Arbeiten in einem virtuellen Festpunktfeld Erfahrungen aus zwei ...
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Fachhochschule<br />
Stuttgart<br />
Hochschule für<br />
Technik<br />
<strong>Arbeiten</strong> <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em <strong>virtuellen</strong> <strong>Festpunktfeld</strong><br />
<strong>Erfahrungen</strong> <strong>aus</strong> <strong>zwei</strong> Geodäsieübungen<br />
Vermessung und Geo<strong>in</strong>formatik<br />
4. Vermessungs<strong>in</strong>genieurtag an der HfT<br />
Dipl.-Ing. (FH) Jörg Hepperle<br />
HfT Stuttgart, Schell<strong>in</strong>gstraße 24, 70174 Stuttgart<br />
Tel. 0711/121-2604, Fax 0711/121-2556<br />
Email: hepperle.fbv@fht-stuttgart.de
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Technik<br />
Vermessung und Geo<strong>in</strong>formatik<br />
E<strong>in</strong>leitung<br />
Das virtuelle <strong>Festpunktfeld</strong> ist die Summe aller<br />
vernetzten Basisstationen. Es ersetzt die real<br />
vorhandenen, vor Ort sichtbaren TP‘s und AP‘s.<br />
Virtuelles <strong>Festpunktfeld</strong>:<br />
Zukünftige Basis für die <strong>Arbeiten</strong> im<br />
Liegenschaftskataster und <strong>in</strong> der Bodenordnung?
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• E<strong>in</strong>leitung<br />
• Messgebiet<br />
Vermessung und Geo<strong>in</strong>formatik<br />
Gliederung<br />
• Aufgabenstellung der Geodäsieübungen<br />
• Realtime-Messungen mit SAPOS bzw. ASCOS<br />
• Genauigkeit<br />
• Verfügbarkeit / Zuverlässigkeit<br />
• Zeitbedarf / Kosten<br />
• Schlussbetrachtung
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Vermessung und Geo<strong>in</strong>formatik<br />
Messgebiet<br />
• An der Grenze zu Bayern<br />
� Messungen mit SAPOS-BW,<br />
SAPOS-BY und neuerd<strong>in</strong>gs<br />
auch mit ASCOS möglich<br />
Entfernung des Messgebietes<br />
von den nächsten 3 SAPOS-<br />
Stationen:<br />
• Schw. Hall: ca. 34 km<br />
• Ansbach: ca. 36 km<br />
• Nördl<strong>in</strong>gen: ca. 47 km<br />
� („große Masche“)
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Aufgaben:<br />
Vermessung und Geo<strong>in</strong>formatik<br />
Messgebiet / Aufgabenstellung<br />
Fiktives Projekt: „Autobahnzubr<strong>in</strong>ger“<br />
•Trasse und Stationspunkte berechnen,<br />
abstecken, aufnehmen<br />
• Festpunkte im Gebiet verdichten<br />
• Projektplanung / Projektmanagement<br />
� Ca. 40-50 Punkte
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Messungen / Auswertungen:<br />
Vermessung und Geo<strong>in</strong>formatik<br />
Messungen / Auswertungen<br />
• Absteckung / Verpflockung der berechneten Trassenpunkte mit DGPS-Geräten<br />
• Aufmessen aller Punkte:<br />
Static GPS<br />
Tachymeteraufnahme<br />
�Geme<strong>in</strong>same Ausgleichung<br />
�SOLL-Koord<strong>in</strong>aten für die<br />
Vergleiche aller übrigen<br />
Messungen
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Messungen / Auswertungen:<br />
• Weitere Aufmessungen:<br />
DGPS mit SAPOS-ALF<br />
Korrekturdaten<br />
Vermessung und Geo<strong>in</strong>formatik<br />
Messungen / Auswertungen<br />
RTK GPS mit<br />
eigener Referenz<br />
� Vergleich mit den SOLL-Koord<strong>in</strong>aten<br />
RTK GPS mit<br />
Positionierungsdiensten<br />
(SAPOS bzw ASCOS)
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Genauigkeit:<br />
Zentimetergenaue Messungen möglich<br />
(2-3 cm <strong>in</strong> der Lage, 3-4 cm <strong>in</strong> der Höhe)<br />
E<strong>in</strong>zelne „Ausreißer“ mit mehreren Dezimetern<br />
(trotz erfolgreicher Initialisierung)<br />
� bei Abschattungen<br />
� durch „h<strong>in</strong>e<strong>in</strong>tragen“ der Ambiguitylösung<br />
Vermessung und Geo<strong>in</strong>formatik<br />
Realtime-Messungen mit<br />
SAPOS bzw. ASCOS<br />
Kontrollen (besonders bei „schwierigen“ Punkten)
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Vermessung und Geo<strong>in</strong>formatik<br />
Realtime-Messungen mit<br />
SAPOS bzw. ASCOS<br />
Verfügbarkeit / Zuverlässigkeit des Systems:<br />
Wichtig: Ohne Handy-Empfang ke<strong>in</strong>e Messung!<br />
(Datenübertragung per GSM-Funk)<br />
Test der Verfügbarkeit <strong>in</strong> 3 Schritten:<br />
• Verb<strong>in</strong>dungsaufbau (E<strong>in</strong>wahl <strong>in</strong> das System)<br />
• Empfang von Daten<br />
• Initialisierung (Lösung der Ambiguities)<br />
� Verb<strong>in</strong>dungsaufbau und Datenempfang<br />
bei SAPOS und ASCOS jeweils zu 100%<br />
gewährleistet.
