Systematische Vermessung

überarbeiteter Auszug aus dem Stalactite-Artikel (1983).

Vermessungsregeln und Empfehlungen für TOPOROBOT-Benützer

Die «computergerechte» Vermessung erfordert keine grosse Umstellung vom bisherigen Vorgehen.

Wesentlich bei der 'Toporobot-Methode' ist vor allem eine konsistente Notation sowie das Konzept, dass bei der Vermessung nicht unabhängige Messtrecken erfasst werden, sondern Folgen von Messtrecken. Ein einzelner solcher Messzug wird Serie genannt.


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Nummerierung der Messpunkte

* Bei der Vermessung werden in der Höhle Serien festgelegt, das sind Folgen von Stationen (Messpunkten).

* Die Serien werden üblicherweise den morphologischen Verhältnissen angepasst, so dass eine Serie einem Höhlengang entspricht.

* Die Messpunkte einer Höhle werden durch zwei Nummern gekennzeichnet: die Seriennummer und die Stationsnummer:

* Die Stationen einer Serie werden aufsteigend und fortlaufend numeriert. (Dies ist in der Praxis die einfachste und deshalb problemloseste Methode. Wer könnte sich schon für alle Stationen Namen ausdenken, an die er sich später auch erinnern kann?).

* Zu jeder Station kann ein Kommentar beigefügt werden.

* Ist der Anfangspunkt einer Serie nicht identisch mit einem Punkt einer schon vermessenen Serie, so erhält er die Stationsnummer 0.

* Die Serien werden aufsteigend numeriert. Die erste Serie trägt die Nummer 1.

* In der Praxis werden Serien typischerweise in der Reihenfolge ihrer Vermessung numeriert. Bei komplexen Systemen werden Tranchen von Seriennummern für einzelne Gebiete verteilt.

* Zusätzlich zur Identifikationsnummer kann eine Serie einen Namen erhalten. Dieser wird vom Computer als Kommentar betrachtet; er ist also fakultativ. Es ist aber sehr emfehlenswert, alle Serien konsequent zu benennen - typischerweise mit dem Gangnamen. Denn Namen kann man sich sicher besser merken.

* Das Konzept der Serie, von einigen skeptischen Höhlenvermessern zunächst als Computerschikane abgetan, bewährt sich ausgezeichnet. Es vermindert die Gefahr von topologischen Irrtümmern, wie sie sonst bei unübersichtlicher ad hoc Punktnummerierung leicht auftreten und dann schwierig aufzufinden sind.

* Da Höhlen sowieso in Zügen vermessen werden, drängt sich eine entsprechende Seriennotation gegenüber einer individuellen Messpunktbezeichnung auf.

* Zudem ist es für eine Serie möglich, eine konsistente Definition der Querschnitte, und damit der schematischen Gangumrisse zu geben. Für einzelne Messtrecken wäre es schwieriger, dafür eine brauchbare Definition zu finden. In welche Richtung würden dort Breiten und Höhen gemessen, sodass ein zusammenhängender Umriss entsteht?

* Übrigens: für den Computer wäre eine Identifikation der einzelnen Messtrecken durch zwei alphanumerische Kürzel überhaupt kein Problem. Für den Höhlenforscher ergäbe sich daraus allerdings ein ödes Dipol-Zusammensetzspiel, das nicht einmal Kreuzworträtsologen richtig Freude bereitet.


Verbindung zwischen Serien

* Die Serien sind durch Anfangs- oder Endpunkte miteinander verbunden. Das heisst: Jede Serie kann mit dem Anfangs- oder Endpunkt an einer anderen Serie hängen. Eine Serie kann natürlich auch in sich selbst enden.

* Aber: Ausser dem Anfangs- und dem Endpunkt darf eine Serie keinen vorher definierten Punkt enthalten. Mit anderen Worten:

* Serien dürfen sich nicht kreuzen.

falsch: secroiser6 richtig:
falsch: croiser6 richtig:


Schema
(Deshalb endet in der Figur Serie 4 bei Punkt 1/4, Serie 5 fährt weiter, ebenso 8,9 und 7,12.)

* Ein Gang darf auch retour (in Richtung des Eingangs) vermessen werden (siehe z.B. Serie 2 in der Figur). Die Serie beginnt in sich selbst (z.B. Gang 6, Punkt 6/0) und endet an einem anderen Gang. Er kann zum Beispiel mit dem Endpunkt an einer eingangsnäheren Serie hängen. Oder er kann durch eine andere Serie angeschlossen sein.

