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

Detailvermessung und Referenzsystem Definiertes geometrisches und/oder physikalisches System zur Darstellung von Vermessungsergebnissen Realisierung durch konsistente und genaue Vermessungen über bestimmte Areale (z.B. national, global) Zeitliche und räumliche Nachvollziehbarkeit und Vergleichbarkeit angebundener Vermessungen (lokal) 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 Punktaufnahme, Kontrolle notwendig (Redundanz) PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014

PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014 Generelle Aufgabe Grabung: Mit eigenen Vermessungspunkten, ev. mit lokalem System Festpunktfeld: Für Anwender Ordnung irrelevant, Homogenität vorausgesetzt Lokaler Standpunkt Einfachster Fall Direkter Anschluß BDA-Richtlinien sind weicher formuliert als die Vermessungsverordnung ! PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014

Vorarbeiten - Verortung Wo bin ich? Karte + Katasterplan Karte 1:50 000 als Überblick Zusatzinformation Festpunkte Kataster wichtig für Grundstücksgrenzen, Detailvermessung PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014

PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014 Vorarbeiten - Planung Punktübersicht Punkttopographien (inklusive Fernziele) Anschlüsse: Wo sind die Festpunkte? Messmethode: Welche ist die einfachste? Welche Geräte habe ich? „Konventionelle Methoden“ = Strecken und Richtungen GPS-Methoden Varianten bei konventioneller Methode Alternative 1: Direkte Sicht von einem Festpunkt Alternative 4: Geschlossener Polygonzug Festpunkt 1 Alternative 3: Polygonzug Festpunkt1 nach Festpunkt 3 mit Bestimmung eines Polygonpunktes für die Detailvermessung als freien Polygonzug (schlecht!!!) - 6 Standpunkte Alternative 2: Polygonzug Festpunkt2 nach Festpunkt 3 mit Bestimmung eines Polygonpunktes für die Detailvermessung - 6 Standpunkte Festpunkt 3 Festpunkt 2 Grabung PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014

PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014 Vermessungszeichen Fixpunkt als Standpunkt Metallmarke oder Stein Sollte zumindest ein Fernziel besitzen Fixpunkt als Fernziel Kirchturm-Kreuz, Sendemast, Stangensignal, etc. Besitzt Koordinaten Falls keines mehr sichtbar, Signalisierung der sichtbaren Fixpunkte am Boden (möglichst weit weg) PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014

PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014 GPS-Anbindung Nachteile: Zusatzkosten (GPS-Dienst) Teure Ausrüstung, normalerweise nicht verfügbar (Mietkosten) Problem der Archivierung (ev. keine Messdaten) Zusatzinformation für Höhe (Geoidhöhe) Sicht nach oben notwendig Vorteile: Schnell, keine Sichtverbindungen notwendig Entfernungen unwichtig Wenig Rechenaufwand bei Transformation PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014

Konventionelle Methoden - Polaraufnahme Fernziel Ein Fixpunkt als Standpunkt Fernziele als Orientierung Alle Detailpunkte sichtbar PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014

Konventionelle Methoden - Freie Stationierung Einmessung des Standpunktes Anschluss und Orientierung durch Fixpunkte (mindestens 2) Aufstellung auf jedem Fixpunkt Dreiecksauflösung PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014

Konventionelle Methoden - Gestreckter Polygonzug Ein Fixpunkt als Anfangspunkt Ein Fixpunkt als Endpunkt Fernziele als Orientierung am Anfang und Ende und zwischendurch Polygonpunkte zumindest provisorisch stabilisieren Wichtig für Anschlussrichtungen bei Detailvermessung Standpunkt für Detailvermessung PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014

Konventionelle Methoden - Geschlossener Polygonzug Aufstellung auf Fixpunkt zweimal – Anfang und Ende Anschlussrichtungen auch zweimal Im Idealfall sind Koordinaten am Anfang und Ende ident PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014

PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014 Formeln Polygonzug Koordinatenberechnung normalerweise in Totalstation integriert t … orientierte Richtung aus Koordinaten A->F1 β … Winkel aus Richtungsdifferenz Vorblick-Rückblick y … Koordinate Rechtswert x … Koordinate Hochwert ti+1 = ti + βi ± 200 gon 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 Beidseitig abgeschlossene Polygonzüge sind überbestimmt und erlauben Kontrolle auf Messfehler ! PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014

PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014 Instrumentenfehler Stehachsenfehler: Nicht horizontale Aufstellung Richtungsfehler, der mit Länge des Polygonzuges und dem Höhenunterschied wächst Entdeckung und Beseitigung durch Messung in 2 Fernrohrlagen Kippachsenfehler: Teilkreise nicht im rechten Winkel zueinander Richtungsfehler, der mit Höhenunterschied wächst Zielachsenfehler: Vertikaler Richtungsfehler, der mit Höhenunterschied wächst PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014

Kontrolle und Korrektur bei gestrecktem Polygonzug Kontrolle durch Koordinaten und Abschlussrichtung L … Längsfehler = Fehler durch Streckenmessungen Q … Querfehler = Fehler durch Richtungsmessungen ∆t … Orientierungsfehler = Fehler durch Richtungsmessungen Korrektur: Fehlersuche (falsche Strecken, falsche Richtungen) und Korrektur oder punktuelle Neumessung Aufteilung der Koordinaten- oder Richtungsfehler auf Einzelpunkte Komplette Neumessung (zurück) ∆t PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014

PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014 Höhenbestimmung Nivellement: Eigene Ausrüstung erforderlich Möglichst gleiche Distanzen bei Vorblick und Rückblick Höhenunterschied durch Lattenlänge begrenzt Trigonometrisch: Automatisch bestimmt bei Totalstationen Streckenmessfehler beeinflussen Ergebnis Höhenunterschied durch Fernrohr begrenzt PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014

Praktische Tipps - Planung Kurze Strecken meiden (Peitscheneffekt bei Fehlerauswirkung) ? PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014

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) verwenden Keine kurzen Strecken mit langen mischen! Kontrollmessungen einbauen und möglichst zeitnah kontrollieren! ? ☺ Danke! PK Vermessung für ArchäologInnen SS2014