โครงข่ายหมุดควบคุมงานจัดสรร: วงรอบปิดกับเรดิเอชัน เลือกแบบไหนดี

โครงการจัดสรรขนาดกลางมักเริ่มด้วยคำถามเดียวกันคือจะวางหมุดควบคุมกี่ตัวและวางแบบไหน คำตอบที่เจอบ่อยคือตั้งกล้องจุดเดียวแล้วยิงหมุดกระจายออกไปให้ครบทั้งโครงการ เพราะเร็วและใช้คนน้อย บทความนี้เทียบวิธีนั้นกับการเดินวงรอบปิด ทั้งด้านความน่าเชื่อถือ การกระจายความคลาด และต้นทุนหน้างาน

1. สองวิธีนี้ต่างกันตรงไหน

การเดินวงรอบปิด (Closed Traverse) คือการตั้งกล้องต่อกันเป็นลูกโซ่จากหมุดหนึ่งไปอีกหมุดหนึ่งจนกลับมาบรรจบที่จุดเริ่มต้นหรือผูกจบที่หมุดหลักฐานอีกตัว ทุกสถานีวัดทั้งมุมและระยะไปข้างหน้าและข้างหลัง

การยิงกระจายจากสถานีเดียว (Radiation หรือ Side Shot) คือตั้งกล้องหนึ่งครั้งบนหมุดที่รู้ค่า เล็งแนวหลังหนึ่งครั้ง แล้วยิงหมุดปลายทางทีละตัวออกไปโดยรอบ แต่ละหมุดเป็นอิสระจากกัน ไม่มีการวัดต่อกันเป็นลูกโซ่

ความต่างที่สำคัญที่สุดไม่ใช่ความเร็ว แต่คือวิธีแรกมีตัวตรวจสอบในตัวเอง ส่วนวิธีที่สองไม่มีเลย

2. ความสามารถในการตรวจสอบตัวเอง

วงรอบปิดให้ตัวเลขสองตัวที่บอกคุณภาพงานทันทีเมื่อปิดวง ตัวแรกคือค่าปิดเชิงมุม ซึ่งเกณฑ์ยอมรับคำนวณจาก

ค่าปิดเชิงมุมที่ยอมรับได้ = k × √n

โดย n คือจำนวนสถานี และ k คือค่าคงที่ตามชั้นงานซึ่งมักผูกกับความละเอียดเชิงมุมของเครื่องที่ใช้ กล้องประมวลผลรวมทั่วไปมีความละเอียดเชิงมุมในช่วง 1 ถึง 7 ฟิลิปดา จึงใช้ค่า k ต่างกันตามรุ่น

ตัวที่สองคือค่าปิดเชิงเส้น รายงานเป็นอัตราส่วนระหว่างระยะที่คลาดกับความยาวรวมของวงรอบ งานโครงการจัดสรรทั่วไปควรได้อย่างน้อย 1 ต่อ 5,000 และงานที่ต้องใช้ค่าพิกัดคุมอาคารหลายหลังควรทำให้ถึง 1 ต่อ 10,000 ข้อกำหนดการจำแนกชั้นงานควบคุมของ FGCS วางกรอบไว้ว่าความละเอียดของโครงข่ายต้องประกาศเป็นชั้นงาน ไม่ใช่บอกลอย ๆ ว่าใช้เครื่องดี

การยิงกระจายไม่ให้ตัวเลขทั้งสองนี้เลย ถ้าใส่พิกัดสถานีผิด หรือเล็งแนวหลังผิดหมุด หมุดปลายทางทุกตัวจะคลาดไปทางเดียวกันทั้งชุดโดยไม่มีอะไรฟ้อง ค่าที่ได้จะดูสวยงามและสม่ำเสมอ เพราะมันผิดพร้อมกันหมด

3. ลักษณะการกระจายความคลาด

ในวงรอบปิด ความคลาดที่เหลือหลังผ่านเกณฑ์จะถูกเกลี่ยกลับเข้าไปในหมุดทุกตัวด้วยวิธีปรับแก้ เช่น กฎเข็มทิศที่เฉลี่ยตามความยาวด้าน ผลคือความคลาดของหมุดแต่ละตัวใกล้เคียงกันและมีขอบเขตที่ประเมินได้

ในการยิงกระจาย ความคลาดเป็นเชิงรัศมีและโตตามระยะ ความคลาดของแนวเล็งที่สถานีทำให้หมุดปลายทางเยื้องไปด้านข้างเป็นระยะ

