Transcript 5 - Geomatikk

GEOMATIKK
NTNU
Ut: 5.11
SIB6020 GEODESI, 2002. Øving:
Analyse av målinger og fastmerkenett. GPS.
Beregninger på VG-Land.
NB: Se også de manuelle regneøvingene i kompendiet
Innhold:
1.
2.
Oppgaver
Diverse tips om VG-Land
side 1 - 6
side 7 - 8
********************************************************************************
1. OPPGAVER
(a)
(b)
(c)
B-KONF (GPS målinger)
MYRVEIEN (klassiske målinger), frivillig
TROMS (GPS-målinger)
De tre oppgavene er laget av Norkart AS og dataene ligger på Pc/diskett.
Svar på spørsmålene og kommentarer til resultatene kan skrives direkte i DOKfilen(e) ved bruk av en editor (for eksempel Word).
1.A GPS (B-KONF)
GPS-målinger. Overføring til VG. Tolking av GPS-filer. Grovfeilanalyser.
NB: Se på figuren hvilke fastemerker som er kjente og ukjente. Pass på at de får riktig status i koordinatfilen.
Koordinatsystemet er NGO41948.
G31T0278
V8587
V8588
V8590
G32T0071
V8589
G32T0331
G32T0063
G32T0549
V8591
1)
2)
Åpne prosjektet B-KONF
Se på gjennomsnittsparametrene: Fil - Parameteroppsett - Gjennomsnitts parametre.
a)
Høyde : 100 moh.
b)
Geoidehøyde = 0.000 meter.
2
(3)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
11)
12)
1.1.1
c)
Loddavvik = 0 gon i både nordlig og østlig retning.
d)
Bredde = 60 grader nord.
e)
Rotasjon = 0 gon.
f)
Målestokk = 0 m/km.
g)
Hvilken innflytelse har disse parametrene?
Importer den beregnede vektorfila fra LEICA-SKI til vektor-KOF slik:
a)
Kommando: Grunnlagsdata - Observasjoner - Lese satellittvektorer til KOF
b)
Format: Leica - SKI
c)
Fil: B-K-GF.ASC
d)
Angi navn på KOF fila du lager.
e)
Start innlesningen til vektor-KOF
f)
Ta utskrift av Leica-filene (ascii-filer), se på formatet.
Se på KOF fila
a)
Fil - Utskrifter - Skrive Dok-fil
b)
Velg og åpne den KOF-fila du nettopp laget.
c)
Hvor mange blokker (linjer) i KOF-fila representerer en satellittvektor?
d)
Hva slags data ligger lagret på hver vektor ?
Omdann vektorene og legg dataene på observasjonsregistret.
a)
Grunnlagsdata - Observasjoner - Lese satellittvektorer fra KOF til OREG
b)
Velg KOF-fila du nettopp lagde.
c)
Husk å "lagre på register".
d)
Middelfeilstrategi: Skalere med fast faktor : 10
e)
Start omdanningen.
Se på en observasjon (Shift + dobbeltklikk på en observasjon i kartvinduet).
a)
Hva skiller en tradisjonelt landmålt observasjon fra en satellittvektor på observasjonsregistret ?
b)
Hva slags data ligger lagret på hver vektor nå, i motsetning på vektor KOF-fila?
La sentreringsnøyaktigheten være 2mm i både grunnriss og høyde. Dette definerer du i Fil - Parameteroppsett Instrumentregister. (Hvis problemer med lagring i 8. etg: Bruk eksisterende verdier.)
Ta hele nettet inn i utjevningmodulen.
Sett målestokk, rotasjon og loddavvik ukjent.
Utjevn nettet romlig.
Hvorfor ble observasjonene fargelagt?
Hva kan det komme av at restfeilene i sammenlikning med antatte middelfeilene er jamt over store?
Ble de tilleggsukjente store?
