravnavajo delovna področja, s katerimi se ukvarjajo v svojih delovnih organizacijah. Vsebine posameznih standardov, ki jih je izdal ISO/TC 59/SC 4 pa predhodno seveda nismo poznali. S tega stališča je seveda odveč bojazen, da bodo negeodeti odločali o predlogih slovenskih standardov, ki obravnavajo geodezijo v inženirstvu. To je povsem jasno razvidno iz zapisnika s l. sestanka USM/TC GPO/WG 2 - Meritve in odstopanja, v katerem so navedene zadolžitve posameznikov v okviru omenjene delovne skupine. Omenjeni zapisnik so dobili zgoraj navedeni predsednik in člani delovne skupine, tako da si ga lahko zainteresirani posamezniki ogledajo. aloga delovne skupine je, da pregleda jugoslovanske in mednarodne ISO standarde s področja meritev in odstopanj pri gradnji objektov. Od jugoslovanskih standardov je potrebno pregledati dva terminološka standarda JUSU. A9. 012 in JUS U. A9. 067, ki sta bila izdana v slovenščini in ISO standarde, ki so navedeni v drugem poglavju. Po opravljeni analizi posameznih standardov bo delovna skupina pripravila delovne osnutke slovenskih standardov (DSLS). Pri prevzemanju ISO standardov bomo upoštevali potrebe izvajalcev in uporabnikov storitev s področja geodezije v inženirstvu. 4. ZAKLJUČEK a vsak sprejeti standard, razen za standarde, ki so navedeni v pravilnikih in standarde, ki obravnavajo varstvo okolja in ljudi, velja načelo prostovoljnosti uporabe. To pomeni, da uporaba standarda ni obvezna in vsak posameznik sam odloča, katere standarde bo pri svojem vsakodnevnem delu uporabljal in katere ne. Za posamezne izvajalce in uporabnike standard predstavlja pripomoček in glede na omenjeno načelo prostovoljnosti nikakor ne prisilo. Poleg omenjenega tehniškega odbora in delovne skupine (USM/TC GPO/WG 2 -Meritve in odstopanja), ki pokriva področje geodezije v inženirstvu, mislim, da moramo geodeti poiskati svoje mesto še v naslednjih tehniških odborih: JTC 1 Informacijska tehnologija, TC 10 Tehniško risanje, TC 37 Terminologija (načela in koordinacija), TC 69 Uporaba statističnih metod, TC 145 Grafični simboli in TC 172 Optika in optični instrumenti (Sporočila USM 1991). Viri: Tominc, B., 1992, Vzpostavljanje sistema standardizacije na Slovenskem, Sporočila USM (2), Ljubljana, štev. 1, 30-32. Urad za standardizacijo in meroslovje, 1991, Sporočila USM (1), Ljubljana, štev. 1, 2 - 3, 29-33. Urad za standardizacijo in meroslovje, 1993, Pregled slovenske standardizacije na področju gradbeništva, Sporočila USM (3), Ljubljana, štev. 3, 1-34. Recenzija: Matjaž Accetto (v delu) Franc Brane Matko (v delu) Geodetski vestnik 38 (1994) 1 UDK (UDC) 528.061.001 s HME LIVP ENJIH dr. Aleš Breznikar FAGG-Oddelek za geodezijo, Ljubljana Prispelo za objavo: 14.2.1994 Izvleček Predstavljene so atmosferske spremembe, ki imajo za posledico pojav pogreškov pri geodetskih merjenjih. Podani so vplivi na stabilnost geodetskega instrwnentarija in opisane spremembe tistih atmosferskih dejavnikov, ki vplivajo na pojav refrakcije. Ključne besede: atmosfera, lomni količnik, refrakcija, temperaturni gradient, zračni tlak Zusammenfassung Atmosphaerische Aendenmgen, die Fehler bei geodaetischen Jllfessungen verursachen, werden dargestellt. Einflusse auf Stabilitaet der geodaetischen Instrumenten sind angegeben und Aenderungen atmosphaerischen Parametem, die Refraktion verursachen, beschrieben. Stkhwoerter: Atmosphaere, Brechungsindex, Luftdruck, Refraktion, Temperatur Gradient 1. UVOD V. zadnjem stoletju je natančnost merskih postopkov