19. Oktober 2010 Vermessungsbüro D. Rosnau, Dipl.-Ing. (FH) Tino Arlt 1üüermessung Brandenburg

Vorstellung der Diplomarbeitü Ausgangslage

– ALK liegt flächendeckend in einem einheitlichen Maßstab vor– Genauigkeit der ALK ist abhängig von Qualität, Maßstab und Genauigkeit

der analogen Karte in Verbindung mit der Erfahrung des Bearbeiters bei der Überführung der analogen Karte (Analog - Digital Wandlung ist fehlerbehaftet durch Fehlinterpretation des Bearbeiters)

– Angabe der Grenzpunktkoordinaten auf Millimeter vermittelt Genauigkeitsangaben, die so nicht den Tatsachen entsprechen

– Grundsätzliche Aussagen zur Qualität der Karte kann getroffen werden, aber die Frage nach der Qualität (Genauigkeit und Zuverlässigkeit) einzelner Punkte bleibt unbeantwortet ist i.d.R. aber das entscheidende Element

– Fazit: Genauigkeit der bisherigen ALK - Koordinaten ist nicht einheitlich und nicht durchgehend zufriedenstellend

19. Oktober 2010 Vermessungsbüro D. Rosnau, Dipl.-Ing. (FH) Tino Arlt 2üüermessung Brandenburg

Vorstellung der Diplomarbeitü Geometrische Verbesserung der ALK

– Neuvermessung (erhöhte Kosten, lange Bearbeitungszeit)– Eingabe und Auswertung des vorhandenen Zahlennachweises mit

zusätzlicher Passpunktbestimmung (Fehler und Ungenauigkeiten zum amtl. Lagebezugssystem und innerhalb der Objektgeometrie können korrigiert werden.)

ü Voraussetzung zur Auswertung des Zahlennachweises– Ausgleichungsprogramm mit Visualisierungsmöglichkeit– Automatisierte Generierung von geometrischen Bedingungen– Übergabe des gesamten Datenbestandes des FB Kataster (Risse,

Karten, Koordinaten, digitale Daten)– Anwendung im Rahmen der Diplomarbeit: KAFKA in Verbindung mit

KAFPLOT

19. Oktober 2010 Vermessungsbüro D. Rosnau, Dipl.-Ing. (FH) Tino Arlt 3üüermessung Brandenburg

Vorstellung der Diplomarbeitü Eingabe des Zahlennachweises und dessen

Gewichtung– Messwert nimmt mit einem bestimmten Gewicht an der Ausgleichung teil– durch unterschiedliche Gewichtung verschiedenartiger Messungen ist

nachbarschaftstreue Berechnung möglich– Unterteilung der Katasterunterlagen in Gruppen von Messungen, die

nach identischen Vorschriften durchgeführt wurden– Ziel: gleichartige Gewichtung ähnlicher Messungen und damit größerer

Einfluss genauerer Messungen auf das Ausgleichungsergebnis, aber: wie genau soll die Unterteilung erfolgen?

19. Oktober 2010 Vermessungsbüro D. Rosnau, Dipl.-Ing. (FH) Tino Arlt 4üüermessung Brandenburg

Vorstellung der Diplomarbeitü Eingabe des Zahlennachweises und dessen

Gewichtung– Richtlinie für die Diplomarbeit: „Genauigkeitsabschätzung

der Risse“ (aus: Leitfaden QL, Anlage 6, Tab.: 1)

19. Oktober 2010 Vermessungsbüro D. Rosnau, Dipl.-Ing. (FH) Tino Arlt 5üüermessung Brandenburg

Vorstellung der Diplomarbeitü Gewichtungsmöglichkeiten

– Basisgewichtung: für alle Messungen eines Typs (Orthogonal, Polar,…)identisch

– Individualgewichtung: erfolgt über Auf- oder Abwertung der Basisgenauigkeit an Hand realistischer Schätzungen