FRI UTJEVNING
Det er to ting som i praksis skaper tvang: Feil i grunnlaget og feil i målingene. For å bli mer sikker i en analyse vil en med
fri utjevning ofte kunne bli klokere siden man da gjør seg uavhengig av en eventuell tvang fra grunnlaget.
1)
2)
3)
4)
5)
6)
1.1.2
Fortsett med prosjektet over (B-KONF)
Gjør en romlig tvangsutjevning med alle de tilleggsukjente som ukjente.
a)
Kan du se om det er tvang et spesielt sted i nettet vha restfeilene ?
Gjør en romlig friutjevning.
a)
Fri utjevning definerer du i utjevningsparametrene.
b)
Kan du nå se om det er tvang et spesielt sted i nettet vha restfeilene ?
Passifiser den vektoren med flest stjerner og se hva en fri utjevning viser nå.
Hvorfor er en grovfeil så vanskelig å finne fra en vanlig tvangsutjevning ?
Hvilken innvirkning har det på en fri utjevning at en eller flere av de tilleggsukjente er krysset av?
ER DE TILLEGGSUKJENTE SIGNIFIKANTE?
Kan vi med rimelig god sannsynlighet si at de tilleggsukjente ikke er null?
1)
2)
Gjør en romlig tvangsutjevning med alle de tilleggsukjente som ukjente og med vektoren V8589 - G31T0278 satt
passiv.
Du har nå fått en Dok-fil som har omtrent denne informasjonen:
TILLEGGSUKJENTE MED MIDLERE FEIL
Rotasjon
[gon]:
Målestokk [m/km]:
Loddavvik X [gon]:
Loddavvik Y [gon]:
STATISTIKK:
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
Verdi
Middelfeil
-0.00081
0.00012
-0.0038
0.0016
0.00129
0.00056
-0.00057
0.00033
Antall overbestemmelser
:
Testverdi
-6.74
-2.35
2.32
-1.71 Ikke signifikant
32
Noter deg verdiene på de beregnede tilleggsukjente.
Klikk på knappen "Hovedprosjekt" for å gå over i hovedprosjektet.
Sett gjennomsnittsparametrene til det som du beregnet til.
Gå tilbake til hjelpeprosjektet, og utjevn på nytt. Se Jo større verdien på den tilleggsukjente er i forhold til dens
på dok-fila.
middelfeil, jo sikrere kan en være på at denne tilleggsukjente
a)
Hvorfor er alle tilleggsukjente nå null?
ikke er null. Teorien er beskrevet i kapitel. Med 35
Hvilke tilleggsukjente er mulig å løse i et nett med
overbestemmelser er tabellverdien ved =5% lik 2.03.
kun tradisjonelle landmålingesobservasjoner
(Teodolitt/Avstandsmåler/Totalstasjon/nivellerkikk Konklusjon:
ert) ?
I dette tilfellet er rotasjonen klart signifikant, mens
NØTT: Er det mulig å beregne geoidehøyden
målestokken og loddavviket begge ligger på grensen til å
dersom man med stor sikkerhet vet målestokken i
kunne påstås å være ulik null. Kritisk verdi på 2.34 gir
nettet? Hvordan?
=2.5%
Gå tilbake til hovedprosjektet, tilbakefør
koordinater og observasjoner.
GROVFEIL (B-KONF)
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
3
Hvis pasifisere vektoren V8589 - G31T0278 i oppgaven foran, så aktiviser denne vektoren nå.
Sett parametre for en test av observasjonene i en romlig fri utjevning.
a)
Klikk på parameterknappen til høyre for "Obs.Test"-knappen.
b)
Velg fri utjevning.
c)
Pass på at det ikke er kryss foran "Iterativ sletting av observasjoner".
d)
Klikk på "Generelle utjevningsparametre".
e)
Velg "Romlig utjevning" og sett kryss for alle de tre tilleggsukjente.
f)
Godkjenn valgene med å klikke på "OK"
Utfør en test av observasjonene ved å klikke på "Obs.Test".