v geodeziji omejevala predvsem nepopolnost merskega instrumentarija, medtem ko so faktorji okolja imeli relativno minimalni oziroma zanemarljiv vpliv. Razmere pa so se spremenile, ko so v geodezijo začeli uvajati precizne in elektronske instrumente in z njimi povezane nove metode. Ti novi instrumenti in metode so v zadnjih dveh desetletjih bistveno vplivali na geodetske postopke in omogočili doseganje današnje natančnosti. V zadnjem času so ugotovili, da naložbe v nadaljnji razvoj instrumentarija ne prinašajo več zadovoljivega napredka pri povečanju natančnosti merskih rezultatov.(panes, ko dosegamo natančnost merjenja kotov 0,1 mgon, preciznega niveliranja 0,2 mm/km in elektronskega merjenja dolžin z natančnostjo 10-7, številni avtorji opozarjajo, da je ravno vpliv atmosfere tisti dejavnik, ki postavlja meje natančnosti geodetskih meritev. Pod takšnimi pogoji je veliko bolj smiselno raziskovati vplive okolja, kot pa sam razvoj instrumentarija. S tem je problem vplivov okolja, posebno še refrakcije, dobil poseben pomen, ki je popolnoma drugačen, kot ga je imel v preteklosti. Večino geodetskih del opravljamo na terenu pod zelo različnimi klimatskimi in vremenskimi pogoji. Zaradi tega so geodetska merjenja obremenjena z vplivi okolja, ki povzročajo vrsto različnih pogreškov. Ti se nam v končni fazi seštevajo v rezultatih ter nam kvarijo natančnost merjenja. '\ J, 20 Geodetski vestnik 38 ( 1994) 1 Spremembe v okolju lahko glede na učinek pri geodetskih meritvah razdelimo na dve vrsti: o direktni vpliv na stabilnost merskega instrumentarija in pribora o vpliv atmosfere na merski žarek ter s tem pojav refrakcije. 2. VPLIVI NA STABILNOST MERSKEGA INSTRUMENTARIJA Vsak merski proces na terenu traja nek določen čas. V času trajanja merskega procesa sta tako instrument kot tudi ostali merski pribor izpostavljena spremembam, ki nastopajo v okolju. Pri tem sta pomembna predvsem dva dejavnika, ki rušita stabilnost merskega instrumentarija v procesu merjenja. To sta: posedanje instrumenta kot posledica reakcije tal zaradi teže instrumenta s stativom ter zvijanje instrumenta s stativom kot posledica neenakomernega segrevanja instrumenta in stativa. Posedanje instrumenta je pojav, ki ga v pretežni meri lahko odpravimo s pazljivim postavljanjem instrumenta. Običajno pri najpreciznejših meritvah kotov in dolžin. postavljamo instrument direktno na betonske stebre in se s tem izognemo vplivu posedanja. Pogrešek zaradi posedanja instrumanta je posebno opazen pri preciznem nivelmanu, kjer v celotnem merskem pocesu velikokrat postavljamo instrument in običajno začnemo z merjenjem takoj po postavitvi nivelirja. V času takoj po postavitvi instrumenta pa je posedanje stativa največje. Pogrešek lahko zmanjšamo s pazljivim postavljanjem instrumenta, s časovnim zamikom med postavitvijo instrumenta in začetkom merjenja ter z ustrezno metodo merjenja, s katero lahko odpravimo predvsem sistematični vpliv pogreška na merjenje. Pod vplivom direktnih sončnih žarkov se instrument in stativ segrevata in s tem raztezata. Pri tem se stran, ki je obrnjena k soncu, bolj segreva kot pa senčna stran. Posledica tega je neenakomerno raztezanje, ki se pokaže kot zvijanje instrumenta. Ta vpliv lahko eliminiramo s tem, da instrument in stativ zaščitimo pred direktnimi sončnimi žarki s senčnikom in s tem dosežemo, da je segrevanje enakomerno. 3. SPREMEMBE OPTIČNIH LASTNOSTI ATMOSFERE P~~ ~eodets'.