* Bestehen für den Anschluss mehrere Möglichkeiten (mehrfache Gangkreuzung), so ist stets der zuerst definierte zu verwenden, also derjenige, an welchem auch die anderen angeschlossen sind (in der Regel nicht Anfangsnummer eines abgehenden Ganges).


Plazierung der Messpunkte

* Um die Höhle gut zu charakterisieren, werden die Messpunkte mit Vorteil bei den wesentlichen Änderungen des Gangverlaufs oder des Gangquerschnitts plaziert.

* Jede Möglichkeit zum Schliessen eines Polygonzuges sollte genützt werden, da häufiges Vermaschen der Serien die Chance erhöht, grobe Fehler beseitigen zu können.


Messdaten

Messtrecke Messtrecke 1/8

* Eine Messstrecke verbindet zwei aufeinanderfolgende Messpunkte, und zwar endet sie beim zugehörigen Punkt.

* Sie ist bestimmt durch die Angabe von Länge, Azimut und Neigung.

* Weiter müssen Einheit und Genauigkeit der Messdaten sowie die magnetische Missweisung angegeben werden. (Nicht für jede Messstrecke, sondern nur bei jeder Änderung.)


Querschnitte

* Die Umrisse des Ganges werden durch die Angabe der Breite nach links und rechts sowie der Höhe nach oben und unten für jeden Messpunkt festgehalten. (Auch für die Station 0 wird ein Querschnitt bestimmt.)

Dimensionen

* Breiten und Höhen sollen nicht stur gemessen werden, sondern so gewählt werden, dass sie den Gangquerschnitt gut charakterisieren (so gut es durch ein Rechteck überhaupt möglich ist).

sections

* Die Breiten werden waagrecht und in Richtung der Winkelhalbierenden des Azimuts der vorangehenden und nachfolgenden Messstrecke gemessen.

* Damit die Richtung der Breiten auch in Schächten definiert ist, muss auch für lotrechte Messstrecken das Azimut angegeben werden. Zum Beispiel kann der Mittelwert des Azimuts der vorangehenden oder nachfolgenden Messstrecke gewählt und die Breiten entsprechend bestimmt werden.

* Beim Bestimmen der Querschnitte beim Anfangs oder Endpunkt einer Serie wird die Serie in Gedanken in Richtung der ersten oder letzten Messstrecke verlängert. Die Breite werden also senkrecht zur Messstrecke bestimmt.

Einmündung

* Bei einer Einmündung wird der Querschnitt einer imaginären Röhre angegeben.

* Messpunkte möglichst so wählen, dass sich die Breiten der einzelnen Stationen nicht überkreuzen. Das ruft sonst in der graphischen Darstellung unerwünschte Effekte hervor (Knoten in der Wand).


vertical4

* Die Höhen werden normalerweise in der Lotrichtung gemessen.

Schacht1 Schacht

* Bei Schächten muss aufgepasst werden, sonst wird der Seitenriss zur Karikatur.

Schacht2 Schacht3 Schacht4
Schacht2o Schacht3o Schacht4o

* Die Schachtform wird bei geschicktem Plazieren von zusätzlichen Messpunkten besser dargestellt.

* Deshalb werden in Schächten die Höhen besser in Richtung der Winkelhalbierenden der Neigung der beiden Messstrecken und senkrecht zu den Breiten bestimmt.

* Welche Methode gewählt wird, wird durch den Höhengrenzwinkel angegeben: Ist der absolute Betrag der Neigung der Winkelhalbierenden grösser als der Grenzwinkel, so wird lotrecht gemessen. Selbstverständlich wird der Grenzwinkel nur bei jeder Änderung neu notiert.

alalimite Grenzwinkel

Grenzwinkel 0°:
Alle Höhen werden lotrecht gemessen.
Grenzwinkel 100°:
Alle Höhen werden in Richtung Winkelhalbierenden gemessen.
Grenzwinkel 60°:
Höhen werden in Richtung Winkelhalbierenden gemessen, wenn diese weniger steil als 60° ist.

Zusammenfassung

Serie

Eine Serie ist characterisiert durch ihre Seriennummer.

Angaben:

- Serienanfang (Serie und Stationsnummer)
- Serienende (Serie und Stationsnummer)

Dazu kommen als Zusatzinformation:

- Namen
- Hindernis
- Aussichten

Die Zusatzinformationen sind nicht obligatorisch, aber sehr empfehlenswert.


Messdaten

Eine Station ist characterisiert durch ihre Serien- und Stationsnummer.