การเยื้องด้านข้าง = ความคลาดเชิงมุม (เรเดียน) × ระยะจากกล้องถึงหมุด

แทนค่าให้เห็นภาพ ถ้าเล็งแนวหลังคลาดไป 20 ฟิลิปดา ซึ่งเกิดง่ายมากเมื่อแนวหลังสั้นเพียง 30 เมตร หมุดที่อยู่ห่างออกไป 300 เมตรจะเยื้องราว 29 มิลลิเมตร ส่วนหมุดที่อยู่ห่าง 80 เมตรจะเยื้องเพียง 8 มิลลิเมตร นั่นแปลว่าหมุดในโครงการเดียวกันจะมีคุณภาพไม่เท่ากันขึ้นกับว่าอยู่ไกลแค่ไหน ซึ่งเป็นสิ่งที่ผู้ใช้หมุดต่อไม่มีทางรู้

หลักที่ใช้ได้จริงคือ ระยะแนวหลังไม่ควรสั้นกว่าระยะที่จะยิงออกไป ถ้าทำไม่ได้ ต้องยอมรับว่าความคลาดของแนวหลังจะถูกขยายตามอัตราส่วนของระยะทั้งสอง

4. ต้นทุนหน้างานที่ต่างกันจริงเท่าไร

ข้อได้เปรียบของการยิงกระจายคือตั้งกล้องครั้งเดียว ในโครงการที่มีหมุดสิบตัว วิธีนี้ใช้เวลาราวหนึ่งชั่วโมง ส่วนวงรอบปิดที่มีหกสถานีต้องตั้งกล้องหกครั้ง ย้ายขาตั้ง วัดสองหน้ากล้องทุกสถานี ใช้เวลาราวสามถึงสี่ชั่วโมงและต้องการคนอย่างน้อยสองคน

ความต่างสามชั่วโมงนี้คือสิ่งที่ต้องเอาไปเทียบกับความเสี่ยง โครงการที่ต้องรื้อฐานรากหนึ่งหลังเพราะหมุดคลาด เสียเวลามากกว่าสามชั่วโมงหลายสิบเท่า

มีทางสายกลางที่ใช้กันมากคือ เดินวงรอบปิดเฉพาะหมุดหลักสี่ถึงหกตัวที่กระจายรอบโครงการ แล้วยิงกระจายหมุดใช้งานย่อยออกจากหมุดหลักเหล่านั้นในระยะสั้น วิธีนี้ได้ความน่าเชื่อถือจากวงรอบและได้ความเร็วจากการยิงกระจายพร้อมกัน

ข้อควรระวังสำหรับทั้งสองวิธี: การตั้งศูนย์กล้องเหนือหมุดเป็นแหล่งความคลาดที่ใหญ่กว่าตัวเครื่องเสมอ ฐานกล้องที่ใช้ระบบสับเปลี่ยนบังคับศูนย์คุณภาพดีให้ค่าความคลาดในการสับเปลี่ยนต่ำกว่า 0.5 มิลลิเมตร ส่วนรุ่นระดับสูงอยู่ในช่วง 0.1 ถึง 0.3 มิลลิเมตร ขณะที่การตั้งศูนย์ด้วยลูกดิ่งเชิงแสงให้ความคลาดราว 0.5 ถึง 1.0 มิลลิเมตรที่ความสูงกล้อง 1.5 เมตร

5. เกณฑ์เลือกใช้

ใช้วงรอบปิดเมื่อโครงการมีอาคารมากกว่าหนึ่งหลังที่ต้องอ้างพิกัดร่วมกัน เมื่อระยะรวมของโครงการเกินราวสองร้อยเมตร เมื่อมีสิ่งกีดขวางทำให้ยิงจากจุดเดียวไม่ครบ และเมื่อค่าที่ได้ต้องส่งมอบเป็นเอกสารให้ผู้ว่าจ้างหรือใช้อ้างอิงข้ามผู้รับเหมาหลายราย

ใช้การยิงกระจายเมื่อเป็นงานหลังเดียว พื้นที่ไม่เกินราวหนึ่งร้อยเมตร มองเห็นทุกจุดจากสถานีเดียว และมีหมุดที่รู้ค่าอยู่แล้วอย่างน้อยสองตัวสำหรับยืนยันสถานี ข้อสุดท้ายนี้สำคัญ เพราะการยิงกระจายจากสถานีที่ไม่ได้ยืนยันคือการเดาที่ดูเหมือนการวัด

คู่มืองานสำรวจก่อสร้าง USACE EM 1110-1-1005 วางหลักไว้ตรงกันว่าความละเอียดของงานที่วางออกไปต้องไม่ดีกว่าความละเอียดของโครงข่ายที่ใช้อ้างอิง การเลือกวิธีวางโครงข่ายจึงเป็นการกำหนดเพดานคุณภาพของงานทั้งโครงการตั้งแต่วันแรก