วิธีการหาค่าระดับความสูง (Elevation) ในงานช่างสำรวจ เลือกใช้แบบไหนให้ตรงงาน?

วิธีการหาค่าระดับความสูง (Elevation) ในงานช่างสำรวจ เลือกใช้แบบไหนให้ตรงงาน? 

     การหาค่าระดับความสูง (Levelling) คือหัวใจสำคัญในการวางรากฐานโครงสร้างพื้นฐาน ไม่ว่าจะเป็นงานถนน งานระบบระบายน้ำ หรือการทำแผนที่ภูมิประเทศ โดยในปัจจุบันช่างสำรวจและวิศวกรสามารถเลือกใช้วิธีการรังวัดหาความสูงต่ำของพื้นที่ได้ 4 วิธีหลัก ๆ ดังนี้ครับ

1. วิธีกล้องระดับ (Differential Levelling) — มาตรฐานสูงสุด แม่นยำที่สุด

   วิธีดั้งเดิมและตรงสายที่สุดสำหรับงานก่อสร้าง โดยใช้ "กล้องระดับ" (Auto/Digital Level) ส่องอ่านค่าตัวเลขบน "ไม้สต๊าฟ" (Leveling Staff)

• หลักการ: ตั้งกล้องให้ได้แนวราบที่สมบูรณ์ ส่องอ่านไม้หลัง (Backsight: BS) เพื่อหาความสูงของแนวเล็งกล้อง (HI) จากนั้นหมุนกล้องไปส่องอ่านไม้หน้า (Foresight: FS) ที่จุดเป้าหมาย แล้วนำค่ามาหักลบกันเพื่อหาค่าระดับของจุดใหม่

• สูตรคำนวณ: HI = Elevation + BS และ New Elevation = HI - FS

2. วิธีตรีโกณมิติ (Trigonometric Levelling) — เน้นพื้นที่ลาดชันและเข้าถึงยาก

   นิยมใช้งานร่วมกับ "กล้อง Total Station" เหมาะสำหรับภูมิประเทศที่เป็นเนินเขา หน้าผา หรือพื้นที่ที่มีความต่างระดับสูงมากๆ

• หลักการ : กล้องจะยิงเลเซอร์ (EDM) ไปที่เป้าปริซึมเพื่อวัดระยะทางตามแนวลาด (Slope\ Distance) พร้อมวัดมุมดิ่ง (Vertical\ Angle) จากนั้นระบบจะใช้ฟังก์ชันคณิตศาสตร์ตรีโกณมิติ คำนวณความสูงต่ำในแนวตั้งออกมาเป็นค่าระดับ (Z) ให้ทันทีหน้างาน โดยคำนวณร่วมกับความสูงกล้องและความสูงเป้าที่ผู้ใช้งานป้อนเข้าไป

3. วิธีรังวัดด้วยดาวเทียม (GNSS / GPS Levelling) — เน้นพื้นที่กว้างและความเร็ว

     เป็นการหาความสูงโดยใช้ชุดเครื่องรับสัญญาณดาวเทียมความละเอียดสูง (ระบบ GNSS RTK หรือ Static) เหมาะกับงานทำแผนที่ภูมิประเทศขนาดใหญ่ หรืองานวางหมุดควบคุมพื้นที่เปิดโล่ง

• หลักการ : เครื่องจะรับสัญญาณจากดาวเทียมเพื่อหาค่าความสูงเหนือน้ำรูปทรงรี (Ellipsoidal Height) จากนั้นซอฟต์แวร์จะแปลงค่าผ่านแบบจำลองทรงสัณฐานโลก (Geoid Model) เพื่อทอนค่าออกมาเป็นค่าระดับที่เทียบเท่าระดับน้ำทะเลปานกลาง (Orthometric Height)

4. วิธีความดันบรรยากาศ (Barometric Levelling) — เน้นงานสำรวจคร่าวๆ / เดินป่า

   วิธีทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้เครื่องมือวัดความดันบรรยากาศ (Altimeter หรือ Barometer) ในการประเมินความสูง

• หลักการ: ใช้หลักการที่ว่า ยิ่งสูงขึ้น ความดันบรรยากาศยิ่งลดลง
  
• ข้อจำกัด: มีความแม่นยำต่ำ คลาดเคลื่อนได้เป็นเมตรเนื่องจากสภาพอากาศ อุณหภูมิ และลม มีความผันผวนตลอดเวลา จึงไม่นิยมนำมาใช้ในงานวิศวกรรมก่อสร้าง แต่เหมาะสำหรับงานเดินป่าหรือสำรวจเบื้องต้นเท่านั้น