<:~ merjenjih preds_tavlja atr~:10sfe_ra optično sredst~o, skozi katerega se srn merski zarek. Atmosfera Je sestavlJena 1z plmov. Nekaten so v stalnem razmerju: dušik (78,08% ), kisik (20,95%) in argon (0,93% ). Poleg teh so v atmosferi prisotni še ogljikov dioksid, vodna para ter različni delci drugih plinov in prahu, ki tudi vplivajo na optične lastnosti atmosfere. T astnosti optičnega sredstva merimo na osnovi hitrosti razširjanja svetlobe v njem. Pri Lem govorimo o izotropnem optičnem sredstvu, kadar je hitrost razširjanja svetlobe v vseh smereh enaka, oziroma o homogenem, kadar je hitrost enaka v določeni smeri. Vsako izotropno sredstvo je določeno s konstantno gostoto in lomnim količnikom, ki je za določeno valovno dolžino prav tako konstanta. Sprememba lomnega količnika ima za posedico spremembo hitrosti razširjanja valovanja in s tem pojav loma oziroma refrakcije merskega vala. Ker se gostota atmosfere spreminja, se spreminja tudi lomni količnik zraka, ki je odvisen od naslednih parametrov: n = f (p, T, e, J,.,) pri čemer je: p: zračni tlak, T: temperatura, e: parcialni tlak vodne pare, Je: valovna dolžina. Geodetski vestnik 38 (1994) 1 (1) ajvečji vpliv na spremembo lomnega količnika ima sprememba temperature (sprememba tempeature za lK spremeni lomni količnik za lxl0-6), zato je poznavanje termičnih procesov odločujočega pomena za pravilno oceno lomnega količnika in s tem velikosti refrakcije. Vpliv zračnega tlaka je manjši (sprememba tlaka za 1 mbar spremeni lomni količnik za 0,4x10- ) in je opazen predvsem v primerih, ko je med merjenima točkama večja višinska razlika in s tem tudi večja razlika zračnega tlaka. Sprememba parcialnega tlaka vodne pare pa praktično nima vpliva na pojav refrakcije. 3.1 Temperaturne spremembe v atmosferi ajvečji vpliv na spremembo lomnega količnika ima temperatura oziroma njena sprememba, ki jo imenujemo tempraturni gradient. Definiran je z diferencialno spremembo temperature na višino dT/dh. Praktično pa ga merimo in računamo kot T/h po vertikali (vertikalni temperaturni gradient) ali po horizontali (horizontalni temperaurni gradient). · 3.1.1 Vzroki za pojav temperaturnega gradienta er je atmosfera nehomogen medij, se njene optične lastnosti spreminjajo tako z višino nad tlemi kot tudi časovno v odvisnosti od dnevnega in letnega časa ter meteorološkega stanja vremena. Sonce s svojimi žarki prek dneva segreva Zemljo, ki kot neprozorno telo absorbira določeno količino Sončeve energije. To toploto potem Zemlja ponovno seva v prostor. V odvisnosti od tega periodičnega pojava absorbiranja in sevanja toplote oziroma segrevanja in hlajenja Zemlje se spreminja tudi temperatura prizemnega sloja zraka. S tem se spreminja tudi temperaturni gradient zraka. Prek dneva se Zemlja postopoma segreva in oddaja toploto, s katero segreva okoliški zrak. Pri tem so spodnji zračni sloji toplejši kot zgornji, kar pomeni, da je prirastek temperature z višino negativen. Prek noči je proces obraten. Spodnje plasti so hladnejše kot zgornje in s tem je temperaturni gradient pozitiven. Takšno spreminjanje temperature prizemnega sloja prek dneva ima za posledico tudi spreminjanje njegovih optičnih lastnosti. Na osnovi tega periodičnega pojava lahko zaključimo, da se temperaturni gradient spreminja tako časovno v odvisnosti od dnevnega časa kot tudi prostorsko v odvisnosti od višine nad tlemi. 