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
-
- 1 / 65
-
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