ArcGIS Survey Analyst Referent: André Klein 31.01.2005 Universität Bonn Institut für Kartographie u. Geoinformation Proseminar Geoinformation II WS 04/05 ArcGIS Survey Analyst Referent: André Klein 31.01.2005 31.01.2005

Gliederung 1. Was ist Survey Analyst ? 2. Begriffe 3. Werkzeuge Allgemein 1. Was ist Survey Analyst ? 2. Begriffe 3. Werkzeuge Anwendung 4. Voreinstellungen 5. Organisation der Vermessungsdaten Aufgabe 1 6. Visualisieren von Vermessungdaten Aufgabe 2 31.01.2005 ArcGis Survey Analyst

1. Was ist Survey Analyst ? „Die Erweiterung Survey Analyst ergänzt die ArcGIS-Familie um umfangreiche Vermessungsfunktionalitäten und bietet Vermessungsfachleuten sowie Kataster- und Planungsverantwortlichen die Verarbeitung und Visualisierung von Vermessungsdaten.“ (ESRI) Gemeinschaftsprojekt der Firmen Leica Geosystems und ESRI 31.01.2005 ArcGis Survey Analyst

Brücke zwischen Datenerfassung bzw Brücke zwischen Datenerfassung bzw. Fortführung (Vermessung) und der Datenverwaltung und Auswertung (GIS) bietet Sammlung von Werkzeugen um Vermessungsdaten zu verwalten Messungen und Messpunkte in der Karte darzustellen Survey Analyst ermöglicht durchgängigen Datenfluß vom Feld in das GIS und wieder zurück schrittweise Verbesserung der geometrischen Qualität der GIS-Daten im Laufe der Zeit 31.01.2005 1. Was ist Survey Analyst ?

Speicherung der Messinformationen in einer Datenbank Konzept Speicherung der Messinformationen in einer Datenbank die im Felde registrierten Rohdaten Informationen über Herkunft (Messung, Berechnung) jedes Messpunktes Generierung der Vermessungspunkte aus den Messungen Verknüpfung mit GIS-Elementen 31.01.2005 1. Was ist Survey Analyst ?

2. Begriffe survey project survey objects survey dataset survey layer survey aware feature Berechnungen mit Survey Analyst: CoGO computation TPS computation 31.01.2005

Festlegen eines survey project: logische Strukturierung der Vermessungsinformationen Speicherung der Daten in der Vermessungsdatenbank Verwaltung der Vermessungsdaten die zu einem Auftrag gehören Festlegen eines survey project: durch die Vergabe eines Namens durch die Definition des Koordinatensystems ermöglicht: eindeutige Zuordnung beim Zusammenlegen mehrerer Projekte zu einem Datensatz 31.01.2005 2. Begriffe

Survey objects Das Datenmodell basiert auf vier Datentypen... Messungen (measurements) Berechnungen (computations) Vermessungspunkte (survey points) Koordinaten (coordinate) ...und werden unter dem Begriff survey objects zusammengefaßt. I. Messungen: analog oder elektronisch registrierte Daten (Richtungen, Strecken, Winkel); dienen der Berechnung von Koordinaten II. Berechnungen: einfache und erweiterte vermessungstechnische Berechnungen (Richtungswinkel, Entfernungen, Polygonzüge) 31.01.2005 2. Begriffe

Survey objects * III. Vermessungspunkte: Punkte in der Örtlichkeit, die durch unterschiedliche Vermessungen beobachtet werden (z.B. Grenzpunkte, Gebäudeecken etc.) IV. Koordinaten (GIS Koordinaten) Die Koordinaten eines Vermessungspunktes können durch mehrere Messungen und zu unterschiedlichen Zeiten bestimmt werden. * survey points Koordinaten 1 : n Existieren für einen Vermessungspunkt mehrere Koordinaten, so werden diese auch separat in der Datenbank gespeichert. 31.01.2005 2. Begriffe

Survey objects Für die Darstellung und Berechnung im GIS kann nur eine Koordinate verwendet werden. - GIS-Koordinate - GIS-Koordinaten aus einer Vermessung als Mittel aus mehreren Vermessungen unterschiedlicher Projekte Current Coordinate: Koordinaten aus mehreren Messungen innerhalb eines Projektes 31.01.2005 2. Begriffe

