7.3 A tengerszint fogalmának bizonytalansága: magassági dátumok

Amint a 7.1. pontban már említettük, a tenger valódi szintje nem pontosan követi a geoidként definiált szintfelületet. A geodéziai rendszerekben a geoidot a szintfelületet jellemző potenciálértékkel definiáljuk. A tenger vízszintjének magassági helyzete ettől akár két méterrel is eltérhet, a változás helyről helyre átlagértékében is jellemző, továbbá időbeli változást is tapasztalhatunk.

A „tengerszint” vagy „középtengerszint” definíciója emiatt meglehetősen komplex. A tengerszint mérésére mareográfok szolgálnak: ezek rögzítik a vízszint magasságát az elhelyezési ponton az idő függvényében. A mareográfok nullpontjai önkényes helyzetűek: azok geopotenciális értéke csak egyes esetekben meghatározott, ennek következtében az egyes mareográfokon leolvasott értékek – bár kapcsolatuk statisztikailag elemezhető – direkt kapcsolatba nem állíthatók egymással. A mareográfokon leolvasott időbeli trendeket a globális – beltengerek esetén a lokális – tengerszintváltozás, illetve a mareográf térségének vertikális kéregmozgása is befolyásolja. Az előbbi a leolvasott értékeket, az utóbbi pedig a nulla szintnek a geopotenciális értékét befolyásolja. A tengerszintet az összes mareográfon leolvasott magassági adat definiálja, a mareográfok vízszintes és nullpontjuk magassági helyzetével együtt. A tengerszint bizonyos időszakokra (epochákra) vonatkozóan értelmezhető a leolvasott adatok mérőhelyenkénti időátlagaként (pl. 1905-1910-es középtengerszint).

A Molo Sartorio mareográfja

41. ábra. A trieszti Molo Sartorio, az osztrák-magyar térképészet null-magassági pontjaként használt mareográf házával, 2003-ban (Mélykúti Gábor szívességéből).

A Molo Sartorio 2007-ben

42. ábra. A Molo Sartorio, egy yacht-klub székhelyeként, 2007-ben.

A gyakorlatban egy szintezési hálózat egy fizikailag megjelölt alapponton kapcsolódik a középtengerszinthez. Az Osztrák-Magyar Monarchia szintezési hálózata pl. a trieszti Molo Sartorion elhelyezett (41. és 42. ábrák), azóta már megszűnt mareográf egy adott epochájához valamint az 1-es számú alapponthoz (furatos falitáblához) rögzített. A Varsói Szerződés katonai térképészete a korabeli Leningrád (ma: Szentpétervár) melletti kronstadti tengermérce nullpontjához kötött. Az Európai Unió magassági rendszere az amszterdami mareográfon kijelölt tengerszintet használja. Amennyiben egy ország nem rendelkezik tengerparttal, bármilyen szárazföldi alapponton rögzített magasság használható kiinduló adatnak, ilyenkor természetesen nem „nulláról indulunk”. Magyarország magassági alaphálózatának kezdőpontját az egykori Monarchia hét magassági főalappontja közül az egyikhez, a nadapihoz kötötték. 1951-ben, az új magassági hálózat kialakításakor a régi pont mellett egy új alappontot hoztak létre (43. ábra), a hazai magassági nulla szint ez alatt, tizedmilliméter élességgel megadott távolságban húzódik (nadapi alapszint).

A nadapi főalappont

43. ábra. Az új nadapi alappont (középen) és a régi helye a domb oldalában (bal szélen): a magyarországi magassági alapponthálózat főpontja (Busics Gy., 2012).

A topográfiai térképeken a vízszintes alapfelület (geodéziai dátum) és a vetület mellett meg kell adni, hogy milyen magassági rendszerben, ún. magassági dátumon értelmezettek a magasságok. A hazai régi gyakorlatban használt „Adriai tenger felett”, illetve az 1960-ben bevezetett „Balti alapszint” ilyenek: előbbi a már említett trieszti, utóbbi pedig a kronstadti alapszinthez kötött. Az egyes magassági dátumok közti különbség magassági értelemben konstans. A tengeráramlások, a sótartalom eltérése és a Földközi-tenger párolgási többlete miatt a Balti-tenger szintje az adriai szinthez képest magasabban helyezkedik el. A különbség 67,47 centiméter, az adriai magassági rendszerben adott magasságokból ezt az értéket kell kivonnunk, hogy megkapjuk a balti rendszerben érvényes magasságot. Amikor 1960-ban Magyarország áttért az adriai szint használatáról a baltiéra, a turistatérképeken a hegycsúcsok többségének magassága emiatt csökkent egy méterrel, de mivel a különbség nem éri el az egy métert, nem minden esetben látható ez a kerek méterre történt kerekítés miatt.

Az egyes magassági dátumok realizációja – hasonlóan a vízszintes geodéziai alapfelületekéhez – alapponthálózattal valósítható meg. A hálózat alappontjainak fizikai helyei, illetve az azokhoz rendelt magasságértékek jellemzik a magassági dátumot, a környező tereppontok magassága helyi felmérési eljárásokkal azokról kiindulva határozható meg. A sok pontból álló hálózatok a pontok magasságmérési technikája szerint különböző rendű részhálózatokból állnak. Ezek közül az elsőrendű magassági alaphálózat az, amelynek a létesítési módja és pontossága jellemezni fogja a teljes rendszert (44. ábra).

Osztrák-magyar szintezési hálózat

44. ábra. Az osztrák-magyar szintezési hálózat vonalai Trieszt és Nadap közt, és a kapcsolódó területeken. A mérési vonalak a vasutak mentén húzódnak.

Az eltérő magassági dátumok közötti – egyszerű konstans eltolással megvalósítható – magassági korrekcióra, és annak irányára különösen olyan műtárgyak (hidak, alagutak) létesítésénél kell figyelemmel lenni, amelyek két végpontja más, eltérő magassági dátumot használó ország területén van. Napjainkban Európában a tudományos célú magassági rendszer nullpontjaként az amszterdami mareográfot használják, az egyes országokban, területeken használt helyi magassági dátumok ettől való eltérését a 45. ábra mutatja be.

Európai helyi magassági dátumok szintje

45. ábra. Magassági különbségek centiméterben az európai nulla-szint (az amszterdami mareográf nullpontja) és a helyi magassági dátumok nulla szintjei között (Ádám et al., 2000).

Végezetül meg kell említenünk, hogy a háromdimenziós adatgyűjtési és adatkezelési technikák elterjedésével a jövőben a külön vízszintes és külön magassági részre osztott geodéziai adatbázisok egységesítése várható. A jelenleg még jellemző megosztottság oka elsősorban a vízszintes és magassági referencia hagyományos fizikai-geodéziai megvalósításában mutatkozó módszertani, és ebből következő pontossági különbség.