Se på dokfila.
a)
Hva slags verdier er Testverdi og Tabellverdi?
b)
Hvordan avgjør du fra dokfila om en observasjon inneholder en grovfeil eller ikke?
Vektoren V8589 - G31T0278 blir markert med en grovfeil. Passifiser denne vektoren.
Gjør en ny test av observasjonene. Se om du finner en grovfeil nå.
Innfør en grovfeil i vektoren G31T0278 - V8590:
a)
Ta opp "mini editoren" for vektoren G31T0278 - V8590. (Hold shiftknappen nede mens du
dobbeltklikker på observasjonen i kartvinduet)
b)
Forandre avstanden fra 2039.158 m til 2039.108 m, altså 5 cm kortere.
c)
Klikk på "Lagre".
Utfør nå en test av observasjonene.
Undersøk dokfila:
a)
Hva ble grovfeilen for denne vektoren estimert til ?
b)
Hva er forholdet mellom testverdi og tabellverdi for denne vektoren ?
c)
Blir flere vektorer utpekt som grovfeil ? Hvorfor ?
Lukk prosjektet B-KONF uten å tilbakeføre observasjoner eller koordinater.
G31T0278
V8587
V8588
G32T0071
V8589
G32T0331
Avstanden
forandres fra
2039.158 m til
2039.108 m
V8590
G32T0063
G32T0549
V8591
4
P.10240
P.10239
1.B PÅLITELIGHET
(MYRVEIEN)
P.10243
5)
a)
b)
6)
1.1.3
1)
2)
3)
1.1.4
1)
2)
3)
Åpne prosjektet MYRVEIEN.
Beregn foreløpige koordinater
Ta hele prosjektet inn i utjevningsmodulen.
I denne oppgaven skal nettet utjevnes i
høyde og grunnriss hver for seg. Ingen
tilleggsukjente skal løses.
Sjekk om du kan finne noen grovfeil.
I fri utjevning og i tvungen utjevning.
Hvis man ikke finner grovfeil ved fri
utjevning, men i tvungen, hva kan dette
bety?
Sjekk grunnlaget, men ikke fristill punkt
dersom det er tvang i nettet.
P.10667
P.8778
Klassisk nett. Pålitelighetsanalyse.
Simulering. Geodatanormen.
1)
2)
3)
4)
P.10676
P.10677
P.10244
P.10668
P.7013
P.10669
P.5578
P.10670
P.5577
P.2513
P.10671
P.7627
P.5576
P.10675
P.10672
P.10674
P.10673
P.7628
P.940
INDRE PÅLITELIGHET
Gå inn i parametrene for indre pålitelighet.
a)
Velg fritt nett.
b)
Velg teststyrkemetoden med α=5% og β=80%. Hva står tallene for?
c)
Kryss av for beregning av redundanser.
Utfør en indre pålitelighetsberegning.
a)
Hvilken informasjon kan vi lese fra dokumentasjonsfila?
b)
Synes du at gjenværende feil er store?
c)
Synes du at redundansene er små?
d)
Hvordan kan det ha seg at både redundansene og gjenværende feil er høye, og omvendt? De er jo begge
mål på indre pålitelighet!
Utfør en indre pålitelighetsberegning til, men nå i tvungen utjevning.
a)
Er den indre påliteligheten bedre nå? Hvorfor?
YTRE PÅLITELIGHET
Gå inn i parametrene for ytre pålitelighet.
a)
Velg teststyrkemetoden med α=5% og β=80%.
b)
Beregn ytre pålitelighet kun på koordinater.
Utfør en ytre pålitelighetsberegning.
a)
Hvilken informasjon kan vi lese fra dokumentasjonsfila?
b)
Synes du at punktdeformasjonen pga de gjenværende feil er store ? (jf. Svaret i spm 2 b) i avsnitt 1.1.3
over)
c)
Hva påvirker ytre pålitelighet?
d)
Hvis ytre pålitelighet er større enn et toleransekrav, hva kan da gjøres for å nå dette kravet?