3.1.2 Segrevanje in ohlajanje zraka Segrevanje in ohlajanje zraka poteka v glavnem od zemeljske površine. Zaradi tega je sprememba temperature zraka odvisna od temperaturnih sprememb podloge, iznad katere se zrak nahaja. Na segrevanje zraka vplivajo predvsem naslednje lastnosti zraka: • čist in suh zrak je v nižjih plasteh skoraj popolnoma diatermičen, kar pomeni, da prepušča sončne žarke in se pri tem skoraj nič ne segreva, o zrak je slab prevodnik toplote, tako da se toplota v zraku s prevajanjem zelo počasi razširja, • zračni delci se dokaj hitro gibljejo in mešajo ter s tem izenačujejo temperature. Geodetski vestnik 38 (1994) 1 segrevanje zraka z zemljišča poteka na naslednje načine: o s počasnim molekularnim prevajanjem toplote z zemljišča na posamezne delce zraka. Glede na slabo prevodnost toplote v zraku se ta vpliv občuti le v višini nekaj milimetrov, o z neposrednim prehodom dolgovalovnega sevanja skozi zrak, ki ga oddaja Zemlja kot toplotne žarke in jih zrak absorbira in se na ta način segreva, o s konvektivnim gibanjem zračnih mas, o s turbulentnim gibanjem zračnih mas, o advektivnim gibanjem zračnih mas, o izhlapevanjem vode z Zemljine površine. onvektivno gibanje zraka poteka na naslednji način: v teku dneva, ko insolacija prevlada nad radiacijo, toplota z Zemljine površine prehaja neposredno z molekularnim prevajanjem na sloj zraka, ki leži iznad tal. Kolikor močnejše je segrevanje Zemljine površine, toliko močnejše je segrevanje najnižjega sloja zraka. Z dvigom temperature se manjša tudi specifična gostota tega sloja zraka, ki tako postane lažji od plasti zraka nad njim in se mora dvigovati. Dvigajoč zrak nosi s sabo tudi toploto, dobljeno od Zemeljske površine. Na mesto dvigajočega zraka pa se od zgoraj spušča hladnejši in gostejši zrak, ki se potem spet segreva in dviguje. Zato se oblikujejo konvektivna gibanja zraka, ki prenašajo toploto od Zemljine površine v atmosfero. Poleg zgoraj opisanih vertikalnih gibanj zraka obstajajo še drugi vzroki vertikalnih tokov zraka, ki jih povzroča neenaka sestava in oblika Zemljine površine. Tako se posamezni deli Zemljine površine, ki ležijo drug poleg drugega, različno segrevajo. Tako se peščena obala bolj segreva kot pa vodna površina. Gola zemlja brez vegetacije se hitreje segreva kot pa površina, porasla z vegetacijo. Prav tako se bolj segrevajo prisojni predeli kot pa osojni. Tudi segrevanje cest in ulic je lahko različno od okolice in odvisno od materiala, iz katerega so zgrajeni. Zaradi vsega tega se ustvarjajo slabi dvigajoči tokovi, ki prenašajo toploto od toplejših na hladnejša mesta. Turbulentna gibanja zraka delimo na dinamična in termična. Dinamično turbulentno gibanje zraka nastane, kadar zrak pri horizontalnem gibanju naleti na prepreke ( drevesa, zgradbe, bregovi), zaradi katerih je prisiljen, da se dviguje ali spušča. Tedaj se ustvarjajo posebni vrtinci okoli vertikalne ali horizontalne osi, pri katerih se zrak meša in se na ta način toplota izenačuje. Termična turbulentna gibanja pa nastajajo zaradi neenakega segrevanja posameznih zemljišč, ki se nahajajo blizu eden drugemu. Vzrok za takšno neenako segrevanje je v različnem karakterju zemljišča in njegovega reliefa. Tam, kjer je zemljišče bolj segreto, se zrak dviguje in spet spušča k zemlji na območju, ki je manj segreto. Termična turbulenca je posebno izrazita v teku dneva v poletnih mesecih. Advektivna gibanja zračnih mas predstavljajo veter. Pri Zemlji imajo običajno smer od mesta, ki je hladnejše, k mestu, ki je toplejše. Pri tem se zrak meša in se na ta način temperatura izenačuje. Tudi izparevanje vode z Zemljine površine vpliva na segrevanje zraka. Pri izparevanju se