Survey dataset Vermessungsdatenbank, in der Informationen zu den einzelnen survey objects sowie dem survey project gespeichert werden. 31.01.2005 2. Begriffe

Vermessungsdaten als survey layer Darstellung und Bearbeitung der Daten aller Projekte des survey dataset in ArcMap werden erzeugt, wenn Vermessungsdaten in ArcMap eingefügt werden survey project Vermessungsdaten als survey layer 31.01.2005 2. Begriffe

Survey aware feature Features, die mit Vermessungsdaten verknüpft werden GIS-Koordinaten (B1, P1, P2) werden mit den Eckpunkten (101, 102, 103) des Features verlinkt. ähnlich wie feature-classe in der Geodatabase: survey-aware-feature-classe 31.01.2005 2. Begriffe

Berechnungen mit Survey Analyst Survey Analyst unterscheidet prinzipiell zwischen COGO und TPS Berechnungen. I. CoGo („constructive geometrie“) „Maßbandkonstruktionen“ - einfache Messungen (Richtungen, Strecken, Orthogonalmaße) um z.B. Gebäudeseiten oder Grenzlängen zu bestimmen z.B. Maße, die in einem traditionellen Vermessungsriß dokumentiert sind Berechnungen: Richtungswinkel, Entfernung Schnittberechnungen Bogenberechnungen Freie Stationierung 31.01.2005 2. Begriffe

II. TPS („Total Positioning System“) Registrierte Daten eines Tachymeters oder Theodolit werden in ein Austauschformat (ASCII, Leica GSI...) exportiert und in die Messdatenbank eingelesen. Berechnungen: Tachymetrie Polygonzug Ausgleich Rückwärtsschnitt 31.01.2005 2. Begriffe

3. Werkzeuge Editor Survey Editor Survey Explorer Survey Analyst ArcCatalog ArcMap Editor Survey Editor Survey Explorer Survey Analyst ArcGIS Survey Analyst 31.01.2005

Oberfläche zur Verwaltung der Vermessungsdaten: I. ArcCatalog Oberfläche zur Verwaltung der Vermessungsdaten: Erstellen von survey datasets Organisation und Strukturierung der Vermessungsprojekte Import und Export von Daten Festlegen von Projekteigenschaften II. ArcMap Oberfläche zur Bearbeitung und Darstellung der Vermessungsdaten: 31.01.2005 3. Werkzeuge

III. Editor Start Eding: Das Editieren der Vermessungsdaten durch den Survey Editor wird gestartet. 1 2 31.01.2005 3. Werkzeuge

Zentrales Steuerungstool: III. Survey Editor Zentrales Steuerungstool: um die Berechnung im gewählten Projekt auszuführen CoGo-Berechnungen TPS-Berechnungen um den Survey Explorer zu starten 31.01.2005 ArcGis Survey Analyst

Verwalten und Editieren der Vermessungsobjekte IV. Survey Explorer Verwalten und Editieren der Vermessungsobjekte zwei Typen von Ansichten List page: Wiedergabe der Informationen zu allen Vermessungsobjekten in einer Liste Detail page: Wiedergabe detaillierter Informationen zu den einzelnen Vermessungsobjekten 31.01.2005 3. Werkzeuge

List pages aufrufen: Anklicken des Button („List survey object tool“) Fenster in der Karte über dem gewünschten Gebiet aufziehen Alle Objekte innerhalb des Fensters werden in der Liste aufgeführt. 31.01.2005 3. Werkzeuge

Detail pages aufrufen: Navigationsschritte: Zeile markieren Menüauswahl mit der rechten Maustaste öffnen List Page Go To Details Go To Computation Go To Details Go To Measurements Go To Details 31.01.2005 3. Werkzeuge

General (Name, Koordinaten) Quality (Genauigkeitsangaben) Inhalte: List Page Go To Details General (Name, Koordinaten) Quality (Genauigkeitsangaben) Coordinate Manager List Page Go To Computation Go To Details General Setup Measurements (Messdaten) Computed points Report 31.01.2005 3. Werkzeuge