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Realtime-Messungen mit<br />
SAPOS bzw. ASCOS<br />
Verfügbarkeit / Zuverlässigkeit des Systems:<br />
Initialisierungserfolge:<br />
• SAPOS (BY) mit D2-Karte � ca. 60%<br />
• ASCOS mit D1-Karte � ca. 50%<br />
• ASCOS mit O²-Karte (Viag) � ca. 50%<br />
Initialisierung hängt ab von:<br />
• Sat-Konstellation<br />
• Sat-Abschattungen<br />
• Qualität Handy-Netz<br />
Gilt für Neue<strong>in</strong>wahl und<br />
Neu<strong>in</strong>itialisierung an jedem<br />
Punkt!<br />
�Steigerung der Verfügbarkeit<br />
durch Übernahme von<br />
Initialisierungslösungen<br />
(Bei Testmessungen 70-80%)<br />
• Abstand von den Basisstationen<br />
(„große Masche“) ?<br />
• abhängig von der Sensorsoftware ?<br />
� ca. 2/3 der Misserfolge � ca. 1/3 der Misserfolge (nicht erklärbar?)
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Zeitbedarf / Kosten:<br />
Vermessung und Geo<strong>in</strong>formatik<br />
Realtime-Messungen mit<br />
SAPOS bzw. ASCOS<br />
Ermittlung des durchschnittlichen Zeitbedarfs <strong>in</strong> 3 Schritten<br />
(Messversuche mit e<strong>in</strong>er Dauer von mehr als 3 M<strong>in</strong>uten wurden abgebrochen)<br />
<br />
D2 D2 D2 D2 D1 O²<br />
2001 2001 2001 2002 2002 2002<br />
19<br />
20<br />
16<br />
15<br />
15<br />
17<br />
10<br />
11<br />
17<br />
16<br />
22<br />
19<br />
16<br />
49<br />
49<br />
37<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110<br />
64<br />
68<br />
Zeit <strong>in</strong> [sec]<br />
Zeit für Aufbau der<br />
GSM-Verb<strong>in</strong>dung<br />
Zeit für<br />
Datenempfang<br />
Zeit für<br />
Initialisierung
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Zeitbedarf / Kosten:<br />
Vermessung und Geo<strong>in</strong>formatik<br />
Realtime-Messungen mit<br />
SAPOS bzw. ASCOS<br />
� Zeit für E<strong>in</strong>wahl und Datenempfang konstant<br />
� Zeit für Initialisierung hängt ab von:<br />
• Sat-Konstellation • Abstand von den Basisstationen<br />
• Sat-Abschattungen<br />
(„große Masche“) ?<br />
• Qualität Handy-Netz<br />
• abhängig von der Sensorsoftware ?<br />
Kosten abhängig von:<br />
• Gebühren für Datendienst (Anbieterabhängig)<br />
• Gebühren für Handy-Verb<strong>in</strong>dung (Anbieterabhängig)<br />
• „Projekteigenschaften“ (Lage, Topographie, Abschattungen, Punktdichte)
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Vermessung und Geo<strong>in</strong>formatik<br />
Bewertung der Testmessungen<br />
• Genauigkeit: „OK“ (2-3 cm <strong>in</strong> der Lage, 3-4 cm <strong>in</strong> der Höhe)<br />
• Verfügbarkeit und Zeitbedarf: Im Testgebiet nicht zufriedenstellend!<br />
Aber:<br />
• Messgebiet <strong>in</strong> „großer Referenznetzmasche“<br />
• Handy-Netz (D1 und D2) nicht e<strong>in</strong>wandfrei<br />
• Messung nur mit Sensor und Software e<strong>in</strong>er Firma<br />
� Weitere Testmessungen notwendig<br />
(anderes Gebiet, andere Geräte)<br />
Trotzdem s<strong>in</strong>d zentimetergenaue Messungen <strong>in</strong>nerhalb<br />
e<strong>in</strong>er M<strong>in</strong>ute (bei Neu<strong>in</strong>itialisierung) grundsätzlich möglich!<br />
Weitere Punkte können dann sehr schnell gemessen<br />
werden (nur abhängig von den Wegzeiten)
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Vermessung und Geo<strong>in</strong>formatik<br />
Nutzen des „<strong>virtuellen</strong> <strong>Festpunktfeld</strong>es“<br />
• schnelle Messungen möglich (ke<strong>in</strong> Aufbau der Basisstation)<br />
• E<strong>in</strong>sparen der Basisstation (evtl. Nutzung als zusätzlichen Rover)<br />
• Schaffung eigener Festpunkte auf schnelle und e<strong>in</strong>fache Art<br />
(z. B. für Ergänzungsmessungen mit dem Tachymeter, dort wo GPS-<br />
Messungen nicht möglich s<strong>in</strong>d)<br />
Virtuelles <strong>Festpunktfeld</strong> als zukünftige Basis für<br />
Liegenschaftskataster und Bodenordnung?<br />
System noch mit „Aufbau-Problemen“, ... aber mit Zukunft!<br />
Verbesserungen <strong>in</strong> Sicht:<br />
• mehr Satelliten (Galileo)<br />
• Neue Referenzstationen<br />
• Neue Software (z.B. bei SAPOS BW)<br />
• ASCOS auch <strong>in</strong> BW<br />
• Verbesserung Handynetz
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Vermessung und Geo<strong>in</strong>formatik<br />
Danke für die Zusammenarbeit und<br />
Unterstützung<br />
8.Semester WS 01/02 8.Semester WS 02/03
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