G. Stangl Anschluss an das Festpunktfeld für archäologische Grabungen in Österreich

G. Stangl

Anschluss an das Festpunktfeld

für archäologische Grabungen in Österreich

Detailvermessung und Referenzsystem

Referenzsystem

- Definiertes geometrisches und/oder physikalisches System zur Darstellung von Vermessungsergebnissen (Koordinaten)

- Realisierung durch konsistente und genaue Vermessungen über bestimmte Areale (z.B. national, global)

- Zeitliche und räumliche Nachvollziehbarkeit und Vergleichbarkeit angebundener (lokaler) Vermessungen

- Dient zur Anbindung lokaler Vermessungen (=Bezugsrahmen)

Detailvermessung

- Konsistente und genaue Vermessung um räumliche Beziehung zwischen Punkten von Interesse zu schaffen

- Benötigt zusätzliche Messungen (Anschlussmessungen) zu Bezugspunkten der Realisierung des Referenzsystems -> Zusatzaufwand

- Anschlussmessungen sollten genauer sein als lokale Punktaufnahmen, Kontrolle ist notwendig (Redundanz)

PK Vermessung für ArchäologInnen SS2015

Generelle Aufgabe - Direkt

Grabung: Mit eigenen Vermessungspunkten, ev. mit lokalem System

Festpunktfeld: Für Anwender Ordnung irrelevant, Homogenität vorausgesetzt

Trotzdem auf Redundanz achten !

Lokaler Standpunkt

Einfachster FallDirekter Anschluß


Generelle Aufgabe - Alltag

Grabung: Mit eigenen Vermessungspunkten, ev. mit lokalem System

Festpunktfeld: Für Anwender Ordnung irrelevant, Homogenität vorausgesetzt

BDA-Richtlinien sind weicher formuliert als die Vermessungsverordnung !

Lokaler Standpunkt

ProblemfallMinimale Sicht


Fernziel

Fernziel

Festpunkt

Vorarbeiten - VerortungWo bin ich? Karte + Katasterplan

Karte 1:50 000 als ÜberblickZusatzinformation Festpunkte

Kataster wichtig für Grundstücksgrenzen, Detailvermessung


Vorarbeiten - Planung

Anschlüsse: Wo sind die Festpunkte?

Messmethode: Welche ist die einfachste?Welche Geräte habe ich?

PunktübersichtPunkttopographien (inklusive Fernziele)

„Konventionelle Methoden“ = Strecken und RichtungenGPS-Methoden

Grabung

Festpunkt 3Festpunkt 2

Festpunkt 1Alternative 1: Direkte Sicht von einem Festpunkt

Alternative 2: Polygonzug Festpunkt2 nach Festpunkt 3 mit Bestimmung eines Polygonpunktes für die Detailvermessung - 6 Standpunkte

Alternative 3: Polygonzug Festpunkt1 nach Festpunkt 3 mit Bestimmung eines Polygonpunktes für die Detailvermessung als freien Polygonzug (schlecht!!!) - 6 Standpunkte

Varianten bei konventioneller Methode


Vermessungszeichen Fixpunkt als StandpunktMetallmarke oder SteinSollte zumindest ein Fernziel besitzen

Fixpunkt als FernzielKirchturm-Kreuz, Sendemast, Stangensignal, etc.Besitzt KoordinatenFalls keines mehr sichtbar, Signalisierung der sichtbaren Fixpunkte am Boden (möglichst weit weg)


GPS-AnbindungVorteile:-Schnell, keine Sichtverbindungen notwendig -Entfernungen unwichtig-Wenig Rechenaufwand bei Transformation

Nachteile: -Zusatzkosten (GPS-Dienst)-Teure Ausrüstung, normalerweise nicht verfügbar (Mietkosten)-Problem der Archivierung (ev. keine Messdaten)-Zusatzinformation für Höhe (Geoidhöhe)-Sicht nach oben notwendig


Konventionelle Methoden- Polaraufnahme

Ein Fixpunkt als StandpunktFernziele als OrientierungAlle Detailpunkte sichtbar

Fernziel


Konventionelle Methoden- Freie Stationierung

Einmessung des StandpunktesAnschluss und Orientierung durch Fixpunkte (mindestens 2)

Aufstellung auf jedem FixpunktDreiecksauflösung


Konventionelle Methoden- Gestreckter Polygonzug

Ein Fixpunkt als AnfangspunktEin Fixpunkt als EndpunktFernziele als Orientierung am Anfang und Ende und zwischendurch