Tilbakefør resultatet (koordinatene) og gå ut av utjevningsmodulen.
5
1.1.5
1)
2)
3)
4)
GEODATANORMEN
Gå inn i parametrene for ytre pålitelighet.
a)
Velg teststyrkemetoden med α=5% og β=80%.
b)
Beregn ytre pålitelighet på vinkler og målestokksforhold.
c)
Gå inn i parametrene for norm og velg normen for "Kommunalt grunnlagsnett", område 2: "Tettbygd".
d)
Gå inn i parametrene for utvalg og sett max grense for
nabopunkt til 200 m
P.10677
Start beregning av ytre pålitelighet.
a)
Hvilken informasjon kan vi lese fra dokumentasjonsfila?
Simulerte
Normen godkjente prosjektet. Se om prosjektet også godtas i
avstander
geodatanormens område 1 : "By".
SIMULERING: Nettet holdt ikke i område 1. Finn ut om en av
P.7013
avstandene P.10677- P.7013 eller P.10677-P.10671 gjør at nettet
holder i område 1. Se 1.4 nedenfor om innlegging av simulerte
målinger og beregninger med simulerte målinger.
P.10671
SIMULERING (B-KONF)
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
Åpne prosjektet B-KONF igjen.
Sett vektoren V8589 - G31T0278 passiv.
Ta hele prosjektet inn i utjevningsmodulen.
Finn ut hvilket nypunkt som har størst høydedeformasjon i en høydeutjevning med alle tilleggsukjente.
Legg inn fiktive tradisjonellt landmålte observasjoner for å se om ytre pålitelighet på nypunktenes høyder kan bli
bedre.
a)
Start kommandoen : Kart - Retn.vinkel og
avstand.
b)
Pek på punkt V8589, og så på V8587.
c)
Retning, avstand og høydeforskjell i
kartplanet blir beregnet.
d)
Klikk på "PR." - knappen til høyre for
"Fiktiv obs." - knappen.
e)
Sett parametrene slik som vist i figuren ved
siden av. OK.
f)
Ved å klikke på knappen "Fiktiv Obs."
lages nå denne fiktive observasjon ut fra
koordinatene som ligger lagret på frapunkt
og tilpunkt.
Gå inn i parametrene for utjevning og sett kryss for
simulering på.
Forsøk nå å beregne den samme ytre påliteligheten som i punkt 4.
Er påliteligheten blitt bedre?
Hvor henter V/G-Land data fra ved beregning av vektene til de simulerte observasjonene?
6
1.C
1.1.6
TROMS
TROMS (GPS, KONTROLLERBARHET, NORM)
Dette GPS-målte nettet skal beregnes, analyseres og
kvaliteten dokumenteres etter geodatanormens
grunnlagsdel.
Litt fakta om nettet:
• Geodetisk grunnlag: EUREF89 - UTM - Sone 34.
• Måleutstyr: Trimble GPS motakere.
• Grunnlag: Stamnett- og landsnettpunkter fra SK.
• Middelfeil i sentrering er 2mm både i grunnriss og
høyde.
• Nettet skal utjevnes romlig.
• Benytt konfidensintervallmetoden for beregning av
indre pålitelighet.
• Nettet skal holde strengenste kvalitetsklasse i
geodatanormens grunnlagsdel, område 1.
7 kant
8 kant
8 kant
Oppgave:
1)
Ta stilling til om rotasjon, målestokk og
loddavvikene er null eller ikke.
2)
Finn eventuelle satellittvektorer med grovfeil og passifiser disse.
3)
Undersøk om det er tvang i grunnlagspunktene. Fristill eventuelle punkter som skaper tvang.
1)
Dokumenter kvaliteten etter geodatanormens
A
strengeste klasse. Sett utvalgsgrensen til 15000m.