Messwerte:

- Länge in Metern (Distanz zum Messpunkt)
- Azimut in 360°, bzw. 400g gemäss Kode
- Neigung in 360°, bzw. 400g, Vertik gemäss Kode
- Breite nach links
- Breite nach rechts
- Höhe nach oben
- Höhe nach unten

Dazu kommen als Zusatzinformation:

- Kodenummer
- Tournummer
- Kommentarzeile (fakultativ, 254 Buchstaben)

Querschnitte und Tournummern sind an sich fakultativ, aber sehr empfehlenswert. Nur mit Angaben von Querschnitten kann das volle graphische Potential des Programmes genützt werden.

Station 0 definiert nur Querschnitte und hat Länge 0.00.


Kode

Ein Kode definiert:

- Winkeleinheiten von Kompass und Neigung (360°, bzw. 400g)
- Instrumenten-Genauigkeit (Länge, Kompass, Neigung)
- Höhengrenzwinkel

Als Spezialfälle stehen bei der Neigung noch weitere Optionen zur Auswahl: Steigung in Prozenten, Neigung gemessen von oben oder unten (zenital, nadiral), Tauchvermessung (relativer Höhenunterschied statt Neigung).

Durch spezielle Werte des Höhengrenzwinkels können unsichtbare Gangabschnitte oder unterdrückte Messstationen definiert werden.

(Siehe dazu die Erläuterungen in den Abschnitten über Kode und Tour.)


Tour

Eine Messtour definiert:

- Datum
- Name des Speleometers (Vermessers)
- Name des Speleographen (Zeichners)
- magnetische Missweisung (Deklination)


Fixpunkt

* Zu den Messdaten gehören noch die Angaben der Koordinaten des (Haupt)Eingangs (Ost, Nord, Höhe).

* Der Eingang hat immer die Stationsnummer 1/0.

* Zudem wird eine Höhle gekennzeichnet durch einen Namen und eine Katasternummer.


Einige Ratschläge für bessere Ergebnisse

* Weitere Zusatzinformationen wie Ganginhalt, Temperatur, Wind, Einrichtung, Erforschungsgeschichte, Photos, Skizzen etc. werden am besten in einer Datenbank separat verwaltet und mit Serien- und Stationsnummer referenziert. Dies gilt auch für vermessungstechnische Angaben wie zum Beispiel Planverzeichnisse, die Resultate der periodischen Instrumenteneichungen etc.

stairs5

* Bei steilen Visuren leidet die Messgenauigkeit; deshalb wird besser treppenförmig vermessen. Dabei sollen akrobatische Visuren wenn möglich vermieden werden.

* Durch diskretes Markieren der Messpunkte oder zumindest der Knotenpunkte lassen sich Positions- und Numerierungsfehler sowie falsch angehängte Serien verhindern.

* Es ist sehr empfehlenswert in beobachtete Fortsetzungen eine erste Messstrecke zu legen, sie sind dann auf dem schematischen Plan klar ersichtlich.

* Wird dem Computer eingegeben, welche Hindernisse eine Fortsetzung erschweren und wie ihre Aussichten abgeschätzt werden, kann der Computer Ansatzpunktlisten erstellen - sortiert nach Planquadrat oder Art der zu erwartenden Schwierigkeiten. Diese Synthesen dienen als Gedächtnisstütze bei der Planung der Forschung.

* Selbstverständlich werden die Daten vollständig, leserlich und eindeutig notiert. Wir verwenden dazu ein Syntosil-Messblatt, das sich dazu besonders eignet. Es besitzt auf der Rückseite ein Millimeterraster zum Skizzieren des detaillierten Gangverlaufs in Grund und Seitenrisse. Die Spalte «Bemerkungen» bietet Platz zum Zeichnen der typischen Gangquerschnitte. Einige solche Blätter zwischen zwei Plastikdeckeln gefaltet ergeben ein praktisches Messbüchlein im Format A6.

* Beim Skizzieren der Gangquerschnitte werden die Breiten und Höhen als Massstab angegeben. Dies erlaubt später eine getreue Umsetzung der Skizzen auf dem Computer-generierten Skelettplan.

* Die Messdaten werden möglichst unmittelbar nach der Vermessungstour ausgewertet (und nicht erst während der nächsten Schlechtwetterperiode). Die Auswertung der Speläometrie würde zwar nicht so pressieren, die Höhlenskizzen müssen jedoch ins Reine gezeichnet werden, solange die Erinnerung an die Details noch ungetrübt ist.


- Also beginnen wir gleich mit dem Eintippen der Daten. Hopp, zurück zu Station 1/0.
14-July-93 / heller