– Einfluss der Individualgewichtung:

– Abwertung: z.B. einzelne, ungeprüfte Messungszahlen üben einen zu großen Einfluss auf die Koordinatenberechnung aus (Daten sind unverzichtbar, aber „unsicher“)

– Aufwertung: z.B. geprüfte Maße mehrfach gemessen

19. Oktober 2010 Vermessungsbüro D. Rosnau, Dipl.-Ing. (FH) Tino Arlt 6üüermessung Brandenburg

ü Passpunktauswahl– Ziel der PaPu: größter Nutzen mit minimalem Aufwand

(Kosten Aussendienst > Kosten Innendienst)– 1. Stützung des Verfahrensrandes und der Berechnung Planung!– 2. Kontrolle des Berechnungsergebnisses Auswertung!

ü Kriterien zur Passpunktauswahl (allgemein)– Wann:

vorab, während und nach Abschluss der Ausgleichung– Wie:

Auswahl durch den Bearbeiter unter Anwendung globaler Richtlinien

– Wieviel: Anzahl nicht allgemeingültig sondern projektbezogen,abhängig vom Risswerk

Vorstellung der Diplomarbeit

19. Oktober 2010 Vermessungsbüro D. Rosnau, Dipl.-Ing. (FH) Tino Arlt 7üüermessung Brandenburg

ü Kriterien zur Passpunktauswahl (projektbezogen)– westlich: Punkte entlang des

Verfahrensrandes durch zusammenhängende Straßenschlussvermessung entstanden (2 Punkte ausreichend)

– östlich: ein Verknüpfungspunkt– nördlich: keine PaPu notwendig,

da Gemarkungsgrenze teilweise amtlich koordiniert und berechenbar

– südlich: keine PaPu notwendig, da amtlich koordiniert

Vorstellung der Diplomarbeit

19. Oktober 2010 Vermessungsbüro D. Rosnau, Dipl.-Ing. (FH) Tino Arlt 8üüermessung Brandenburg

Vorstellung der Diplomarbeitü Planung der PaPu – Bestimmung

– Verknüpfungspunkt – Vermarkung gesichert nachgewiesen– Abgleich mit Orthophoto – Abschätzung des Verhältnisses Aufwand-Nutzen

19. Oktober 2010 Vermessungsbüro D. Rosnau, Dipl.-Ing. (FH) Tino Arlt 9üüermessung Brandenburg

Vorstellung der Diplomarbeitü Berechnung

– Einzelausgleichung der Risse Vorteil: geringe Berechnungszeit und dadurch schnelle Lokalisierung von Fehlern innerhalb eines Risses; „sauberer“ Datenbestand in der BerechnungNachteil: Doppelnummerierung und Punktidentitäten werden erst bei Zusammenführung der Daten aufgedeckt

– Ausgleichung des gesamten DatenbestandesLokalisierung der Widersprüche innerhalb einzelner Messungen ist ungenauer und zeitaufwendiger(Widersprüche können innerhalb eines Risses liegen, oder durch Zusammenführung der Risses entstanden sein)

19. Oktober 2010 Vermessungsbüro D. Rosnau, Dipl.-Ing. (FH) Tino Arlt 10üüermessung Brandenburg

Vorstellung der Diplomarbeitü Berechnung

– Vorauswertung:• Ermittlung von Näherungskoordinaten als Startwerte für die

Verbesserungsgleichungen• Aufzeigen von Punkten mit quasiidentischen Koordinaten• Aufzeigen von überschrittenen Fehlergrenzen zwischen

Näherungskoordinaten und Riss• Keine Nutzung von geometrischen Bedingungen

– Gesamtausgleichung:• Freie Netzausgleichung (Prüfung der Beobachtungsgewichtung,

Ermittlung der inneren Genauigkeit, Lokalisierung grober Datenfehler)• Dynamische Ausgleichung (Ausgleichung mit den äußeren Zwängen

der Anschlusskoordinaten)• Ausgleichung unter Zwangsanschluss (nur für Gebiete mit hoher

