gsi-Format und geozentrische koord - Java·Applied·Geodesy·3D

Hallo Micha,
wir haben mit dem Programm Jag3d ein kleines Testnetz aus 5 Punkten bearbeitet.
Das Netz ist terrestrisch und mit GNSS Basislinien bestimmt.
Um grobe Fehler auszuschließen und als Vergleichsbasis wurde es bereits mit Leica LGO vollständig ausgeglichen, die Genauigkeiten liegen im Millimeterbereich.
Bei der Bearbeitung mit Jag3d sind einige Fragen aufgetaucht. und wir würden uns über eine erleuchtende Antwort freuen.

1. Welche Strecken erwartet Jag3d (wie werden sie interpretiert) jeweils beim Import?
Wird beim Import von Leica-gsi Dateien, die mittels der mitgelieferten Frt-Formatdatei aus der Leica-Viva Datenbank abgeleitet werden, berücksichtigt, das Horizontalstrecken (Wi32) bereits mit angebrachten Reduktionen (atm.ppm; geom.ppm; Erdkrümmung) ausgegeben werden und an Schrägstrecken (Wi31) keinerlei Reduktionen angebracht sind (reine Naturmeßstrecke).
Im Gegensatz dazu sind in gsi-Dateien, die direkt vom Instrument erzeugt werden, an allen Strecken die Reduktionen angebracht. (Leider eine Leica Unzulänglichkeit :-( , die den wenigsten bekannt ist)
Mit der mitgelieferten Frt-Formatdatei aus der Leica-Viva Datenbank werden auch Reduktionen; Datum usw. in die gsi-Datei ausgegeben, es ist nicht erkennbar, ob diese auch beim Import in Jag3d mit eingelesen werden; ist das ggf. noch geplant?

2. Generell ist uns die Wirkung und Interpretation des Schalters Abbildungsreduktionen <ein/aus>: Streckenred., Erdkrümmung usw. unklar.
Welche Strecken werden wir jeweils vorausgesetzt?
Wir haben die Meßdaten als Leica2d+h importiert und das Netz konnte nur fehlerfrei ausgeglichen werden mit deaktiviertem Schalter.

3. Eine Ausgleichung mit, über Leica 3d-Import und geozentrischen Koordinaten (z.B. für komb. Ausgleichung mit GNSS Basislinien) war nicht möglich, hier ergaben sich Verbesserungen im Bereich von 8-10m in den Koordinatenunterschieden. Ist ggf. eine Ausgleichung mit geozentrischen Koordinaten nicht vorgesehen?

Wir interresieren uns grundsätzlich für JAg3d, weil es hinsichtlich der statistischen Kenngrößen sehr "ausgabefreundlich" ist. :-D

Freundliche Grüße und vielen Dank für eine Antwort
Holger

Hallo,

1. Welche Strecken erwartet Jag3d (wie werden sie interpretiert) jeweils beim Import?

Das hängt von der Netzdimension ab. Im Wiki gibt es hierzu eine übersichtliche Tabelle.

Wird beim Import von Leica-gsi Dateien, die mittels der mitgelieferten Frt-Formatdatei aus der Leica-Viva Datenbank abgeleitet werden, berücksichtigt, das Horizontalstrecken (Wi32) bereits mit angebrachten Reduktionen (atm.ppm; geom.ppm; Erdkrümmung) ausgegeben werden und an Schrägstrecken (Wi31) keinerlei Reduktionen angebracht sind (reine Naturmeßstrecke).

Es werden die jeweiligen Werte, die in der GSI-Datei stehen, importiert. Bei Horizontalstrecken wird der Datensatz mit der Kennung 32 und bei Schrägstrecken der Datensatz mit der Kennung 31 direkt verarbeitet. Nach dem Import findet man also den identischen Wert aus der GSI in der Beobachtungstabelle von JAG3D.

Im Gegensatz dazu sind in gsi-Dateien, die direkt vom Instrument erzeugt werden, an allen Strecken die Reduktionen angebracht.

Das ist bspw. auch bei der TS60 so, wenn die mitgelieferte FRT Datei verwendet wird. Hier ergibt sich augenscheinlich keine Diskrepanz zu älteren Instrumenten wie das 1101.

Mit der mitgelieferten Frt-Formatdatei aus der Leica-Viva Datenbank werden auch Reduktionen; Datum usw. in die gsi-Datei ausgegeben, es ist nicht erkennbar, ob diese auch beim Import in Jag3d mit eingelesen werden; ist das ggf. noch geplant?

Es handelt sich um Zusatzinformationen für den Anwender. JAG3D berücksichtigt diese nicht, da die Strecken bereits reduziert sind.

Welche Strecken werden wir jeweils vorausgesetzt?

