Engineering Geodesy II
Exam questions of the lecture «Engineering Geodesy II» by Prof. Dr. Ingensand, D-BAUG, ETH Zürich
Exam questions of the lecture «Engineering Geodesy II» by Prof. Dr. Ingensand, D-BAUG, ETH Zürich
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Flashcards
Welche Zuverlässigkeit (innere, äussere) bezieht sich auf die Messung, welche auf das Ergebnis?
Innere bezieht sich auf Messung, äussere auf Ergebnis.
Lokale Zuverlässigkeit?
Lokale Zuverlässigkeit: (z_i)
Beschreibt, wie gross der Einfluss der i-ten Messung an der Überbestimmung des gesamten Netzes ist (Teilredundanz)
beschreibt wie gut die Verbesserung einer Beobachtung den begangenen Fehler widerspiegelt (Indikator g_i)
kann a priori berechnet werden
sollte zwischen 25 und 60% liegen
Innere Zuverlässigkeit?
Innere Zuverlässigkeit (Nabla_l_i)
beschreibt den kleinsten noch entdeckbaren Fehler für die betroffene Beobachtung (mit dem Risiko Beta, dass man ihn nicht entdeckt)
kann a priori berechnet werden
ist von der lokalen Zuverlässigkeit abhängig, je besser eine Messung kontrilliert ist (z_i gross), umso kleiner wird der kleinste noch entdeckbare Fehler und vice versa
Äussere Zuverlässigkeit
Äussere Zuverlässigkeit
Wird der Vektor l (Beobachtungen) mit einem Vektor nabla_l ersetzt, welcher ausser der i-ten Komponente (dort nabla_l_i, innere Zuverlässigkeit einer Messung) lauter Nullen enthält, so kann der Einfluss eines groben Fehlers auf die Koordinaten ermittel werden.
Jeder Punkt erhält so für jede Messung zwei Vektoren (die genau 180° unterschiedliche Richtung haben)
Um Vektorschar mit längstem Vektor ein Rechteck beschreiben, so dass alle Vektoren darin enthalten sind: Zuverlässigkeitsrechteck, Na und Nb in Ltop
Oder Zuverlässigkeitskreis mit Radius des grössten Vektors.
Was braucht man für eine Präanalyse alles?
- Nährerungswerte für alle Koordinaten => .koo
- Messkonfiguration (Messelemente, A-Matrix, funktionales Modell) => .mes
- A priori Genauigkeiten aller Beobachtungen (stochastisches Modell) => .dat
Woher bekommt man die Näherungskoordinaten?
z.B entwirft man ein lokales System, aus einer Karte, GIS,...
Was ist Zuverlässigkeit?
Gehört nebst der Genauigkeit zur Qualitätsangabe einer Messung. Ein Mass für die Kontrolle eines Punktes. Zuverlässigkeit = 0 bedeutet die Messung ist nicht kontrolliert.
GNSS: Warum misst man ganze Netze anstatt nur einzelne Strecken/Punkte?
Höhere Genauigkeit und Zuverlässigkeit der gesuchten Punkte. Dadurch aber auch grösserer Aufwand und auf Grund der Redundanz Ausgleichung nötig.
Mit welchen Messsystemen haben wir die Punkte auf dem Dach gemessen?
Mit Tachymetern und GPS-Geräten. 1 Sessionen à 120min. (ursprünglich geplant 2x60min)
Es braucht zwei Sessionen, damit man eine unabhängige Messung hat. Eine GPS Messung kann nämlich ungenau oder sogar fehlerhaft sein (Cycle Slips).
DOP-Werte
Dilution of Precision
Mass beschränkt sich grundsätzlich nicht auf GNSS
Ist ein Mass für die Güte der Messanordnung (Satellitengeometrie)
Ist kein Mass für die Genaugikeit der Positionsbestimmung
Der Kehrwert der Fläche bzw. des Volumens, das die Einheitsvektoren in Richtung der Satelliten aufspannen, bestimmt die Grösse des DOP.
Ein Wert von ungefähr 6 ist noch gut. DOP-Werte grösser als 10 lassen keine Auswertung mehr zu.
VDOP, Vertical DOP, Vertikalrichtung, 1D
HDOP, Horizontal DOP, Horizontalrichtung, 2D
PDOP, Positional DOP, Positionsgenauigkeit, 3D
TDOP, Time DOP, Zeitgenauigkeit, Zeit
GDOP, Geometric DOP, Gesamtgenauigkeit, 3D und Zeit
Richtungsmessung im Einspurtunnel des GBT: hat die Lotabweichung massgeblich Einfluss?
kaum, da praktisch horinzontale Zielung
Richtungsmessung im Zugangsstollen Faido zum GBT: hat die Lotabweichung massgeblich Einfluss?
ja, da Gefälle von 10%, länge 2,7km
Höhenwinkelmessung im Tunnel (GBT): hat die Lotabweichung massgeblich Einfluss?
ja!
