dynamische Festpunktanalyse, Maßstab des Festpunktfeld

by htw9056, Monday, February 08, 2021, 17:50 (68 days ago)

Hallo,

wenn ich eine dynamische Festpunktanalyse berechnen möchte, so soll der Streckenmaßstab des Festpunktfeldes berechnet werden.
Ich habe unter "Beobachtungsgruppen -> Horizontalstrecken -> Zusätzliche Gruppenparameter" den Haken "Maßstab" angeschalten.
Nach der Berechnung wird unter "Beobachtungsgruppen -> Horizontalstrecken -> Zusatzparameter" ein Wert berechnet, den ich möglicherweise als Maßstabsfaktor identifiziert habe.

Ist unter der Angabe
- "Wert" (Geschätze Größe des Zusatzparameters) dem festen Anteil und
- "Sigma" (A-posteriori Unsicherheit des Zusatzparameters) der variable Anteil des Maßstabes des Festpunktfeldes zu verstehen?

z.B. wie in Neptan-GPS, NEPTAN.OUT -> "STRECKENMASSSTAB (CM/KM) 1.0244 +/- 0.4618"
fester Anteil = 1.0244
variable Anteil = +/- 0.4618

MfG

dynamische Festpunktanalyse, Maßstab des Festpunktfeld

by Micha ⌂, Bad Vilbel, Monday, February 08, 2021, 19:47 (68 days ago) @ htw9056

Hallo,

wenn ich eine dynamische Festpunktanalyse berechnen möchte

... was versteht man darunter?

Ist unter der Angabe
- "Wert" (Geschätze Größe des Zusatzparameters) dem festen Anteil und
- "Sigma" (A-posteriori Unsicherheit des Zusatzparameters) der variable Anteil des Maßstabes des Festpunktfeldes zu verstehen?

Ich kann Deine Frage nicht deuten - insbesondere sind die Begriffe fester und variabler Anteil mir nicht geläufig. Das in JAG3D angegebene Messergebnis für eine Messgröße besteht aus einem Messwert und einer Messunsicherheit (σ). Die Angabe (in Kombination mit dem Tooltip) erklären dies.

Viele Grüße
Micha

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

dynamische Festpunktanalyse, Maßstab des Festpunktfeld

by htw9056, Tuesday, February 09, 2021, 19:08 (67 days ago) @ Micha

Hallo,

wenn ich eine dynamische Festpunktanalyse berechnen möchte


... was versteht man darunter?

Meiner Definition nach ist dies eine Beurteilung der verwendeten Festpunkte hinsichtlich ihrer Güte/Qualität und der Aufdeckung "grober" Fehler. Bei einer 2D-Ausgleichung haben die Festpunkte Fehlervektoren der X- und Y-Komponente. Die Komponenten wirken an jedem Festpunkt verschieden und sollten entsprechend beurteilt/bewertet werden.
Hier noch ein Screenshoot der Festpunktanalyse
Festpunktanalyse Ergebnis
Festpunktanalyse Rohdaten

Ist unter der Angabe
- "Wert" (Geschätze Größe des Zusatzparameters) dem festen Anteil und
- "Sigma" (A-posteriori Unsicherheit des Zusatzparameters) der variable Anteil des Maßstabes des Festpunktfeldes zu verstehen?


Ich kann Deine Frage nicht deuten - insbesondere sind die Begriffe fester und variabler Anteil mir nicht geläufig. Das in JAG3D angegebene Messergebnis für eine Messgröße besteht aus einem Messwert und einer Messunsicherheit (σ). Die Angabe (in Kombination mit dem Tooltip) erklären dies.