Anzahl genauer Anschlusspunkte)

19. Oktober 2010 Vermessungsbüro D. Rosnau, Dipl.-Ing. (FH) Tino Arlt 11üüermessung Brandenburg

Vorstellung der Diplomarbeitü Grobe Datenfehler

– grobe Fehler sind nicht ungewöhnlich (Beobachtungswerte unterliegen der Gaußschen Normalverteilung)

– Rückschlüsse auf Datenfehler bietet die Normierte Verbesserung (NV) als Verhältniszahl zwischen Verbesserung eines Messwertes und dessen a priori Standardabweichung

– bei Überschreitung eines Grenzwertes ist die Wahrscheinlichkeit einesgroben Fehlers sehr hoch

– Klärung der Widersprüche und Datenbereinigung

ü Ergebnisbewertung an Hand folgender Kriterien– Standardabweichung der Neupunkte– Anschlussgenauigkeit– Zuverlässigkeit

19. Oktober 2010 Vermessungsbüro D. Rosnau, Dipl.-Ing. (FH) Tino Arlt 12üüermessung Brandenburg

Vorstellung der Diplomarbeitü Ergebnis

– Erwartungswert:durchschnittliche Genauigkeitin Abhängigkeit des ursprünglichen Maßstabes: 4,0m

– Durchschnittliche Abweichung der gefundenen Punkte zu den a priori ALK Koordinaten beträgt ~2,2m (Spitzen von 0,5m und 6,0m)

– Standardabweichung der berechneten Punkte: 4cm

– Abweichung zur tatsächlichen Lage hat einen 10x höheren Wert

19. Oktober 2010 Vermessungsbüro D. Rosnau, Dipl.-Ing. (FH) Tino Arlt 13üüermessung Brandenburg

Vorstellung der Diplomarbeitü Ergebnisbewertung

19. Oktober 2010 Vermessungsbüro D. Rosnau, Dipl.-Ing. (FH) Tino Arlt 14üüermessung Brandenburg

Vorstellung der Diplomarbeitü Bestimmung zusätzlicher Passpunktkoordinaten

– Große (oberhalb der a priori geschätzten Standardabweichung) und vor allem gleich gerichtete Verschiebungsvektoren benachbarter Punkte

ü Qualitätssteigerung des Ausgleichungsergebnisses– Steigerung der Genauigkeit

(Bestimmung zusätzlicher Passpunkte, Verbesserung der Genauigkeit der Anschlusskoordinaten, Grenzermittlung bei nicht festgestellten Grenzen)

– Steigerung der Zuverlässigkeit durch Erhöhung der Redundanz der Messwerte (Eingabe von Kontrollmaßen, Verwendung der gemessenen Hypotenusen)

19. Oktober 2010 Vermessungsbüro D. Rosnau, Dipl.-Ing. (FH) Tino Arlt 15üüermessung Brandenburg

Vorstellung der Diplomarbeitü Zusammenfassung und Ausblick

– wahrscheinlichster Wert der historischen Messergebnisse wurde ermittelt– Bewertung nur an Hand der berechneten Standardabweichung der

Berechnungsergebnisse ist unzulässig– Lagegenauigkeiten der Stufen 1-3 können mit QL-Projekten nicht erreicht

werden– Realistische Werte liegen in einer Größenordnung von <0,5m– Genauigkeit besonders abhängig von Anzahl, Qualität und Verteilung der

Anschlusspunkte (PaPu und bereits koordinierte Punkte)

ü Fazit– Spürbare Verbesserung der Koordinaten wird erreicht– Ausgleichungsergebnis ist ein Kompromiss zwischen Genauigkeit und

Kosten

19. Oktober 2010 Vermessungsbüro D. Rosnau, Dipl.-Ing. (FH) Tino Arlt 16üüermessung Brandenburg

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !