Lokale Koordinaten transformieren Ergebnis interpretieren

by Romy @, Friday, September 11, 2020, 06:47 (13 days ago)

Hallo Micha,

ein Java Programm für vermessungstechnische Berechnungen? Wie geil ist das denn!!

Ich würde so gern mit deiner Software arbeiten, aber ich finde keinen so richtigen Einstieg.
Unser Arbeitsablauf ist eigentlich ganz einfach:

Wir messen in einem lokalen System unseren Plan und gehen zum Schluss über soviel wie möglich Anschlusspunkte mit dem GPS drüber. Wir haben also zwei Koordinatensysteme und müssen transformieren. Ich habe versucht das mit dem Modul Coordtrans zu machen. Das klappt auch, aber ich kann mit dem Ergebnis nichts anfangen, weil mir die Bedeutung der Werte fehlt. Mein Studium ist schon ein paar Jahre her und eine Hilfe habe ich nicht gefunden.

Wir haben im Beispiel einen Anschlusspunkt dabei, der 52cm falsch aufgemessen wurde. Bei der Transformation fällt mir das aber gar nicht auf. Ich habe dabei auch nur mit dem Modul Koordinatentransformation gearbeitet. Kann man das auch graphisch darstellen in deinem Programm? Vielleicht würde einem dann die Fehlerellipse ins Auge stechen...

Kann man ein Exportformat definieren ala Punktnummer Rechtswert Hochwert Höhe Code? (nur die Transformierten Koordinaten)

Vielen Dank für deine Hilfe

Romy

Lokale Koordinaten transformieren Ergebnis interpretieren

by Micha ⌂, Bad Vilbel, Friday, September 11, 2020, 18:58 (12 days ago) @ Romy

Hallo Romy,

Ich habe versucht das mit dem Modul Coordtrans zu machen. Das klappt auch, aber ich kann mit dem Ergebnis nichts anfangen, weil mir die Bedeutung der Werte fehlt. Mein Studium ist schon ein paar Jahre her und eine Hilfe habe ich nicht gefunden.

Du erstellst zwei Dateien - die erste enthält Dein Quellsystem (lokale Koordinaten) und die zweite Dein Zielsystem (GNSS-Messung). Der Aufbau ist recht simple: Punktnummer, X, Y und ggf. Z, wenn Du eine 2D bzw. 3D-Transformation machst - ggf. können die Unsicherheiten noch zusätzliche angegeben werden, wenn diese bekannt sind.

Da beide Systeme als nicht-fehlerfrei angesehen werden, werden Zuschläge für das Quell- und Zielsystem ermittelt. Diese werden mit ε (epsilon) abgekürzt (Residuen). Die Standardabweichung ist σ. Mit r wird der Redundanzanteil bezeichnet. Die geschätzte Modellstörung ist ∇ (Nabla) und mit Tprio und Tpost sind die beiden Teststatistiken zum Auffinden von groben Abweichungen abgekürzt. In der letzten Spalte wird ein Haken gesetzt, wenn Tprio ode Tpost den kritischen Wert der F-Verteilung überschreitet. Der Punkt wäre dann ein Ausreißer.

Wir haben im Beispiel einen Anschlusspunkt dabei, der 52cm falsch aufgemessen wurde. Bei der Transformation fällt mir das aber gar nicht auf.

Die Information reicht nicht, um das nachzuvollziehen. Ob eine derartige Modellstörung erkannt werden kann, hängt mind. von der Anzahl der identischen Punkte und der Konfiguration des Netzes ab. Ich würde aber meinen, dass man diesen Fehler finden würde.

Kann man das auch graphisch darstellen in deinem Programm? Vielleicht würde einem dann die Fehlerellipse ins Auge stechen...

Nein, CoordTrans besitzt keine Graphik.

Kann man ein Exportformat definieren ala Punktnummer Rechtswert Hochwert Höhe Code? (nur die Transformierten Koordinaten)

Einen Punktcod kennt das Programm nicht. ANsonsten kann man sich das Exportformat selbst definieren, ja. CoordTrans nutzt Freemarker zum Erstellen von Reports. Die Reports werden über ein Template generiert. Hier steht es Dir frei, ein eigenes Template zu erzeugen mit den gewünschten Ausgaben.