Hier ein Screenshoot aus einem Neptan.OUT Protokoll. Da werden diese Werte angegeben
NEPTAN.OUT - Maßstabsangabe des Festpunktfeldes

Hier ein Screenshoot zum Maßstab des Festpunktfeldes in Jag3D
Jag3D - Maßstab des Festpunktfeldes

Habe ich in Jag3D den Korrekten Wert zum Maßstab gefunden?

dynamische Festpunktanalyse, Maßstab des Festpunktfeld

by Micha ⌂, Bad Vilbel, Tuesday, February 09, 2021, 19:29 (67 days ago) @ htw9056

Guten Abend,

Bei einer 2D-Ausgleichung haben die Festpunkte Fehlervektoren der X- und Y-Komponente. Die Komponenten wirken an jedem Festpunkt verschieden und sollten entsprechend beurteilt/bewertet werden.
Hier noch ein Screenshoot der Festpunktanalyse
Festpunktanalyse Ergebnis

Okay, Du führst eine dynamische Ausgleichung durch und willst dabei prüfen, ob sich Anschlußpunkte verändert haben. In Deinem o.g. Screenshot sind die Spalten mit den Residuen und log(Post) markiert. Die geschätzte Modellstörung ist (vermutlich) weiter hinten sortiert. Wie muss ich den Text unter dem Screenshot deuten: "Diese Werte sollten idealerweise bei den Rohdaten eingetragen werden"? Wenn Du die Residuen berücksichtigen willst, dann wäre doch eine freie Ausgleichung viel besser geeignet. Sollte ein Anschlußpunkt als mglw. verschoben klassifiziert werden, würde man diesen doch einfach als Neupunkt definieren anstatt die Residuen bei den Rohdaten zu berücksichtigen. Ich kann jedoch nicht genau nachvollziehen, was der Maßstab in dieser Analyse für eine Rolle spielen soll.

Festpunktanalyse Rohdaten

Es gibt einige Standardabweichungen, die in der gewählten Darstellung Null sind. Eine Standardabweichung von Null ist jedoch nicht zulässig. Kommen da noch weitere Stellen die in der Ansicht derzeit ausgeblendet sind? Wenn ja, woher stammen diese Werte - die sind dann ja kleiner als 0.05 mm und müssten mit einem Interferometer oder ähnlichem bestimmt sein. Ist das wirklich so? Insbesondere finde ich komisch, dass Du die Koordinaten selbst (scheinbar) nur auf Millimeter angibst, die Unsicherheiten aber deutlich höher auflösen kannst. Mir erscheint dies inkonsistent in der Herangehensweise.

Hier ein Screenshoot aus einem Neptan.OUT Protokoll. Da werden diese Werte angegeben
NEPTAN.OUT - Maßstabsangabe des Festpunktfeldes

Hier ein Screenshoot zum Maßstab des Festpunktfeldes in Jag3D
Jag3D - Maßstab des Festpunktfeldes

Habe ich in Jag3D den Korrekten Wert zum Maßstab gefunden?

Und das Ziel ist nun, diesen Wert auch in JAG3D zu replizieren? Wenn ja, dann stimmt etwas mit Deiner Ausgleichung scheinbar nicht bzw. Du führst mit beiden Programmen unterschieliche Ausgleichungen durch - wodurch sich diese Differenzen erklären lassen würden.

Aber: Um aber Deine Frage zu beantworten, ja, dass wäre der geschätzte Maßstab.

Wenn das Ziel sein sollte, hier die Ergebnisse mit beiden Paketen zu replizieren, dann kann ich aus den gezeigten Daten nicht ableiten, wodurch der Unterschied resultiert. Ich verweise hier mal auf die Untersuchung: Vergleich der Ergebnisse verschiedener Netzausgleichungsprogramme die zeigt, dass nur bei exakt identischen Eingangsdaten und Einstellungen identische Ergebnisse zu erwarten sind.

Viele Grüße
Micha

--
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dynamische Festpunktanalyse, Maßstab des Festpunktfeld

by Pierre, Tuesday, February 09, 2021, 22:02 (67 days ago) @ Micha

Nabend Zusammen,

hier kann ich evtl. etwas mehr "Licht ins Dunkel" bringen ... Es ist bei hoheitlichen Messungen üblich (bspw. in NRW gemäß ErhE auch Vorschrift) die Eignung der verwendeten Anschlusspunkte des Vermessungspunktfeldes (vor einer endgültigen, angemessen gewichteten dynamischen Ausgleichung z. B. mit $\sigma_{\text{2D, prio}} = 0,02 \text{ m}$) entsprechend nachzuweisen.

