Vermessung

Ein Rotationsellipsoid entsteht durch Drehung einer Ellipse um die Nord-Süd-Achse. Es entspricht einer abgeplatteten Kugel.

Aufnahme:

• messtechnische Erfassung der Geländesituation und vorhandener baulicher Objekte in der Örtlichkeit (Ergebnis: maßstäblicher Lageplan bzw. Karte)

Absteckung:

• Übertragung und Vermarkung von Punkten oder Achsen aufgrund vorliegender Pläne in der Örtlichkeit

• Orthogonalverfahren
• Polarverfahren
• Punktbestimmung mit GNSS

Globales Navigationssatellitensystem

Vorteile:

• einfache, preisgünstige Vermessungsgeräte
• nicht messbare Strecken können berechnet werden
• orthogonal aufgemessene Punkte können nach den rechtwinkligen Koordinaten gut wiederhergestellt werden
• fehlertheoretisch günstig, da sich Fehler nicht fortpflanzen
• gut geeignet für Flächenberechnungen

Nachteile:

• kein CAD-gerechtes Verfahren (direkter Datenanschluss fehlt)
• sehr aufwendig bei vielen Aufnahmepunkten
• Anwendbarkeit ist abhängig von den Geländeformen

Vorteile:

• flexibles Messverfahren; gut an die Örtlichkeit anpassbar; d.h. der Instrumentenstandpunkt kann relativ frei gewählt werden
• moderne elektronische Tachymeter gestatten ein schnelles Messen
• mit elektronischen Tachymetern ist eine interne Datenspeicherung und sofortige CAD-Weiterverarbeitung der Messdaten möglich

Nachteile:

• spezielle Arbeitsmittel (Tachymeter) sind notwendig, d.h. es müssen Kenntnisse über deren Handhabung vorhanden sein
• höherer Anschaffungspreis für die Technik

- Tachymeter wird exakt über koordinatenmäßig bekanntem Punkt aufgebaut und zu anderem bekanntem Punkt richtungsmäßig orientiert

- mit Horizontalwinkeln und Horizontalstrecken können neue Punkte bestimmt oder abgesteckt werden

Vorteile:

• geringer Messaufwand
• sehr schnelle Bereitstellung von Koordinaten
• keine vermarkten Lagefestpunkte im Messgebiet erforderlich

Nachteile:

• sehr hohe Anschaffungskosten der Arbeitsmittel
• Inanspruchnahme von (kostenpflichtigen) Dienstleistungen wegen der erforderlichen Korrekturdaten
• eingeschränkte Himmelsfreiheit und Abschirmung der Satellietensignale durch z.B. Gebäude beeinträchtigen die Einsatzmöglichkeiten und die Genauigkeit

- mindestens 4 Satelliten (mit bekannten Koordinaten), senden Zeitsignale in höchster Genauigkeit

- Signale breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus --> können zur Berechnung der Strecke Satellit-Empfänger verwendet werden

- Auswertung der empfangenen Informationen führt zu Koordinaten des Emfängers

- Genauigkeit des Verfahrens liegt bei mehreren Metern --> weitere Berechnungen und Korrekturen erhöhen die Genauigkeit auf wenige mm

- Voraussetzung: gleichmäßige Verteilung der Satelliten über den Himmel

- Anfangpunkt A und Endpunkt B einer Strecke oder Linie mit Fluchtstäben ausstecken

- Fluchtstäbe einloten (Senkrechtstellen mit Lot oder Lattenrichter)

- Mitarbeiter 1 tritt etwas 1,5-2m hinter einen der Endpunkte und weist Mitarbeiter C in Linie A - B ein

-Mitarbeiter 2 hält Fluchtstange im oberen Drittel gefasst seitlich vom Körper

- Einweisung erfolgt durch Zurufen oder Handzeichen

- Eingewiesenen Fluchtstab C lotrecht stellen (Lot/ Lattenrichter)

- bei mehreren Zwischenpunkten über größere Entfernung beim Einfluchten mit dem entferntesten Punkt beginnen

