Etäisyysmittausten kanssa puuhastellessa virhelähteiden miettiminen on tai ainakin sen pitäisi olla arkipäivää. Pääsääntöisesti virheet aiheituvat laitteista, ympäristöstä ja mittaajista. Laitteiden käytettävyys on nykyään niin hyvä, että napin painalluksen luullaan riittävän hyvin tulosten aikaansaamiseksi. Tämä on haaste myös alan koulutuksessa, sillä opiskelijat jopa kieltäytyvät tekemästä mittauksia vaatimusten mukaan. Virheet täytyisi selkeästi saada ilmennettyä paremmin, jotta niiden olemassaolon ja merkityksen ymmärtäisi.

Ilmakehästä aiheutuu monenmoista murhetta mittauksilla kaikilla sähkömagneettisissa mittauksissa käytetyillä aallonpituuksilla. Eräs virheiden aiheuttajista on refraktio oli mittaussäteen taittuminen rajapinnassa. Refraktio on erityisen voimakas lämpiminä päivinä ilman seisoessa, jolloin ilmaan syntyy eri lämpötilan omaavia kerroksia ja niiden rajapintoihin eri taitekertoimia. Myrskysäällä ilma on puolestaan hyvin sekoittunutta, jolloin refraktio on normaalisti olematon. Refraktio olisi helppo hallita ja mallintaa, jos tietäisimme olosuhteet koko mittaussäteen kulkumatkalta, mutta näinhän ei ole.

Refraktio tulee vahvasti esille haluttaessa mitata kuumia kohteita, koska mittaussäde kohtaa matkallaan useita taittavia rajapintoja – erilämpöisiä ilmakerroksia. Lisäksi kuumasta kohteesta heijastuva säteily voi häiritä/vahingoittaa mittalaitteen vastaanottokennoa. Kuumien kohteiden mittaaminen on tunnetusti haastavaa ja se ei onnistu millä tahansa laitteilla.

Mutta kuinka moni tulee miettineeksi korkeajännitevoimajohtojen sähkökenttien aiheuttamaa refraktiota sen virhettä mittauksiin? Aihepiiri on tunnettu jo ainakin 140 vuoden ajalta, mutta sitä on tutkittu vähän. Voimajohtojen läheisyydessä tunnetumpi ilmiö lienee sähkö&magneettikenttien aiheuttamat ongelmat itse mittalaitteista, jotka sähkölaitteina voivat seota liian voimakkaissa kentissä.

Esimerkiksi 330 kV (30-50 A) voimajohdon läheisyydessä on havaittu systemaattisen horisontaalipoikkeaman olevan luokkaa -0,81 mgon ja vertikaalipoikkeaman +4,32 mgon. Korkeus- ja vaakakulman poikkeamat aiheuttavat mitatun pisteen sijaintivirheen, joka 100 m etäisyydellä on jo senttimetriluokkaa.

Kartoituksen tarkkuudessa virheet voivat vaikuttaa pieniltä ja projektin vaatimuksista riippuen niitä ei tarvitse edes huomioida. Sähköjohtoja sisältävissä tunneleissa geodeettisten tarkkuusmittausten tekeminen onkin jo haastavampaa, koska voimajohtojen läheisyydestä ei pääse eroon. Lisäksi voimajohtojen koon kasvaminen on maailmanlaajuinen tendenssi, joten virheen koko alkaa helposti olla jo merkittävä isojen voimalinjojen läheisyydessä.

Lähde: Henrik Brys: Refraktionseinflüsse durch elektriche Gleichstromfelder. Avn 5/2012.