Hierzu ist aber ganz bewusst ein sehr stark untergewichteter, stochastischer Netzanschluss (üblich bspw. $\sigma_{\text{2D, prio}} = 0,20 \text{ m}$) zu wählen. Die Güte der Anschlusskoordinaten übt demnach einen zu vernachlässigen, kleinen Anteil auf die Netzgeometrie aus, sodass nicht geeignete Anschlusspunkte deutlich hervortreten. Auf eine Instabilität der Punkte kann m. M. n. so nicht direkt geschlossen werden, da diese sowohl instabil o. ä. sein könnten, als auch einfach nur "miese" Koordinaten vorliegen. Bei vorhandenen Anschlusspunkten gehe ich mal davon aus, dass zu den Koordinaten auch Angaben zur Zuverlässigkeit existieren (sollte man meinen), welche 10-fach überhöht einen guten Ansatz für solch eine Prüfung darstellen.

Ein iteratives Vorgehen zur Abstimmung der a priori Unsicherheiten der verwendeten Anschlusspunkte (so scheint es mir) ist mir hingegen nicht geläufig, aber ich lerne immer gerne etwas dazu!???

Viele Grüße
Pierre

dynamische Festpunktanalyse, Maßstab des Festpunktfeld

by Micha ⌂, Bad Vilbel, Wednesday, February 10, 2021, 07:56 (66 days ago) @ Pierre

Hallo Pierre,

Danke für Deine Einschätzung.

Bei vorhandenen Anschlusspunkten gehe ich mal davon aus, dass zu den Koordinaten auch Angaben zur Zuverlässigkeit existieren (sollte man meinen), welche 10-fach überhöht einen guten Ansatz für solch eine Prüfung darstellen.

In der gezeigten Tabelle:

[image]

Sind die a-priori Unsicherheiten so klein (im Vergleich zur angegebenen Koordinate), dass es praktisch ein hierarchischer Anschluss ist. JAG3D kann auch hierarchische Punkte prüfen, sodass man den Umweg nicht gehen müsste über die weiche Lagerung.

Aber ohne das Gesamtbild (Daten und Zielstellung der Auswertung) zu kennen, ist eine konkrete Beurteilung sicher unzulässig.

Viele Grüße
Micha

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dynamische Festpunktanalyse, Maßstab des Festpunktfeld

by htw9056, Wednesday, February 10, 2021, 14:10 (66 days ago) @ Micha

Okay, Du führst eine dynamische Ausgleichung durch und willst dabei prüfen, ob sich Anschlußpunkte verändert haben. In Deinem o.g. Screenshot sind die Spalten mit den Residuen und log(Post) markiert. Die geschätzte Modellstörung ist (vermutlich) weiter hinten sortiert.

Ja die Angaben zur Modellstörung stehen weiter hinten/rechts.

Wie muss ich den Text unter dem Screenshot deuten: "Diese Werte sollten idealerweise bei den Rohdaten eingetragen werden"? Wenn Du die Residuen berücksichtigen willst, dann wäre doch eine freie Ausgleichung viel besser geeignet.

Ich hatte vergessen zu erwähnen, dass ich bereits die freie Ausgleichung berechnet habe. In der freien AGL wurde die Netzgeometrie geprüft. An "fehlerhaften" Messungen wurde der jeweilige Messwert entsprechend bewertet und gewichtet. Im Ergebnis der freien AGL lagen "fehlerfreie" Messungen vor, welche für die weitere Verarbeitung in der dynamischen AGL verwendet wurden.
Ergebnisse freie Ausgleichung

Sollte ein Anschlußpunkt als mglw. verschoben klassifiziert werden, würde man diesen doch einfach als Neupunkt definieren anstatt die Residuen bei den Rohdaten zu berücksichtigen.

In der dynamsichen AGL wurde dieser Punkt als "verschoben" detektiert.
Die weitere Berechnung sieht vor, dass dieser Punkt in der Rubrik "Bewegliche Anschlusspunkte" verbleibt und alle anderen Festpunkte in die Rubrik "Varianzfreie Festpunkte" verschoben werden. Die weitere und abschließende Berechnung erfolgt in der "Festen Ausgleichung" unter Zwang.

Ich kann jedoch nicht genau nachvollziehen, was der Maßstab in dieser Analyse für eine Rolle spielen soll.

Da dieses Festpunktfeld gewisse Spannungen von Hause aus hat (unter anderem Projektionsbedingte Verzerrungen, etc.), kann man mit dem Maßstab dieses Problem in den Griff bekommen. Ein mir bekannter Richtwert liegt bei max. 3 cm/km oder 30 ppm. Bei einer freien Stationierung im Feld, wären die Restklaffen der Anschlusspunkte vernachlässigbar.

Es gibt einige Standardabweichungen, die in der gewählten Darstellung Null sind. Eine Standardabweichung von Null ist jedoch nicht zulässig. Kommen da noch weitere Stellen die in der Ansicht derzeit ausgeblendet sind? Wenn ja, woher stammen diese Werte - die sind dann ja kleiner als 0.05 mm und müssten mit einem Interferometer oder ähnlichem bestimmt sein. Ist das wirklich so? Insbesondere finde ich komisch, dass Du die Koordinaten selbst (scheinbar) nur auf Millimeter angibst, die Unsicherheiten aber deutlich höher auflösen kannst. Mir erscheint dies inkonsistent in der Herangehensweise.

Ja die "0,0" mm Werte wurden von mir mit "0,01" hinterlegt. Man kann durchaus streiten, ob dieser Wert sinnvoll ist. Im Zweifel würde ich "0,1" hinterlegen. Aus meiner Sicht macht es in der Ergebniskoordinate keinen Unterschied ob "0,01" oder "0,1" eingetragen ist.

Habe ich in Jag3D den Korrekten Wert zum Maßstab gefunden?


Und das Ziel ist nun, diesen Wert auch in JAG3D zu replizieren? Wenn ja, dann stimmt etwas mit Deiner Ausgleichung scheinbar nicht bzw. Du führst mit beiden Programmen unterschieliche Ausgleichungen durch - wodurch sich diese Differenzen erklären lassen würden.

Ich versuche das Programm kennen zulernen und habe dafür ein Beispielprojekt sowohl mit Jag3D als auch Neptan-GPS berechnet. Ich bin der Meinung, dass ich mich über "Learning by Doing" dem Jag3D am besten annähern kann. Im übrigen bin ich von Jag3D echt begeistert. Es hat nur eine etwas andere Philosophie als Neptan-GPS, mit welchem ich über gut 11 Jahre Richtungs-/Streckennetze ausgeglichen habe.

Aber: Um aber Deine Frage zu beantworten, ja, dass wäre der geschätzte Maßstab.

Super :-) Dann lag ich doch richtig :-)
Der Wert wurde mir auch in etwa in Neptan-GPS angezeigt.

Wenn das Ziel sein sollte, hier die Ergebnisse mit beiden Paketen zu replizieren, dann kann ich aus den gezeigten Daten nicht ableiten, wodurch der Unterschied resultiert. Ich verweise hier mal auf die Untersuchung: Vergleich der Ergebnisse verschiedener Netzausgleichungsprogramme die zeigt, dass nur bei exakt identischen Eingangsdaten und Einstellungen identische Ergebnisse zu erwarten sind.

Der Vergleich soll nicht das Programm Jag3D in Frage stellen, sondern mir nur ein "gutes Gefühl" vermitteln, hier nichts falsch zu machen. Gerade falsche Annahmen und Vorgaben beeinflussen das Gesamtergebnis immens, bis hin zur völligen Fehlinterpretation-/berechnung.