Blir nettet godkjent?
1
2)
Du skal nå forsøke å sette inn en grovfeil i en
2
vektor og se om denne lar seg finne.
B
a)
Forandre avstanden til vektoren mellom
4 og 5 fra 3856.747 til 3856.797, altså 5
cm lengre.
12
b)
Gjør en test av observasjoner og se på
11
resultatet.
c)
Gå ut av utjevningsmodulen og lukk
prosjektet.
d)
Åpne prosjektet "TROMS-S". Dette
10
8
prosjektet dekker det samme området,
men her er det flere vektorer målt.
e)
Sett parametrene likt som i det forrige
prosjektet og forandre avstanden fra 4 til
9
E
5 slik at avstanden blir 5 cm lengre.
Avstanden forandres:
a)
Gjør en test av observasjoner og se på
3856.747 Æ 3856.797
resultatet.
Denne oppgaven illustrerte at dårlig kontrollerbarhet vil føre til at grovfeil lettere
ikke lar seg oppdage. I nettet som er i prosjektet "TROMS-S" kan den planterte
grovfeil detekteres uten problemer. En øvelse man kan gjøre er å lage forskjellige
nett med varierende antall polygoner, for så å se om hvor store polygoner en kan ha
for å ha god nok kontrollerbarhet. Dersom en danner fire og femkanter slik som i
figures til høyre viser, vil grovfeilen bli funnet da?
5 kant
3
4
5
C
6
7
D
4 kant
4 kant
5 kant
4 kant
4 kant
5 kant
4 kant
7
2.
2.1
Diverse tips om VG-Land. Se også under hjelpe-knappene i VG
Oppstarting av programmet
Windows
Programgruppen VESLA/GEONOR
Programmet V/G-Land
ENTEN: Oppstarting av nytt prosjekt
Fil og Nytt prosjekt
Velg katalog som prosjektet skal legges på. Bruk egen katalog på D: eller på A:
Velg navn på prosjektet:?????.kre (kre for koordinatregister)
Ok
GENERELT
Rutestørrelse: Ok på middels, 500 i nederste rute
ELLER: Oppstarting av eksisterende prosjekt
Fil og Åpne prosjekt
Velg stien og navnet på den kre-fila som skal åpnes
For å få inn koordinatene:
Knappen K, dobbeltklikk på Les i venstre vindu
For å få inn observasjonene:
Knappen O, dobbeltklikk på Les i venstre vindu
NB: Har du "mistet" XYH?
NB: Har du "mistet" obs.?
Se først på diverse parameteroppsett under fil-gardina: administrative data,
beregningsparametre, koordinatsystemer, gjennomsnittsparametre instrumentoppsett
2.2
Lesing/editering av observasjoner, koordinater og resultater
Knappen O for observasjoner (eller K for koordinater) på verktøylinjen og dere får opp et vindu til venstre.
Hvis venstrevinduet er blankt: Dobbeltklikk på Les i venstre vindu.
Editor i venstrevinduet
Velg observasjonstype. (Kan komme inn i denne boksen.)
Ok
Velg instrumenttype.
Legg inn trykk (760 mmHg) og temperatur (20). Standardverdier (for Trondheim?) brukes.
Ok
Er nå inne i editoren for observasjoner. Ser observasjonene og koordinatene OK ut?
Avslutt. Nederst til venstre.
Avslutt og venstrevinduet forsvinner.
Dobbeltklikk, eller trykk Vis etter at dere har valgt en obs., for å se på innlagte verdier. Lukk
passiv/aktiv: Både observasjoner og koordinater kan settes passiv/aktiv, for eksempel i venstrevinduet.
O(bservasjons)-type:
Se i Hjelp-menyen når dere står i editoren for observasjonene for å gi inn riktig type (under T).
Fil/parameteroppsett/instrumentoppsett
for å gi inn forhåndsverdier på standardavvikene på avstands- og horisontalretningene mm.