Elektronische Distanzmessung (GBT) hat die Lotabweichung massgeblich Einfluss?
nein
Richtungsmessung mit dem Tachymeter auf dem Kreisel (im Tunnel): hat die Lotabweichung massgeblich Einfluss?
kaum, da praktisch horizontale Zielung
Optische Lotung im Schacht Sedrun: hat die Lotabweichung massgeblich Einfluss?
ja, massgeben ist die Lotabweichung im Schachtkopf
Nenne unabhängige, wirtschaftliche Kontrollmöglichkeit: Grundlagenvermessung mit GNSS-Sensoren?
Kontrolle mit LV95-Punkten der swisstopo
Nenne unabhängige, wirtschaftliche Kontrollmöglichkeit: Nivellement
Trigonometrische Höhenübertragung als grobe Kontrolle
Nenne unabhängige, wirtschaftliche Kontrollmöglichkeit: EDM im Tunnel
Kaum Alternativen: Gerät kalibrieren, unterschiedliche Geräte verwenden
Nenne unabhängige, wirtschaftliche Kontrollmöglichkeit: Richtungsübertragung im Tunnel mit Tachymeter
Kontrolle der Vortriebsrichtung mit dem Kreisel
Nenne unabhängige, wirtschaftliche Kontrollmöglichkeit: Optische Lotung im Schacht Sedrun
Mechanische Lotung mit “Senkblei”
Nenne unabhängige, wirtschaftliche Kontrollmöglichkeit: Richtungsübertragung in einem Schacht mit Hilfe des Kreisels
Doppellotung, INS
Ab wann lohnt sich eine Kontrolle der Tachymetermessungen mit dem Kreisel (Tunnel)?
Kreisel ca. 1mgon, Tachy ca. 0.2mgon, lohnt sich ab 2-3km.
Inhalt finanzieller Teil einer Offerte
Tabelle mit den einzelnen Positionen und ihrem Betrag
Bid Security
Garantie
Gültigkeitsdauer
Zahlarten
GNSS Messung, wie bekommt man aus Rohdaten Position?
Statisch, nicht differentiell (PPP): Ambyguities lösen, Distanzen => Kugelschnitt
RTK, differentiell: (Virtuelle) Referenzstation von swisstopo herunterladen (Prinzip erklären!), Mehrdeutigkeit lösen, Korrekturen anbrigen, Kugelschnitte von mehreren Satelliten, daraus Position. Das HöhGeo Skript wäre hier hilfreich gewesen....
Wie sehen die Rohdaten der GPS-Messung aus?
GPS Phasenmessung -> Phasenlage des ankommenden Signals (und andere Daten [Pseudodistanzen, Rauschen, Doppler,...]).
Fehlerquotient erklären
Globaltest nach Baarda, F=s0^2/sigma0^22=vTPv/n-u
Der Quotient aus a posteriori und a priori Varianz ist eine geeignete Testgrösse, mit der das stochastische Modell überprüft werden kann. Ist Fisher-Verteilt (Chi-Quadrat über Chi-Quadrat) mit Erwartungswert 1.
Test der Standardisierten Verbesserungen wi=vi/sigma_vi. Ist Standard-Normalverteilt mit Erwartungswert 0 und Standardabweichung 1. Im Normalfall werden Beobachtungen mit wi > 3 (Konfidenzintervall 3-sigma, p = 99.7 %) als grobe Fehler (Ausreisser) beurteilt und eliminiert.
Freie Lagerung: Reicht für die Höhe ein Fixpunkt?
ja
Näherungsformel für Genauigkeit der Querabweichung bei einseitig angeschlossenem, gestrecktem Polygonzug.
q_w ≈ L (s_w/rho) * sqrt(n/3)
n gleiche Seitenlängen
d Seitenlänge
L gesamte Länge
s_w Standardabweichung einer Winkelmessung
rho Umrechnung gon=>rad (pi/200)
Näherungsformel für Genauigkeit der Querabweichung bei einseitig angeschlossenem, gestrecktem KREISELzug
q_k ≈ L (s_k/rho) * (1/sqrt(n))
n gleiche Seitenlängen
L gesamt Länge
s_k Standardabweichung für eine Kreiselmessung
rho rad=>gon (pi/200)
Faustformel: ab wann lohnen sich Kreiselmessungen bei gestrecktem Polygonzug?
Faustformel n<(s_Kreisel/s_Tachy)^2
Bps.: Kreisel 1.5mgon, Tachy 0.5mgon => (1.5/0.5)^2=9=n
ab 9 Visurlängen, mit 250m also bei 2.25km
Was kann Durchschlagsgenauigkeit verbessern?
- Kreiselmessungen
- Übergreifende Messungen (übergreifender Polygonzug)
- Zusätzliche Messungen zu Wandpunkten