Für alle die es interessiert hier noch der Netzplot zum Festpunktfeld in der Stufe dynamische Ausgleichung. Das Netz habe ich im übrigen selbst gemessen :-)
Ergebnis dynamsiche Ausgleichung

Grüße

dynamische Festpunktanalyse, Maßstab des Festpunktfeld

by Micha ⌂, Bad Vilbel, Wednesday, February 10, 2021, 16:13 (66 days ago) @ htw9056

Hallo,

Ich hatte vergessen zu erwähnen, dass ich bereits die freie Ausgleichung berechnet habe. In der freien AGL wurde die Netzgeometrie geprüft. An "fehlerhaften" Messungen wurde der jeweilige Messwert entsprechend bewertet und gewichtet. Im Ergebnis der freien AGL lagen "fehlerfreie" Messungen vor, welche für die weitere Verarbeitung in der dynamischen AGL verwendet wurden.
Ergebnisse freie Ausgleichung

Okay, dann passt das sicher.

In der dynamsichen AGL wurde dieser Punkt als "verschoben" detektiert.
Die weitere Berechnung sieht vor, dass dieser Punkt in der Rubrik "Bewegliche Anschlusspunkte" verbleibt und alle anderen Festpunkte in die Rubrik "Varianzfreie Festpunkte" verschoben werden. Die weitere und abschließende Berechnung erfolgt in der "Festen Ausgleichung" unter Zwang.

Oh, okay. Ich wusste nicht, dass man heute wirklich noch hierarchisch ausgleicht. Ist das die Vorgabe vom Auftraggeber? ich würde einen Punkt, der sich als verändert darstellt, nicht als Anschlußpunkt, sondern eher als Neupunkt verwenden.

Ja die "0,0" mm Werte wurden von mir mit "0,01" hinterlegt. Man kann durchaus streiten, ob dieser Wert sinnvoll ist. Im Zweifel würde ich "0,1" hinterlegen. Aus meiner Sicht macht es in der Ergebniskoordinate keinen Unterschied ob "0,01" oder "0,1" eingetragen ist.

In einem gewissen Stellenbereich ist es sicher unerheblich. Wichtig ist nur, und darauf wollte ich hinaus, dass Du dort nicht Null eintragen kannst. Dann würde u.U. die in der Gruppe hinterlegte Unsicherheit greifen (da eine individuelle Unsicherheit nicht existiert).

Weiterhin viel Erfolg

Micha

--
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dynamische Festpunktanalyse, Maßstab des Festpunktfeld

by htw9056, Thursday, February 11, 2021, 10:04 (65 days ago) @ Micha

Oh, okay. Ich wusste nicht, dass man heute wirklich noch hierarchisch ausgleicht. Ist das die Vorgabe vom Auftraggeber? ich würde einen Punkt, der sich als verändert darstellt, nicht als Anschlußpunkt, sondern eher als Neupunkt verwenden.

Eine hierarchische AGL wird bei mir immer noch gefordert.
In der festen AGL unter Zwang besteht die Vorgabe für Punkte mit
0 < VERB < 3 mm -> "fest" zu halten
3 < VERB < 10 mm -> "weich" zu lagern
VERB > 10 mm -> zu den Neupunkten hinzuzufügen

Ja die "0,0" mm Werte wurden von mir mit "0,01" hinterlegt. Man kann durchaus streiten, ob dieser Wert sinnvoll ist. Im Zweifel würde ich "0,1" hinterlegen. Aus meiner Sicht macht es in der Ergebniskoordinate keinen Unterschied ob "0,01" oder "0,1" eingetragen ist.


In einem gewissen Stellenbereich ist es sicher unerheblich. Wichtig ist nur, und darauf wollte ich hinaus, dass Du dort nicht Null eintragen kannst. Dann würde u.U. die in der Gruppe hinterlegte Unsicherheit greifen (da eine individuelle Unsicherheit nicht existiert).

Der Effekt des "Greifen der Unsicherheit der Gruppe" beim eintragen vom Wert "0" ist mir bekannt und wird auch bei Neptan-GPS so behandelt.

dynamische Festpunktanalyse, Maßstab des Festpunktfeld

by Micha ⌂, Bad Vilbel, Thursday, February 11, 2021, 10:21 (65 days ago) @ htw9056

Hallo,

Der Effekt des "Greifen der Unsicherheit der Gruppe" beim eintragen vom Wert "0" ist mir bekannt und wird auch bei Neptan-GPS so behandelt.

Okay, bin schon ruhig. ;-)

Viele Grüße
Micha

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