Skrive ut / dok.fil
Se på dok.fil ved å klikke på 3. knapp fra venstre i verktøylinja øverst (den med lupa).
(Fil/Utskrifter/Skrive Dok-fil gir også dok-fila på skjermen)
Er dok-fila OK?
Skriv ut dok.fila. NB: Ta dok-fila (askii-format) inn i f.eks. Word for editering før utskrift! Den kan bli
stor………
Avslutt (eller avbryt?...)
2.3
Observasjoner og punkter på skjermen
Beregninger/Beregn alle punkt/Presentasjonskoordinat for eventuelt å beregne presentasjonskoordinater (eller det
andre valget som er foreløpige koordinater på ukjente punkter).
Ok under Beregning ferdig
8
Kart/Tegn og observasjoner og punkter kommer opp på skjermen. Bildet kan zoomes ned/opp manuelt (se
knappene). Nytegning av skjermen med U-pil-knappen.
Kart/Tegnpar.-kartvindu:
Gir en rekke valg på hvordan skjerm-kartet skal se ut. Er symbol og tekst for liten på skjermen kan det
rettes på! Blant annet om målestokksuavhengige punktnavn og symboler
For kartlegging: Slå av observasjoner og rutenett (gir et mer oversiktlig bilde).
Kryss av for Punktnavn og trykk på Mer-knappen:
Symbolstørrelse: 4 mm og klikk på Målestokksuavhengig
Avstand punkt-symbol: 0 og 0
Avstand punkt-tekst: 2 og 2
Velg å ha bare punktnr som punktangivelse på skjermen.
Ev velg plassering: punktnr opp til høyre?
Kryss av for Symbol og trykk på Mer-knappen:
Velg symbol for G-punkter (se tabellen), trekant? osv
Kryss ev av for Rutenett og trykk på Mer-knappen:
Kryss av for feilellipser
Ok
2.4
Beregninger
Beregninger/Trig/Utjevning
for samlet utjevning av observasjonene.
Hele prosjektet velges (dvs alle punkter skal beregnes)
OK i vindu for hjelpeprosjekt
PR til høyre for Utjevning for parametre for beregningene. Gjør valgene i følge oppgavetekstene.
OK for ut av PR
Utjevning
Får spørsmål om å Åpne dok-fil ved første gangs beregning. Senere lagres nye beregninger bak de
forrige, så dok-fila kan bli stor...
Hvis dere får feilmeldinger i vinduet for hvordan beregningene går, se i dok.-fila for detaljer.
Analyse. Kan utføre diverse tester i utjevningsprogrammet (se menylista nedenfor Utjevning).
NB: Sjekk parametrene (PR-knappen) for hver enkel analyse.
Avslutt utjevningsprogrammet.
2.5
NB: Ønsker du å ta vare på endrede koordinater, høyder og observasjoner, må
de tilbakeføres til hovedprosjektet før avslutningen av utj.programmet.
Uttegning, forberedelser
Denne veiledningen er egentlig for karttegning på feltkurset i Landmåling 1, men mange tips for
utskrift finnes!
Kart/Tegnepar-Plott
Kommer inn i plotte-vinduet
Marger:
Målestokk: Prøv dere fram, se nederste linje på skjermen for aktuell målestokk.
Utvalg:
Blanke felt for P-liste og S-liste
Blanke felt for Fra tomt og Til tomt
Tekstboks: Kryss av
Fyll inn data på max 4 linjer (sted, lag, dato osv)
Kryss av for Målestokk
Velg Plassering (hvilket hjørne er mest gunstig for lagets område?)
OK
OK
Kart/Tegnpar.-kartvindu gir en rekke valg på hvordan kartet skal se ut:
Se tidligere om opptegning på skjerm.
Tegneparameterfil, hvis kartet skal tegnes ut senere på en annen Pc:
Save as
Bruk ?????.tpr
OK
OK øverst til høyre
Ok