Alle UI Elemente in JAG3D haben einen Tooltip, der eine kurze Erklärung liefert. Einfach kurz mit der Maus über das jeweilige UI Element fahren, um diesen anzuzeigen. Bei allen Reduktionen steht dabei, welche Beobachtungsart hiervon betroffen ist.

[image]

Wir haben die Meßdaten als Leica2d+h importiert und das Netz konnte nur fehlerfrei ausgeglichen werden mit deaktiviertem Schalter.

Das ist durchaus möglich. Wenn bspw. die Strecken bereits reduziert importiert werden, dann macht eine erneute Reduktion wenig Sinn und kann zu Diskrepanzen führen.

3. Eine Ausgleichung mit, über Leica 3d-Import und geozentrischen Koordinaten (z.B. für komb. Ausgleichung mit GNSS Basislinien) war nicht möglich, hier ergaben sich Verbesserungen im Bereich von 8-10m in den Koordinatenunterschieden. Ist ggf. eine Ausgleichung mit geozentrischen Koordinaten nicht vorgesehen?

Das implementierte Ausgleichungsmodell ist dokumentiert. JAG3D arbeitet in einem System, in dem die z-Koordinate (näherungsweise) der vertikalen Komponente entspricht, da Ergebnisse in dieser Darstellung deutlich einfacher zu interpretieren sind als bspw. in einem geozentrischen System. Geozentrische Koordinaten sollten daher umgeformt werden. Diese Umformung ist widerspruchsfrei und reversibel, sodass eine strenge Ausgleichung möglich ist.

Viele Grüße
Micha

--
applied-geodesy.org - OpenSource Least-Squares Adjustment Software for Geodetic Sciences

Tags:
JAG3D, UTM, Ausgleichung, Projektion, Geozentrisches Koordinatensystem

ohh,
danke für die schnelle Antwort.
Zu Punkt 3 sind demnach unter <Projektionen & Reduktionen> <Eigenschaften> <lokales kartesisches System> keine geozentrischen Koordinaten gemeint!

Ich glaube mich zu erinnern, das eine Ausgleichung mit importierten Daten über den Punkt <Leica 3d> und gleichzeitiger Anwahl unter <Projektionen & Reduktionen> <Eigenschaften> von <Universale Transmerkator> zu einem Abbruch mit Fehlermeldung geführt hat.
Ich probiere das nochmal aus.
Falls das nicht klappt, mit welchen Einstellungen im Menü <Projektionen & Reduktionen> kann ein 3d Projekt mit Schrägstrecken, Höhenunterschieden, V-Winkel und Hz-Winkel gerechnet werden?

Hallo Holger,

Zu Punkt 3 sind demnach unter <Projektionen & Reduktionen> <Eigenschaften> <lokales kartesisches System> keine geozentrischen Koordinaten gemeint!

Nein und ich fand die Bezeichnung lokal bisher auch unmissverständlich.

Ich glaube mich zu erinnern, das eine Ausgleichung mit importierten Daten über den Punkt <Leica 3d> und gleichzeitiger Anwahl unter <Projektionen & Reduktionen> <Eigenschaften> von <Universale Transmerkator> zu einem Abbruch mit Fehlermeldung geführt hat.

Da es sich bei der UTM Projektion um eine Verebnung handelt, existiert hier keine dritte Dimension. Vertikalwinkel und Schrägstrecken sind demnach nicht definiert. Es handelt sich um ein Lagenetz und für die 2D-Ausgleichung sind nur horizontale Richtungen und Strecken zulässig (siehe Tabelle), die idealerweise auch schon reduziert sind bspw. vom Tachymeter, sodass JAG3D nur für die Ausgleichung zuständig ist.

Der Vollständigkeit halber:
Klar, es gibt auch einen Weg räumliche Daten und UTM streng zu vereinen in JAG3D: Man kann ein echtes 3D-Netz bestimmen in einem lokalen ellipsoidischen System. Über den Fundamentalpunkt ist dieses lokale System mit dem geozentrischen eindeutig verbunden. Durch Umkehrung der gezeigten Gleichung im Wiki ergibt sich die Konvertierung zwischen lokalen x,y,z und globalen X,Y,Z Koordinaten. Die X,Y,Z Koordinaten können wiederum in Länge und Breite umgeformt werden, die sich dann mit den bekannten Formeln in die Ebene projizieren lassen, sodass sich North and East in UTM ergibt. Für diesen Ansatz ist keine Reduktion der Beobachtungen nötig. Bis auf die Projektion nutzen wir diesen Weg bspw. bei der Local-Tie Bestimmung an Fundamentalstationen.

Viele Grüße
Micha

--
applied-geodesy.org - OpenSource Least-Squares Adjustment Software for Geodetic Sciences

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JAG3D, UTM, Ausgleichung, Projektion, Geozentrisches Koordinatensystem

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