porablja določena količina toplote, vendar samo navidezno. Ta, tako imenovana latentna toplota, se v enaki vrednosti sprošča pri kondenzaciji ali sublimaciji vodne pare v zraku. Tako se dogaja, da vodna para, ki se dviguje v zrak, nosi s sabo latentno toploto, ki se pri kondenzaciji sprošča in se s tem zrak segreva. Geodetski vestnik 38 (1994) l oličina toplotne energije, ki jo Zemlja oddaja z radiacijo, se menja zaradi azličnih faktorjev: dolžine dneva in noči, letnega časa, reliefa in karakteristik posameznega območja, geografske širine, nadmorske višine in oblačnosti. Na osnovi tega lahko zaključimo, da temperatura zraka v nižjih slojih iznad Zemlje čez dan pada z višino. Ta padec temperature ali temperaturni gradient je posebno izrazit v poletnih mesecih, kadar je vreme mirno in vedro. Prek dneva je Zemljina površina toplejša od prizemnega sloja zraka, ker je insolacija večja od radiacije. Čez noč pa se Zemljina površina postopoma ohlaja. Takrat so prizemni delci zraka toplejši od tal pod njimi in svojo toploto oddajajo Zemljini površini. Glede na to, da je toplotna prevodnost zraka bistveno manjša od zemljine, se ta vpliv čuti le do višine 3 do 4 m. Poleg prevajanja toplote od prizemne plasti zraka k površini poteka tudi sevanje toplote od prizemnih zračnih delcev proti hladnejši površini. Glede na to, da ima zrak majhno specifično toploto, se le-ta precej ohladi. Površina hladne Zemlje pa se skoraj nič ne segreje, ker so količine toplote, ki jih zrak oddaja, majhne. Zaradi vsega tega se zrak precej ohladi, zračne plasti na večjih višinah pa so toplejše, kar pomeni, da temperatura raste od Zemljine površine glede na višino. Glavni problem temperaturnega gradienta je, da ga je zaradi cele vrste vplivov z.elo težko opisati s fizikalnimi metodami in ga tako z zadovoljivo natančnostjo upoštevati pri geodetskih merjenjih.· 3.2 Spremembe zračnega tlaka Spremembe zračnega tlaka lahko veliko lažje opišemo s fizikalnimi metodami kot pa spremembe temperature. V splošnem je zračni tlak odvisen od absolutne višine, in sicer zračni tlak pada z višino. Zračni tlak v posamezni točki atmosfere se spreminja tudi zaradi meteorološkega stanja atmosfere. Vendar so te spremembe zračnega tlaka relativno počasne in v splošnem tudi minimalne. Za večino natančnejših geodetskih meritev je treba meriti prevsem absolutno vrednost zračnega tlaka, medtem ko njegove spremembe lahko z zadovoljivo natančnostjo opišemo s fizikalnim modelom sprememb zračnega tlaka z višino. 4. ZAKLJUČEK S pravilnim poznavanjem fizikalnih procesov v atmosferi lahko veliko prispevamo k reševanju osnovnega problema natančnosti geodetskih meritev. To je posebej pomembno v današnjem času, ko predstavlja vpliv atmosfere glavni omejitveni faktor za doseganje večje natančnosti geodetskih meritev. Posebno pozornost je treba nameniti spremembam temperature, ki imajo največjo vlogo pri spremembi lomnega količnika in s tem pojavu refrakcije pri merjenjih. Viri: Breznikar, A., 1993, Izbira najprimernejše metode izračuna nivelmanske refrakcije v naših klimatskih razmerah, Doktorska disertacija, FAGG, Ljubljana. Brunner, F.K, 1984, Geodetic Refraction, Springer-Verlag, Berlin. Huebner, E., 1986, Teoretische Grundlagen zur Bestimmung der terrestrischen Refraktion aus Schallaufzeitdifferenzen, Vermessungstechnik, 1986, 2, 49-52. Milosavljevič, M, 1990, Meteorologija, Naučna knijga Beograd, Beograd. Recenzija: Andrej Bilc (v delu) Miro Logar Geodetski vestnik 38 (1994) 1 PO Matjaž