Viele Grüße
Micha

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

Tags:
Report, CoordTrans, Template, Tabelle, Ergebnis

Lokale Koordinaten transformieren Ergebnis interpretieren

by Romy @, Monday, September 14, 2020, 11:29 (10 days ago) @ Micha

Hallo Micha,

vielen Dank für deine Antwort. Jetzt weiß ich schon besser, worauf ich achten muss.

Ich hab jetzt den falschen Punkt durch seine Nachmessung ersetzt. Trotzdem wird noch ein Ausreißer gefunden, der einen zu hohen Nabla-Wert in Y hat.

Die Verbesserungen und Standardgenauigkeit dazu sehen aber gar nicht schlecht aus. Könnte ich den Punkt zwangsweise trotzdem verwenden, oder zumindest die Lage benutzen und die Höhe unbeachtet lassen (da ja NablaZ als zu hoch geschätzt wird)?

Ich habe den Report angehangen, weiß aber nicht, ob das dort zu erkennen ist. Rot markiert ist NablaZ und Tpost des ersten Punktes.

Rechne ich mit dem falschen Punkt, werden beide als Ausreißer bezeichnet und von der Berechnung ausgeschlossen.

Dankeschön für deine Hilfe.

Viele Grüße Romy

CoordTrans - Report
freie Ausgleichungssoftware zur Schätzung von 1D, 2D und 3D Transformationsparametern
Allgemeines
CoordTrans : v2.2.20151114
Transformationstyp : 3D-Transformation
Bearbeitungsdatum : 14.09.2020 - 13:21:55
Ausgleichungsmodus : Methode der kleinsten Quadrate (Gauß-Helmert-Modell)
Restklaffenverteilung : keine Verteilung der Restklaffen
Irrtumswahrscheinlichkeit α [%] : 0.1
Macht des Tests β [%] : 80.0
Quadratsumme der Verbesserungen Ω : 0.000207146261
Freiheitsgrad f = n-u+d = spur(R) : 5
σ2a-priori : σ2a-posteriori : 1 : 0.000
Globaltest TG ∈ [Ff,∞,α'G/2, Ff,∞,1-α'G/2]|H0 : H0 verworfen, da TG = 0.000 ∉ [0.049, 3.943] (α'G = 0.3%)
Punkttestgröße Kprio (F3,∞,1-α) : 5.422 (αprio = 0.1%)
Punkttestgröße Kpost (F3,f-3,1-α) : 4.461 (αpost = 18.9%)
Transformationsparameter – 3D-Transformation
Name Wert σPar Signifikant
Tx 477785.481732102 0.066697156
Ty 5639376.766170552 0.068126341
Tz 282.811324141 0.323884931
q0 -0.999981905 0.000000146
q1 0.000018987 0.000075314
q2 -0.000172093 0.000087644
q3 -0.006013277 0.000023588
a11 0.999673795 0.000045889
a12 0.000000000 0.000000000
a13 0.000000000 0.000000000
a22 0.999673795 0.000045889
a23 0.000000000 0.000000000
a33 0.999673795 0.000045889
Mx 0.999673795 0.000045889
My 0.999673795 0.000045889
Mz 0.999673795 0.000045889
Rx 0.000040044 0.000151592
Ry 6.282841355 0.000174456
Rz 6.271158673 0.000047184
Sx 0.000000000 0.000000000
Sy 0.000000000 0.000000000
Sz 0.000000000 0.000000000
Schätzung der Varianzanteile der Systeme
System rG ΩG 1 : σ2G Kl (Ff,∞,αG/2) Ku (Ff,∞,1-αG/2) TG ∈ [Kl,Ku]|H0
Startsystem 2.4992 0.0001 0.0000 0.002 6.896
Zielsystem 2.5008 0.0001 0.0000 0.002 6.892
Startsystem
Pkt.nr. X0 Y0 Z0 X Y Z σX σY σZ rX rY rZ εX εY εZ ∇X ∇Y ∇Z Ω Tprio Tpost T ≤ K
H03020001 1049.334000 1023.482000 27.600000 1049.328908 1023.485593 27.600848 0.005441 0.005435 0.006421 0.285399 0.286927 0.004913 0.005092 -0.003593 -0.000848 -0.007780 0.012234 0.138093 0.000040 0.000067 20.495885
H03020002 1000.000000 1000.000000 30.000000 1000.002409 999.995332 30.002827 0.005319 0.005319 0.005868 0.317105 0.317086 0.168897 -0.002409 0.004668 -0.002827 0.007880 -0.015021 0.017448 0.000036 0.000046 1.343094
H03020005 982.086000 1036.560000 34.031000 982.088472 1036.559720 34.026557 0.005132 0.005128 0.005311 0.364388 0.365363 0.319155 -0.002472 0.000280 0.004443 0.006498 -0.000881 -0.013777 0.000026 0.000026 0.398657
H03020040 873.733000 1191.679000 40.654000 873.733211 1191.680355 40.654768 0.006340 0.006340 0.006403 0.029697 0.029837 0.010418 -0.000211 -0.001355 -0.000768 0.011236 0.045728 0.075988 0.000002 0.000041 0.968037
Zielsystem
Pkt.nr. X0 Y0 Z0 X Y Z σX σY σZ rX rY rZ εX εY εZ ∇X ∇Y ∇Z Ω Tprio Tpost T ≤ K
H03020001 478822.092000 5640412.464000 310.006000 478822.097136 5640412.460467 310.005151 0.005440 0.005435 0.006421 0.285570 0.287115 0.004930 -0.005136 0.003533 0.000849 0.007877 -0.012142 -0.138050 0.000040 0.000067 20.495913
H03020002 478773.076000 5640388.382000 312.427000 478773.073533 5640388.386640 312.424173 0.005318 0.005318 0.005867 0.317305 0.317298 0.169010 0.002467 -0.004640 0.002827 -0.008063 0.014920 -0.017440 0.000036 0.000046 1.343094
H03020005 478754.731000 5640424.721000 316.447000 478754.728526 5640424.721250 316.451445 0.005131 0.005127 0.005310 0.364634 0.365588 0.319368 0.002474 -0.000250 -0.004445 -0.006502 0.000803 0.013775 0.000026 0.000026 0.398657
H03020040 478644.554000 5640578.479000 323.110000 478644.553805 5640578.477643 323.109232 0.006340 0.006340 0.006403 0.029716 0.029856 0.010426 0.000195 0.001357 0.000768 -0.010708 -0.045848 -0.075958 0.000002 0.000041 0.968038