Inhalte: List Page Go To Measurements Go To Details 31.01.2005 3. Werkzeuge

V. Survey Analyst Toolbar Analysieren und Editieren von Vermessungsnetzwerken Vermessungsnetzwerke (computation network): berechnete Vermessungspunkte - Ausgangspunkte für die Berechnung neuer Punkte Änderung einer Koordinate kann sich auf das gesamte Netzwerk auswirken 31.01.2005 3. Werkzeuge

Gliederung 1. Was ist Survey Analyst ? 2. Begriffe 3. Werkzeuge Allgemein 1. Was ist Survey Analyst ? 2. Begriffe 3. Werkzeuge Anwendung 4. Voreinstellungen 5. Organisation der Vermessungsdaten Aufgabe 1 6. Visualisieren von Vermessungsdaten Aufgabe 2 31.01.2005 ArcGis Survey Analyst

4. Voreinstellungen I. Survey Analyst aktivieren II. Einheiten setzen ArcCatalog: Tools  Extensions Survey Analyst aktivieren II. Einheiten setzen ArcCatalog: Tools  Option 31.01.2005

Survey Measurement Formats Einheiten setzen Survey Measurement Formats Nachkommastelle festlegen Format setzen über das Dropdown Fenster das Maß wählen im Menüfenster das Format setzen Beispiel: Winkel: gon  4 Stellen Strecke: m  2 Stellen 31.01.2005 4. Voreinstellung

5. Organisation der Vermessungsdaten Vermessungsdatenbank  große Anzahl zu verwaltender Vermessungsdaten Vermessungsdaten kosten Geld  Pflege der Datenbank um den Überblick zu erhalten logische Strukturierung und Organisation der Vermessungsdaten ist NOTWENDIG größeres Vermessungsgebiet entspricht einem survey dataset (z.B. Bundesland) Survey dataset in einzelne project folders unterteilt (z.B. Landkreise) Innerhalb der project folders können projects für einzelne Vermessungsaufgaben angelegt werden. (z.B. Katastervermessung) 31.01.2005

project folders - nicht zwingend notwendig Beispiel: Geodatabase survey dataset project folders survey projects project folders - nicht zwingend notwendig survey projects - direkt im survey dataset anlegen 31.01.2005 5. Organistaion

Erzeugung des survey dataset: Rechtsklick auf geodatabase New  Survey Dataset „New Survey Datast Wizard“ Name vergeben Datentypen auswählen, die im survey dataset verwendet werden sollen 31.01.2005 5. Organistaion

Erzeugung eines survey dataset: Koordinatensystem festlegen „Select“ oder „Import“ - Koordinatensystem auswählen survey aware feature classes auswählen mit „Finish“ fertigstellen 31.01.2005 5. Organistaion

Eigenschaften des survey dataset: Rechtsklick auf survey dataset „Properties“ General Package ( Datentypen) Spatial Reference (Koordinatensystem) Feature Classes (survey aware feature classes) 31.01.2005 5. Organistaion

Erzeugung eines survey project: Rechtsklick auf survey dataset oder project folder New  Survey Project „New Survey Project Wizard“ Name vergeben mit „Select“ oder „Import“ Koordinatensystem festlegen 31.01.2005 5. Organistaion

Erzeugung eines survey project: „Prefix“ festlegen Prefix sind Erweiterungen der Punktnamen, womit diese innerhalb des survey dataset eindeutig identifiziert werden können. Importierte Punkte mit gleichen Namen können so unterschieden werden. „Maßstabskorrektion“ festlegen werden auf alle Strecken für CoGo-Berechnungen angewendet „Winkelkorrektion“ festlegen 31.01.2005 5. Organistaion

Erzeugung eines survey project: „Standardabweichungen“ definieren Methoden der Korrektionsberechnungen auswählen mit „Finish“ fertigstellen 31.01.2005 5. Organistaion

Eigenschaften eines survey project: Rechtsklick auf survey project „Properties“ Alle Angaben lassen sich in den Eigenschaften anzeigen und z. T. ändern. 31.01.2005 5. Organistaion

Import von Vermessungsdaten Rechtsklick auf survey project „Import Survey Data“ 1. Schritt: Konverter für das Datenformat der Rohdaten wählen (z.B. GSI-Converter) Pfad mit der Datei im entsprechenden Format angeben 31.01.2005 5. Organistaion