- Anfangs- und Endpunkt mit Fluchtstab ausstecken

- Fluchtstäbe einloten

- selbststandiges Einfluchten außerhalb der vorgegebenen Strecke

- Fluchtstab C einloten

- Anfangs- und Endpunkt (A, B) mit Fluchtstäben ausstecken und Fluchtstäbe ausloten

- 2 Mitarbeiter C und D befinden sich relativ frei wählbar mit Fluchtstäben in der gedachten Fluchtlinie

a) Beobachter in D weist C in die Linie D - A ein

b) anschließend weist Beobachter im neuen Punkt C den Mitarbeiter D in Linie C - B ein

- Arbeitsschritte a) und b) wechselseitig wiederholen bis keine Abweichungen aus der Flucht auftreten

- Mechanische Streckenmessung

- Optische Streckenmessung

- Elektronische Streckenmessung

Prinzip:

• Ermittlung der Strecke aus dem direkten Vergleich mit einem bekannten Längenmaß

Arbeitsmittel:

• Gliedermaßstab
• Messlatte
• Stahlrollmessband

Prinzip:

• Streckenbestimmung erfolgt mit optischen Instrumenten
• verwendet geometrische oder trigonometrische Gesetzmäßigkeiten

Beispiele bzw. Arbeitsmittel:

• Winkelfunktion
• Strahlensatz in paralaktischen Dreiecken
• z.B.: Nivellierfernrohr

Prinzip:

• ein elektrooptisches Signal (Licht) durchläuft die Strecke vom Messinstrument zum Ziel und zurück und wird ausgewertet

Beispiele bzw. Arbeitsmittel:

• elektronisches Tachymeter
• Handlaserdistanzmesser

- Nennlänge 20m, 30m, 50m

- Material: Federbandstahl mit einem Bandquerschnitt 0,2mm x 13mm

- vorgeschriebene Zugkraft: 50 Newton

- exakte Nennlänge bei einer Eichtemperatur von 20°C

- zusätzlich mit nichtrostender Oberfläche versehen

- verschiedene Bandanfänge

• Messband mit Normalausführung (Typ A) --> Nullmarke 10cm von Vorderkante entfernt
• Maßbeginn an Vorderkante (Typ B)

- Genauigkeitsklasse als römische Ziffer am Bandanfang aufgetragen

I   --> ± 1,1mm

II  --> ± 2,3mm

III --> ± 4,6mm

• Stahlrollmessband
• Fluchtstäbe
• Lattenrichter
• Zählnadeln
• Schnurlot

- Anfangs- und Endpunkt mit Fluchtstäben signalisieren und einloten

- bei langen Strecken Zwischenpunkte einfluchten

- sowohl Mitarbeiter A als auch E stehen rechtwinklig zur Messungslinie, um sich nicht gegenseitig die Sicht zu nehmen und das Band parallaxenfrei ablesen zu können

- Mitarbeiter A hält die Nullmarke und weist E in die Flucht ein

- Mitarbeiter E "schlägt das Band kurz aus" (kurz anheben und straffziehen)

- Mitarbeiter A legt die Nullmarke genau an, Mitarbeiter E zieht das Band straff (50N) und markiert die Bandlänge mittels Signierkreide oder Zählnadel

Wiederholen des Messungsvorganges bis das Streckenende erreicht ist

- Anfangs- und Endpunkt mit Fluchtstäben signalisieren und einloten

- Anfangspunkt der Messung ist der höher gelegene Punkt

- Messungsablauf wie bei Messung im ebenen Gelände

- ABER: Mitarbeiter E muss Messband stets horizontal halten und den Endpunkt des Messbandes mit einem Schnurlot abloten (Lothöhe max. 1,30m) --> im stark geneigten Gelände kürzere Bandlängen verwenden!

