Anschluss an das Festpunktfeld

Präsentation zum Thema: "Anschluss an das Festpunktfeld"—  Präsentation transkript:

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

2 Detailvermessung und 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

3 Generelle Aufgabe - Direkt
Grabung: Mit eigenen Vermessungspunkten, ev. mit lokalem System Festpunktfeld: Für Anwender Ordnung irrelevant, Homogenität vorausgesetzt Lokaler Standpunkt Einfachster Fall Direkter Anschluß Trotzdem auf Redundanz achten ! PK Vermessung für ArchäologInnen SS2015

4 Generelle Aufgabe - Alltag
Grabung: Mit eigenen Vermessungspunkten, ev. mit lokalem System Festpunktfeld: Für Anwender Ordnung irrelevant, Homogenität vorausgesetzt Fernziel Lokaler Standpunkt Problemfall Minimale Sicht Fernziel Festpunkt BDA-Richtlinien sind weicher formuliert als die Vermessungsverordnung ! PK Vermessung für ArchäologInnen SS2015

5 Vorarbeiten - Verortung
Wo bin ich? Karte + Katasterplan Karte 1: als Überblick Zusatzinformation Festpunkte Kataster wichtig für Grundstücksgrenzen, Detailvermessung PK Vermessung für ArchäologInnen SS2015

6 PK Vermessung für ArchäologInnen SS2015
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 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 SS2015

7 PK Vermessung für ArchäologInnen SS2015
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 SS2015

8 PK Vermessung für ArchäologInnen SS2015
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 SS2015

9 Konventionelle Methoden - Polaraufnahme
Fernziel Ein Fixpunkt als Standpunkt Fernziele als Orientierung Alle Detailpunkte sichtbar PK Vermessung für ArchäologInnen SS2015

10 Konventionelle Methoden - Freie Stationierung
Einmessung des Standpunktes Anschluss und Orientierung durch Fixpunkte (mindestens 2) Aufstellung auf jedem Fixpunkt Dreiecksauflösung PK Vermessung für ArchäologInnen SS2015

11 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 SS2015

12 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 SS2015

13 PK Vermessung für ArchäologInnen SS2015
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 SS2015

14 PK Vermessung für ArchäologInnen SS2015
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 PK Vermessung für ArchäologInnen SS2015

15 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 SS2015

16 PK Vermessung für ArchäologInnen SS2015
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 SS2015

17 Praktische Tipps - Planung
Kurze Strecken meiden (Peitscheneffekt bei Fehlerauswirkung) ? PK Vermessung für ArchäologInnen SS2015

18 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! ? ☺ Hände weg vom Stativ während der Messung! Danke! PK Vermessung für ArchäologInnen SS2015

19 PK Vermessung für ArchäologInnen SS2015
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 SS2015