Import von Vermessungsdaten 2. Schritt: Koordinatensystem festlegen Koordinatensystem der zu importierenden Daten entspricht dem des survey project oder Koordinatensystem der Importdatei muss angegeben werden 3. Schritt: Protokolldatei erzeugen Die Ergebnisse des Imports werden in einem log file dokumentiert. Speicherort und Dateiname angeben 31.01.2005 5. Organistaion

Aufgabe 1 Im Rahmen des Vermessungsprojektes Carmel Bay wurden Ergänzungsmessungen durchgeführt. Um das Projekt weiter bearbeiten zu können, müssen die Rohdaten (CarmelBay.gsi) importiert werden. Kopiert den Ordner Tutorial-Data in Euer Verzeichnis! v:\A.Klein\Tutorial_data Importiert die Rohdaten in das Projekt Carmel Bay! (...\Tutorial_data\survey) Rohdaten liegen im Koordinatensystem des Projektes vor Point Prefix Seperator: wird nicht benötigt Point Quality: fiktive Werte eintragen (sinnvoll!!!) log file: nicht erforderlich TIP: mit der Preview-Ansicht in ArcCatalog läßt sich der Import visuell überprüfen 31.01.2005

Lösung vorher importierte Daten 31.01.2005

6. Visualisieren von Vermessungsdaten In ArcMap erfolgt die Darstellung von Vermessungsdaten mit Hilfe von survey layer und sublayer. Survey layer Sublayer ein sublayer je measurement classe: Coordinated No Coordinates TPS Measurement CoGo Measurements 31.01.2005

Verwaltung über die Eigenschaften des survey layers Survey layer können ein oder mehrere Vermessungsprojekte in der Karte darstellen. Verwaltung über die Eigenschaften des survey layers Rechtsklick auf dem survey layer  Properties oder Doppelklick auf dem survey layer Darzustellende Projekte aktivieren 31.01.2005 6. Visualisierung

Erzeugen eines survey layers Survey layer werden erzeugt, wenn... survey project project folder survey dataset ...in ArcMap eingefügt wird. „Add Data“ Button oder „Drag & Drop“ 31.01.2005 6. Visualisierung

Erzeugen eines sublayers Sublayer werden über die Eigenschaften des survey layers gesteuert. Rechtsklick auf dem survey layer  Properties oder Doppelklick auf dem survey layer Sublayer hinzufügen 31.01.2005 6. Visualisierung

Symbole in geeigneter Farbe helfen die Vermessungsdaten visuell ... voneinander zu trennen zu betonen in den Hintergrund zu stellen. Bearbeitung erfolgt über die Eigenschaften der entsprechenden sublayer Beispiel: Points Properties  Symbology  Symbol 31.01.2005 6. Visualisierung

als Fehlerellipsen in der Karte dargestellt werden Survey Analyst speichert statistische Informationen über einen Vermessungspunkt. können importiert, berechnet oder über Fehlerfortpflanzung (Methode der error propagation) auf andere Vermessungspunkte übertragen werden. als Fehlerellipsen in der Karte dargestellt werden 31.01.2005 6. Visualisierung

Properties  Symbology  Error Ellipse Fehlerellipsen sublayer points: Properties  Symbology  Error Ellipse Häkchen setzen Symbol und Farbe einstellen magnification Vergrößerungsfaktor zur besseren Darstellung 31.01.2005 6. Visualisierung

Aufgabe 2 Durch Fehlerellipsen lässt sich schnell überprüfen, ob Genauigkeitsinformationen zu den Punkten gespeichert wurden. Erzeugt die entsprechenden survey layer zum survey dataset Arizona! Stellt die Fehlerellipsen in einer geeigneten Farbe und Skalierung dar! Verifiziert die Darstellung der Punktgenauigkeiten anhand der gespeicherten Genauigkeitsinformationen! Wählt dazu zwei Punkte, einen mit stark ausgeprägter Ellipsenform und einen mit einer eher kreisförmigen Fehlerellipse! Hinweis: Survey Explorer  Detail Pages 31.01.2005 6. Visualisierung

Lösung 31.01.2005 6. Visualisierung

GIS by ESRI: Using ArcGIS Survey Analyst Literatur GIS by ESRI: Using ArcGIS Survey Analyst GIS by ESRI: Survey Analyst Concepts Gernot Tutsch: Von Geodaten zu Geoinformation 31.01.2005

ENDE