Lokale Koordinaten transformieren Ergebnis interpretieren

by Micha ⌂, Bad Vilbel, Tuesday, September 15, 2020, 05:20 (9 days ago) @ Romy

Hallo,

Die Verbesserungen und Standardgenauigkeit dazu sehen aber gar nicht schlecht aus. Könnte ich den Punkt zwangsweise trotzdem verwenden, oder zumindest die Lage benutzen und die Höhe unbeachtet lassen (da ja NablaZ als zu hoch geschätzt wird)?

Eine einzelne Koordinatenkomponente kannst Du nicht deaktivieren, weil x,y und z in der Gleichung vorkommen. Du kannst jedoch mithilfe der Gewichtung eine Komponente gezielt runter gewichten (oder andere hoch gewichten). In Deinen Dateien für das Start- und Zielsystem stehen derzeit sicher nur die Punktnummern und die X,Y und Z-Kooordinaten drin, oder? Hier kannst Du drei weitere Spalten anfügen für die jeweilige (a-priori) Standardabweichung. Du könntest also jeweils drei Spalten mit bspw. 0.02 (für 2 cm) anfügen und beim besagten Punkt dann statt diesen 2 cm bspw. 0.1 (also 10 cm) hinterlegen. Wenn Du Abgewichtung im Startsystem vornehmen wills, dann könnte dies so aussehen:

H03020001 1049.334000 1023.482000 27.600000 0.02 0.02 0.1
H03020002 1000.000000 1000.000000 30.000000 0.02 0.02 0.02
H03020005  982.086000 1036.560000 34.031000 0.02 0.02 0.02
H03020040  873.733000 1191.679000 40.654000 0.02 0.02 0.02

Im Zielsystem solltest Du in jedem Fall auch Standardabweichungen hinterlegen. Wenn Du die Abgewichtung im Startsystem vornimmst, können im Zielsystem einheitliche Standardabweichungen hinterlegt werden - es sollten nun aber welche da stehen, weil sonst mit 1 m gerechnet wird.

Wenn Du glaubst, dass das Zielsystem abzuwichten sei, dann musst Du die o.g. Modifikation sinngemäß dort durchführen.

Viele Grüße
Micha

--
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