Ivačič o T OST PROST o MOP-Zavod RS za prostorsko planiranje, Ljubljana Prispelo za objavo: 10.2.1994 Izvleček V članku je opisana zveza med prostorskimi podatki, ki jih uporabljamo v geografskih informacijskih sistemih (GIS) in njihovo kakovostjo. Uporabniki prostorskih podatkov morajo upoštevati omejeno kakovost prostorskih podatkov pri aplikacijah. Podani so osnovni parametri in obrazložitev kakovosti prostorskih podatkov. Predstavljen je tudi način za izbiro pn·memih metod ugotavljanja kakovosti prostorskih podatkov in izvedenih rezultatov. Ključne besede: GIS, kakovost, prostorski podatki Abstract The paper describes the relation among spatial data used in Geographic Infonnation Systems (GIS) and their quality. Users of spatial data must take into consideration the limited quality of spatial data in applications. Basic parameters of spatial data quality are described and explained in short. Some methods far spatial data quality determination are presented. Keywords: GIS, quality, spatial data KAKOVOST IN PROSTORSKI PODATKI UDK (UDC) 528+91:659.2.001 RSKI V članku želim predstaviti nekaj osnovnih pogledov na kakovost prostorskih podatkov. Namenjen je vsem, ki že uporabljajo prostorske podatke, bodisi v CAD ali GIS okolju, in so večkrat nezadovoljni z njimi, saj ne izpolnjujejo njihovih pričakovanj. Tudi za prostorske podatke velja eno od osnovnih pravil digitalnih · podatkov, ki se v žargonskem prevodu glasi: ,,smeti noter, smeti ven". Svet, ki nas obdaja, je poln najrazličnejših prostorskih pojavov. Z našim znanjem smo sposobni na najmanjšem delu zemeljske površine zajeti neskončno mnogo prostorskih informacij. Z delom teh informacij se ukvarja tudi geodezija, ki s prostorskimi podatki, ki jih nudi uporabnikom, predstavlja nekakšen most med realnim svetom in modelom realnega sveta, ki je prikazan na klasični karti ali v modernejši podatkovni bazi. Model prostora je generalizirana, okrnjena podoba realnosti, v katerem so predstavljeni realni ali abstraktni elementi, kot na primer gozdovi, reke, posesti, onesnažene površine, območja urbanih con itd. Večine od teh ne moremo eksaktno določiti, ampak so posledica človekovega dojemanja pojavov, ki nas obkrožajo. ačrti in karte so bili dolga stoletja edini natančnejši in širšemu krogu uporabnikov dostopni nosilci prostorskih informacij, katerih vsebina je namenjena vidnemu zaznavanju. Zato se kartografija praviloma prilagaja Geodetski vestnik 38 (1994) 1 sposobnostim uporabnikov in jim omogoča pravilno razumevanje sporočila karte. Računalnik „bere" karto na popolnoma drugačen način. V eni sami podatkovni bazi imamo lahko shranjeno veliko količino prostorskih podatkov, ki jih obdelujemo na najrazličnejše načine. Obdelava prostorskih podatkov dobiva z GIS-i nove razsežnosti, ki jih analogni mediji ne morejo nuditi. Digitalni prostorski podatki skrivajo v sebi drobno past, ki se je številni uporabniki GIS-ov pri analizah, modeliranju in kartografskih prikazih še ne zavedajo dovolj. Kakovost klasičnih medijev je uporabnikom več ali manj dobro znana. Podana je z merilom, stopnjo generalizacije, metodo zajemanja podatkov, z dimenzijsko stabilnostjo papirja ali folije itd. Uporabniki so večinoma vse te elemente pri svojem delu upoštevali. S prehodom na digitalno obdelavo pa so se zgoraj našteti parametri kakovosti prostorskih podatkov spremenili. Ker so digitalni podatki večinoma pridobljeni iz kartografskega materiala, je njihova kakovost kvečjemu enaka ali največkrat slabš