Die Schlüsselelemente des Rainy Lake Experiment waren die Zieltafeln. Auf dieser Seite werden die Ziele beschrieben, wie sie aufgestellt und wie ihre GPS-Vektoren (Positionen) vermessen wurden.

Bild 1: Die Zieltafeln werden mit zunehmender Entfernung grösser, wie in Berechnung der Grössen der Zieltafeln beschrieben. Gleichzeitig erhöht sich die Höhe der oberen Tangent-Tafeln gemäss Berechnung der Höhen der Tangent-Ziele [1]. Die Daten sind unter Positionen und Grössen der Ziele relativ zum Beobachter aufgeführt.

Bild 2 und 3: Angaben zu den Zieltafeln (1) bis (5). Beachte, dass die in den Bildern angezeigten Abmessungen die Abmessungen sind, die im Computermodell verwendet werden, wie in der Tabelle Positionen und Grössen der Ziele relativ zum Beobachter aufgeführt, nicht die tatsächlichen Abmessungen. Aber der Unterschied ist geringfügig.

Aufstellen der Ziele

Bild 4 und 5: Um die Zieltafeln (1) bis (6) in den Boden zu pflanzen, wurden Löcher mit einer Kettensäge in das 75 cm dicke Eis gefräst oder mit einem Eisbohrer etwa 50 cm tief [3].

Bild 6 und 7: Die Stangen wurden in die Löcher gestellt und der Raum um sie herum mit Schnee und Wasser gefüllt, das sich über Nacht in Eis verwandelte.

Bild 10: Die letzte Tangent-Zieltafel (7) musste hoch auf einem Baum auf Home Island montiert werden, damit es sich 10,8 m über dem Wasserspiegel befindet, so dass es in ( _9.46: km_) Entfernung auf 3,91 m Augenhöhe des Beobachters erscheint. Die Grösse der Tafel beträgt ungefähr 1×1,6 m.

Die Zentren der Bedford-Zieltafeln wurden alle so genau wie möglich 1,85 m über dem Wasserspiegel montiert. Die Tangent-Zieltafeln wurden jedoch nicht genau in den vorberechneten Höhen montiert. George Hnatiuk wollte die Tangent-Zieltafeln visuell auf Augenhöhe des Beobachters ausrichten. Er beobachtete die Tafeln durch das Nivelliergerät am Beobachterstandort zu Zeiten mit schwacher Refraktion, schätzte die Höhenabweichung von der Augenhöhe, fuhr zum Ziel und passte es entsprechend an [5]. Obwohl die Tangent-Zieltafeln visuell justiert wurden, liegt ihre Höhe nahe bei den vorberechneten Höhen und weicht nur im erwarteten Bereich üblicher Schwankungen von schwacher Refraktion ab.

Da die Tangent-Zieltafeln zu unterschiedlichen Tagen und Tageszeiten justiert wurden, hingen die effektiven Höhen nun von der Refraktion ab, die zum Zeitpunkt herrschte, an dem die Ziele beobachtet und justiert wurden. Dies ist der Grund, warum die Tangent-Tafeln nicht exakt in der gleichen Höhe erscheinen. Die Scheinbare Anhebung durch Refrakion kann in einigen Kilometern Distanz erheblich variieren. Dies ändert jedoch nichts am Ergebnis des Experiments.

George betont, dass er durch monatelange Beobachtungen viel Erfahrung darin hat, unter welchen Bedingungen die Refraktion minimal ist [6].

Bild 11: Um die Bedford-Tafelhöhen zu justieren und die Tangent-Tafelhöhen in Bezug auf die Wasseroberfläche des Sees zu messen, wurde in der Nähe jeder Stange ein Loch mit einem Eisbohrer in das Eis gebohrt, durch die ganze 75..85 cm dicke Eisschicht hindurch bis zum Wasser.

Bild 12: Die Löcher füllten sich fast bis zur Eisoberfläche mit Wasser und zeigten den Wasserstand des Sees an. Ein kleiner Kanal führte das Wasser zum Fuss der Stangen, von wo aus die Höhe der Tafelzentren mit einem Massband gemessen wurde.

Vermessen der Ziele

Die Positionen der Ziele wurden von Jesse Kozlowski unter Verwendung seiner Differential-GPS-Ausrüstung und post-processing der gesammelten Daten mit cm-Genauigkeit vermessen. Das Zentrum der am weitesten entfernten Tangent-Tafel (7) wurde ebenfalls mit GPS vermessen. Alle anderen Höhen der Tafelzentren wurden von George Hnatiuk mit einem Massband vom Wasser- und Eisniveau aus gemessen. Siehe Standort-Graph und Daten für alle Messergebnisse.

Der gesamte Messvorgang war wie folgt:

Am Ende hatten wir eine Sammlung von GPS-Vektoren zu den Tafelzentren, Eis- und Wasserständen jedes Ziels in cm-Genauigkeit (horizontal < 2,9 cm, vertikal < 5 cm). Diese Vektoren wurden von Walter Bislin für sein Computermodell mit seinem WGS84-Rechner in ein lokales Koordinatensystem am Standort des Beobachters transformiert. Dieser Rechner wurde auch verwendet, um die post-process Transformationen in gedätische Ellipsoid Koordinaten von Jesse Kozlowski zu bestätigen. Siehe WGS84 Koordinatensystem für die Mathematik dieser Transformationen.

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