Standpunkt für Detailvermessung

Polygonpunkte zumindest provisorisch stabilisierenWichtig für Anschlussrichtungen bei Detailvermessung


Konventionelle Methoden- Geschlossener

Polygonzug

Aufstellung auf Fixpunkt zweimal – Anfang und EndeAnschlussrichtungen auch zweimalIm Idealfall sind Koordinaten am Anfang und Ende ident


Formeln Polygonzug Koordinatenberechnung normalerweise in Totalstation integriertt … orientierte Richtung aus Koordinaten A->F1β … Winkel aus Richtungsdifferenz Vorblick-Rückblicky … Koordinate Rechtswertx … Koordinate Hochwert

Δxi = si * cos ti Δ xi = xi+1 - xi mit , i = 1, 2, ... n-1 Δ yi = si * sin ti Δ yi = yi+1 - yi

ti+1 = ti + βi ± 200 gon

Beidseitig abgeschlossene Polygonzüge sind überbestimmt und erlauben Kontrolle auf Messfehler !


Instrumentenfehler Stehachsenfehler:-Nicht horizontale Aufstellung-Richtungsfehler, der mit Länge des Polygonzuges und dem Höhenunterschied wächst -Entdeckung und Beseitigung durch Messung in 2 Fernrohrlagen oder Neuaufstellung-Libellen und Lotrichtung kontrollieren!


Zielachsenfehler:-Teilkreise nicht im rechten Winkel zueinander-Vertikaler Richtungsfehler, der mit Höhenunterschied wächst -Entdeckung und Beseitigung durch Messung in 2 Fernrohrlagen

Kippachsenfehler:-Teilkreise nicht im rechten Winkel zueinander-Richtungsfehler, der mit Höhenunterschied wächst -Entdeckung und Beseitigung durch Messung in 2 Fernrohrlagen

Kontrolle und Korrektur bei gestrecktem

Polygonzug Kontrolle durch Koordinaten und AbschlussrichtungL … Längsfehler = Fehler durch StreckenmessungenQ … Querfehler = Fehler durch Richtungsmessungen∆t … Orientierungsfehler = Fehler durch Richtungsmessungen

∆t

Korrektur:Fehlersuche (falsche Strecken, falsche Richtungen) und Korrektur oder punktuelle NeumessungAufteilung der Koordinaten- oder Richtungsfehler auf EinzelpunkteKomplette Neumessung (zurück)


Höhenbestimmung Nivellement:Eigene Ausrüstung erforderlichMöglichst gleiche Distanzen bei Vorblick und RückblickHöhenunterschied durch Lattenlänge begrenzt

Trigonometrisch:Automatisch bestimmt bei TotalstationenStreckenmessfehler beeinflussen ErgebnisHöhenunterschied durch Fernrohr begrenzt


Praktische Tipps - Planung

Kurze Strecken meiden (Peitscheneffekt bei Fehlerauswirkung)


Praktische Tipps - Messung

Richtig aufstellen: Zentrieren mit Lot und Stellschrauben -> Horizontieren -> Zentrieren -> Horizontieren u.s.w.

Instrumentenhöhe nicht vergessen!Auf Sichten achten!

Wenn mehrere Stative vorhanden, Zwangszentrierung (1 Stativ Rückblick, 1 Stativ Standpunkt, 1 Stativ Vorblick) verwendenKeine kurzen Strecken mit langen mischen!Kontrollmessungen einbauen und möglichst zeitnah kontrollieren!

Danke!PK Vermessung für ArchäologInnen SS2015

Hände weg vom Stativ während der Messung!

Instrumentenfehler Stehachsenfehler:-Nicht horizontale Aufstellung-Richtungsfehler, der mit Länge des Polygonzuges und dem Höhenunterschied wächst -Entdeckung und Beseitigung durch Messung in 2 FernrohrlagenKippachsenfehler:-Teilkreise nicht im rechten Winkel zueinander-Richtungsfehler, der mit Höhenunterschied wächst -Entdeckung und Beseitigung durch Messung in 2 FernrohrlagenZielachsenfehler:-Teilkreise nicht im rechten Winkel zueinander-Vertikaler Richtungsfehler, der mit Höhenunterschied wächst -Entdeckung und Beseitigung durch Messung in 2 Fernrohrlagen


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