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


Roland Schenkel
Diese Karteikarten behandeln fortgeschrittene Themen der Ingenieurgeodäsie auf Universitätsniveau, mit Fokus auf Messverfahren, Zuverlässigkeit und Kontrollmöglichkeiten, insbesondere bei Tunnelprojekten. Sie decken Themen wie Kreiselmessungen, Polygonzüge, Richtungsübertragung und GNSS-Messungen ab. Diese Karteikarten sind ideal für Studierende und Fachleute in der Geodäsie, die ihr Verständnis von präzisen Vermessungstechniken und Qualitätskontrollen vertiefen möchten.
Cartes-fiches
65
Utilisateurs
7
Langue
Allemand
Catégorie
Géographie
Niveau
Université
Créé / Mis à jour
23.07.2012 / 10.11.2015

Cartes-fiches

Was ist das schwierige im Tunnelbau?

GNSS funktioniert nicht ;-) => Untertage, eingeschränkte Sichtverbindungen, daher: Geometrie des Tunnels ist ungünstig für Fehlerfortpflanzung => einseitig angeschlossener Polygonzug.

Zudem chronischer Platz- und Zeitmangel sowie teilweise grosse Temperaturgradienten (=> Refraktion).

Für längere Tunnels und hohe Ansprüchen an die Genauigkeit der Höhe sowie je nach geologischer Gegebenheiten muss ev. Geoid relativ gut bekannt sein.

Was hat man dann für Polygonzüge?

einseitig angeschlossene (=tote Polygonzüge)

Wie kann man Polygonzüge verbessern?

übergreifender Polygonzug

unabhängige Kreiselmessungen

Rückversicherungen

Verdichten, Polygon-Netz anstatt Zug (unrealistisch)

Warum Polygonzug in der Mitte des Tunnels?

Refraktion...

Ingensand zeichnet Tunnelverlauf von DML (Bogen) und Gotthard (gerade Linie). Er möchte wissen was unterschiedliches bei diesen beiden Projekten zu beachten ist:

Längs- und Querfehler bei Bogen von Streckenmessung und Winkelmessung abhängig, bei geradlinigem Verlauf, eigentlich nur Querabweichung von Bedeutung, somit ist Winkelübertragung das entscheidende Kriterium.

Möglichkeiten der Richtungsübertragung im Schacht?

Kreiselmessungen! Erläutere, dass Genauigkeit der Richtungsübertragung mit Kreisel sich erst ab ein paar Brechpunkten in Polygonzug mit Tachymeter lohnt, weil dieser besser Winkelmessgenauigkeit hat. (Näherungsformel beachten). Aber Kreiselmessung immer gut, zur Steigerung der Redundanz.

ev. Doppellot und INS.

GBT: Vermessungskonzept

äusseres netz (portal, basis) und inneres tunnel-netz. insgesamt 5 netze, wegen zwischenangriffen, gnss messungen für richtungsanschlüsse, rückversicherugen usw

GBT: was hat mein bei sedrun gemacht?

Lotung (optisches und mechanisches) Gen: opt. L = 6mm / mech L = 5mm,

Höhenübertragung (mit Tachy) Gen: 2-3 mm und

Richtungsübertragung (mit INS und Kreisel) Gen: INS = 1.5mgon / Kr. = 1.3mgon

Verfahren erklären

INS: Autokollimation oben und unten, Änerung der Orientierung aus INS Messungen während der Liftfahrt.

Achtung Kreiselmessungen sind auch relativ, da man oben eine Referenzmessung macht und die Messung unten im Tunnel dann auf diese oben bezieht

GBT: welche referenznetze hat man verwendet?

LV03+ und LN02+ => gibts zwar nicht wirklich, aber man hat LN02 mit diversen Korrekturen (strickte orthometrische Korrekturen, Geschwindigkeits Korrekturen, genaues Geoidmodell) verwendet; daher +

Verfahrensablauf bei Offerten

Unterlagen beziehen

Detailanalyse der Unterlagen

Schriftliche Beurteilung der Lage

Konzept des Angebots

“Vorprojekt” ausarbeiten (Präanalyse...)

Ausformulieren aller Teile des Angebots

Schlussredaktion der gesamten Unterlagen

Termingerechtes Einreichen

Vergabeentscheid analysieren

Vergabe aktzeptieren

Verbesserungspotential erfragen

Unterlagen / Vorlagen überarbeiten

Submissions abgeschlossen

Verfahrensarten bei Submissionen aufzählen

Freihändiges

Einladungsverfahren

Selektives Verfahren

Offenes Verfahren

Eigenschaften Freihändiges Verfahren?

Direkte Vergabe an Anbieter

< 100’000 CHF

Eigenschaften Einladungsverfahren?

Submissionsverfahren unter wenigen vom Auftraggeber gewählten Anbieter

100’000 - 250’000 CHF

Eigenschaften Selektives Verfahren?

Öffentliche Ausschreibung in 2 Stufen (Präqualifikationsverfahren)

ab 250'000

Eigenschaften Offenes Verfahren?

Internationale Ausschreibung, ohne zweistufiges Verfahren

> 250’000 CHF

Wieso zweistufiges Verfahren (für Volumen ab 250'000 CHF):

v.a. um Aufwand zu minimieren.

Sie haben ein Büro. Wie kommen sie nun an Aufträge?

An Grossaufträge nur über Ausschreibungen und entsprechende Verfahren

Für kleinere Aufträge:

ins Telefonbuch eintragen

Firmenregister

Networking (Cousin im Gemeinderat o. ä.)

Industriespionage bei konkurrenzierenden Büros => bei deren Auftraggeber Dumpingangebot einreichen

und wenns nicht anders geht: Bestechung.

Gründe für Submissionswesen?

Marktpreisregulierung

Korruptionsbekämpfung

Optimale Produktauswahl

Transparenter Wettbewerb

Teile einer Offerte?

Deckblatt, Vorstellung der Firma, technischer Teil (techn. Deviation, Produktkatalog, Refernenliste,...), finanzieller Teil (Bid Security, Warranty, Payment,...), Beilagen

Inhalt technischer Teil einer Offerte?

Präanalyse

Referenzliste

Beschreibung Messkonzept

Begründungen

Wie berechnet sich ein einzelner Positionsbetrag?

Anzahl Stunden, Lohnangaben (Ausbildung, Erfahrung), Anforderungsfaktor

Vorlagen je nach dem in Normen oder Ausschreibung vorhanden

Ablauf nach Abgabe des Angebotes?

Bid opening, Kontrolle der Unterlagen, Präsentation mit Fragen, Entscheid

Nach welchen Kriterien wird über Auftrag entschieden

Preis

Zahlungsbedingung

Lieferzeit

Technische Leistung

technische Kompetenz und Leistungsfähigkeit

die technische Kompatibilität mit vorhandenen Geräten

Verfügbarkeit von Service und Ersatzteilen

Kosten für die Inbetriebsetzung

Kosten für die Wartung

Was brauche ich für eine Freie Lagerung?

1 Punkt fix, Orientierung als fiktives Azimut einführen!

oder 2 Punkte fix

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

Bestimmung der Nordrichtung mit dem Kreisel (GBT): hat die Lotabweichung massgeblich Einfluss?

ja, die Ost-West-Komponente muss bei 45° Breite zu 100% korrigiert werden!

Étudier