Nichteinhalten der Fluchtlinie (Messungslinie):

• gemessen wird nicht die kürzeste Verbindung
• Strecke wird zu lang ermittelt

1. ausreichend Zwischenpunkte einfluchten
2. während der Messung Flucht kontinuierlich einhalten

Zu geringe Zugspannung am Messband:

• starker Durchhang des Messbandes
• die Strecke wird zu lang ermittelt

1. Messband kontinuierlich straff ziehen (50N)
2. nicht zu große Bandlängen verwenden

Messband nicht exakt horizontal:

• Messband ist nicht mehr parallel zur Horizontalebene
• die Strecke wird zu lang ermittelt

1. darauf achten, dass stets zwischen Messband und Schnurlot ein rechter Winkel gebildet wird (Messband am Schnurlot auf und ab bewegen --> das kürzeste Maß ist das horizontale Maß)

Bearbeiter schauen schräg auf die Messbandteilung (Parallaxenfehler):

• Parallaxe bei Ablesung der Messwerte
• verfälschte Ergebnisse werden erhalten

1. Beim Ablesen stets rechtwinklig zum Messband stehen.

Prinzip:

• Anwendung Strahlensatz
• abgelesener Lattenabschnitt (zwischen den Distanzstrichen) in Zentimeter ist gleich der gesuchten Strecke in Meter ( s=100*l)

Vorteile:

• einfaches und schnelles Verfahren
• Ergebnis ist sofort die horizontale Strecke
• Zugänglichkeit der Messstrecke ist nicht erforderlich

Nachteile:

• geringe Genauigkeit
• nicht für Strecken über 50-60m geeignet
• ungeeignet in stark unebenem Gelände

Prinzip:

• Verwendung eines ausgesendeten und wieder empfangenen optischen Messsignals (Infrarot, Laserlicht)

Vorteile:

• einfache Bedienung
• hohe Genauigkeit
• Messweg/ -strecke muss nicht begehbar sein
• berührungsloses Messen auch unwegsamer Messpunkte
• Messung auch vertikal und schräg mgl.
• flexibler Einsatz, viele Zusatzoptionen

Nachteile:

• Anschaffungskosten
• Reichweite und Genauigkeit wird durch die Eigenschaften der angemessenen Fläche beeinflusst
• Sichtbedingungen (Staub, grelles Licht) vor Ort beeinflussen das Messergebnis

Ein Doppelpentagonprisma ist ein einfach zu handhabendes Prismengerät dient zum Festlegen rechter Winkel im Gelände. Mit ihm kann gleichzeitig rechtwinklig nach rechts als auch nach links gesehen werden.

Hauptebenen der Prismen sollten beim Gebrauch horizontal liegen --> d.h. Hauskanten und Fluchtstäbe erscheinen im Prisma exakt senkrecht

stets in Verbindung mit Schnurlot bzw. Lotstab einsetzen (Lotkörper max. 30cm über Boden!)

Lot muss frei hängen --> d.h. keine Behinderung durch z.B. Kleidungsstücke

Lot muss ruhig hängen

alle Fluchtstäbe sind lotrecht zu stellen

bei stark geneigtem Gelände Zwischenpunkte einfluchten

Lotfußpunkte genau erfassen und markieren

Anfangs- und Endpunkt (A,B) mittels Fluchtstäben kennzeichen

Prisma rechtwinklig zur Linie AB bewegen bis:

• Fluchtstäbe A und B im Prisma eine Linie bilden

Punkt abloten

Lotpunkt mit Fluchtstab kennzeichnen

Anfangs- und Endpunkt (A,B) sowie Punkt C (außerhalb Linie AB) mittels Fluchtstäben kennzeichen

Prisma entlang und rechtwinklig zur Linie AB bewegen bis:

• Fluchtstäbe A und B im Prisma und Fluchtstab C eine Linie bilden

Punkt  abloten

Lotfußpunkt D markieren

Anfangs- und Endpunkt (A,B)  mittels Fluchtstäben kennzeichen

Lotfußpunkt D durch Streckenmessung ermitteln und mittels Zählnadel markieren

Prisma mittels Schnurlot/ Lotstab über den Lotfußpunkt D bringen (Fluchtstäbe A und B müssen im Prisma eine Linie bilden)

Fluchtstab C einweisen bis:

• Fluchtstäbe A und B im Prisma und Fluchtstab C eine Linie bilden

Fluchtstab C auf den ermittelten Punkt ausstecken

Strecke DC absetzen

Die Messungslinie wird als x-Achse (Abzissenachse) eines örtlichen Koordinatensystems definiert.

Die x-Koordinaten werden entlang der Abzisse beginnend bei Punkt A (0,0) gemessen.

Die y-Koordinaten (Ordinaten) sind die lotrechten Abstände zw. Messungslinie und Messpunkten.

Zur Dokumentation --> Erstellung Feldriss mit Grundsituation, Messungslinien und Messzahlen.

Arbeitsmaterialien:

• Fluchtstäbe
• Schnurlot
• Doppelpentagonprisma
• Messband, Zählnadeln

Arbeitsschritte:

• Auswahl geeignete Messungslinie so, dass ausgehend von dieser alle Punkte orthogonal erfasst werden können
• Anfangs- und Endpunkt der Abzisse mittels Fluchtstäben markieren (eventuell Zwischenpunkte einfluchten)
• für jeden aufzunehmenden Punkt mittels Doppelpantagon Lotfußpunkt bestimmen
• und mittels Zählnadel (Signierkreide auf befestigten Flächen) markieren
• Kontrolle und Korrektur der Flucht der Lotfußpunkte
• fortlaufendes Messen aller Abzissenmaße --> im Feldriss protokollieren
• Messen und Protokollieren aller Ordinatenmaße
• Messen und Protokollieren von Kontroll- und Ergänzungsmaßen

1. Vorbereitung

• Stativbeine gleichzeitig ausfahren und feststellen, Instrument auf Stativkopf befestigen
• Stativ mit Instrument grob über den Standpunkt stellen (Stativkopf etwa horizontal, Stativbeine bilden ein gleichseitiges Dreieck, Höhe beachten)
• Stativbeine in den Untergrund vorsichtig festtreten

2. Grobzentrierung

• Lot rechtwinklig zu zwei Fußschrauben stellen
• Ringmarke des Lotes oder Laserpunkt mit den Fußschrauben exakt auf das Standzentrum einstellen
• Instrument um 200gon drehen, Kontrolle der Zentrierung

3. Grobhorizontierung

• Dosenlibelle mit dem Stativbein einspielen

1. Lösen der Klemme eines Stativbeines
2. Kürzen oder Verlängern der Beinlänge
3. Stativbein wieder festklemmen
4. Vorgang evt. mit einem anderen Stativbein wiederholen

• Zentrierung bleibt bei horizontalem Stativteller weitgehend erhalten

4. Feinhorizontierung

• Röhrenlibelle parallel zu zwei Fußschrauben (F1, F2) stellen
• Libelle mit F1 und F2 durch gegenläufiges Drehen der Fußschrauben einspielen
• Instrument um 100gon drehen (rechtwinklig zu F1-F2)
• Libelle mit F3 einspielen
• Instrument um weitere 100gon drehen (Kontrolle zu F1-F2)
• evt. Libellenausschlag ist der doppelte Fehler
• 1/2 Ausschlag mit F1 und F2 zu gleichen Teilen beseitigen
• Instrument um weitere 100gon drehen (Kontrolle zu F3)
• 1/2 Ausschlag mit F3 beseitigen

5. Feinzentrierung

• Zentrierung des Lotes kontrollieren
• mgl. Abweichung der Zentrierung beseitigen:

1. Instrument auf Stativkopf vorsichtig lockern
2. Dreifuß um entsprechenden Betrag verschieben (ACHTUNG: Dreifuß nicht verdrehen!)

• Instrument auf Stativ wieder festziehen

Zeigt eine abschließende Kontolle noch Mängel, dann Feinhorizontierung und Feinzentrierung wiederholen!

Ein Feldriss ist die zeichnerische Darstellung des aufgenommenen Geländes in Form einer unmaßstäblichen Skizze mit eingetragenen Messungszahlen.

Zahlen haben Vorrang vor der Zeichnung.

Angemessene Punkte werden freigestellt.

Messungsachsen (Abzisssen) als Strich-Punkt-Linie zeichnen.

Ordinatenlinien gestrichelt zeichnen.

Abzissen- und Ordinatenmaße werden mit dem Fuß zur Null der Messungslinie ausgerichtet.

Andere Messungszahlen sind so auszurichten, dass sie von unten oder rechts lesbar sind.