Frage zu CoordTrans Kovarianzmatrix Start- und Zielsystem (Software)

Markus @, Wiesbaden, Dienstag, 29. August 2017, 10:07 (vor 109 Tagen)

Hallo Michael,
ich habe folgende Frage:
Es wurden zur Detektion von Deformationen / Ermittlung des Vektors der Festpunkte
verschiedene Epochen einer Messanordnung unter folgender Lagerung ausgeglichen:
Messdatenimport als 2,5D Messdaten,
dann zunächst freie Netzausgleichung,
dann wurde ein Höhenanschlusspunkt als Festpunkt definiert

und zwei ursprüngliche Raumpunkte als Lageanschlusspunkte mit einer etwa doppelt so großen Standardabweichung für x und y
wie alle übrigen Punkte aus der ursprünglichen freien Netzausgleichung definiert.
Das vor dem Hintergrund, dass Höhen absolut, die Lagen im Epochenvergleich nur
relativ verglichen werden sollen, und durch die große Standardabweichung der Lageanschlusspunkte im Prinzip ein freies Netz erzeugt werden soll.

Für den Vergleich der Epochen möchte CoordTrans benutzen.

Ist es möglich, die aus der jag3d exportierten Kovarianzmatrizen in CoordTrans
einzulesen? Ich erhalte immer eine Fehlermeldung. Falls es möglich ist,
müssen dafür alle Punkte der wie oben beschriebenen gelagerten Epochen jeweils
ins Start- und Zielsystem importiert werden? Welche Bedingungen muss ich noch
beachten, damit ein Import gelingt?
Hintergrund meiner Frage ist, dass die ursprünglichen Standardabweichungen der
Koordinaten beim Import verloren gehen und ich dadurch streng genommen
falsche Standardabweichungen der Koordinaten für Start- und Zielsystem bekomme.

Vielleicht weisst Du eine Lösung?
Danke und Gruß
Markus

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Frage zu CoordTrans Kovarianzmatrix Start- und Zielsystem

Micha ⌂, Bad Vilbel, Dienstag, 29. August 2017, 18:08 (vor 108 Tagen) @ Markus

Hallo Markus,

ich würde, da Du die Ausgleichungen der einzelnen Epochen schon im JAG3D berechnet hast, auch die Deformationsanalyse direkt in JAG3D machen. Es gibt hier im Wiki dazu einen kurzen Überblickartikel mit einem ganz einfachen Netz Tutorial – Statistisch gesichertes Auffinden von veränderten Punkten mittels Kongruenzanalyse. Ferner gibt es eine Veröffentlichung zum Thema in der zfv 1/2017 Kongruenzanalyse auf der Basis originärer Beobachtungen, der ggf. noch Hintergrundinformationen liefert. Ich persönlich würde diesen Weg favorisieren.

Es wurden zur Detektion von Deformationen / Ermittlung des Vektors der Festpunkte
verschiedene Epochen einer Messanordnung unter folgender Lagerung ausgeglichen:
Messdatenimport als 2,5D Messdaten,
dann zunächst freie Netzausgleichung,
dann wurde ein Höhenanschlusspunkt als Festpunkt definiert

Wenn das Höhennetz an einem Punkt fest angeschlossen wird, ist dies identisch mit einer freien Ausgleichung bei der Verwendung von nur einem Datumspunkt. Beide Lösungen sind exakt identisch. Liegt nur ein Datumspunkt vor, besteht jedoch grundsätzlich das Problem, dass dieser selbst nicht überprüft werden kann. Verschiebt sich demnach der Datumspunkt, so wird sich dies fälschlicherweise als Deformation in den Objektpunkten zeigen. Daher wird man bei einem Höhennetz bestrebt sein, mind. drei Datumspunkte zu haben. Drei deshalb, weil hierdurch gewährleistet wird, dass Deformationen im Datumspunkt nicht nur detektiert sondern der betreffende Punkt auch identifiziert werden kann. Der Vorteil der freien Ausgleichung (mit mehr als einem Datumspunkt) ist, dass das Netz frei von etwaigen Anschlussspannungen ist.

zwei [...] Lageanschlusspunkte mit einer etwa doppelt so großen Standardabweichung für x und y
wie alle übrigen Punkte aus der ursprünglichen freien Netzausgleichung definiert.

Auch hier würde ich empfehlen, den als stabil angenommenen Teil an Punkten zu erhöhen und auf eine freie Ausgleichung zurückzugreifen. Die Argumentationskette wäre analog zum o.g. Höhenfall.

Das vor dem Hintergrund, dass Höhen absolut, die Lagen im Epochenvergleich nur
relativ verglichen werden sollen

Das erscheint nur so. Alle Analysemethoden arbeiten relativ. Ich weiß, in der Literatur wird häufig zwischen beiden Varianten unterschieden aber im Grunde erscheint mir dies unglücklich formuliert. Eine Analyse erfolgt immer in Bezug auf einen als stabil angenommenen Koordinatensatz oder Netzteil. Folglich sind alle Verschiebungen immer in Bezug auf diesen Stabilpunktsatz zu sehen und somit relativ zu diesem. Dies wird beim Höhennetz schnell klar. Wenn, wie oben schon angedeutet, sich nur der Stabilpunkt verändert hat, dann würde sich diese Veränderungen fälschlicherweise in Deformationen der Objektpunkte zeigen. Relativ gesehen ist diese Aussage korrekt, denn zwischen beiden Punktgruppen existiert ja eine Veränderung aber ob sich die Objektpunkte oder der Stabilpunkt verändert haben, ist absolut nicht erfassbar.

Ist es möglich, die aus der jag3d exportierten Kovarianzmatrizen in CoordTrans
einzulesen?

Ja, das ist möglich. Allerdings muss diese Matrix ggf. aufbereitet werden. Die Aus JAG3D exportierte Matrix enthält neben den Koordinaten auch alle Zusatzsunbekannte wie bspw. die Orientierungsunbekannten oder Maßstäbe. Man muss also aus der exportierten Matrix eine Submatrix extrahieren, die sich auf die Punkte bezieht, die man auch tatsächlich in CoordTrans verwenden möchte. In der zugehörigen Info-Datei steht drin, welche Koordinate mit welcher Spalte/Zeile in der Kovarianzmatrix korrespondiert.

dass die ursprünglichen Standardabweichungen der
Koordinaten beim Import verloren gehen

Das sollte nicht der Fall sein. Wenn Du die Punktdateien mit Standardabweichung erstellst, werden diese auch mit importiert. Im 2D-Fall sieht dies wie folgt aus:

<Pkt>  <X>  <Y>  <σX>  <σY>

also bspw.

Punkt_1  100.000  200.000  0.0015  0.0037
Punkt_2  150.000  150.000  0.0021  0.0022
...

Im 1D und 3D-Fall gilt dieser Aufbau sinngemäß. Die Standardabweichungen werden als Varianzen auf der Hauptdiagonalen der Matrix angezeigt in CoordTrans.

Ich hoffe, dass hilft Dir weiter bei Deinen Überlegungen.

Viele Grüße
Micha

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Tags:
Kovarianzmatrix, CoordTrans, JAG3D, Deformationsanalyse, Kongruenzanalyse, freie Ausgleichung

Frage zu CoordTrans Kovarianzmatrix Start- und Zielsystem

Markus @, Wiesbaden, Mittwoch, 30. August 2017, 09:27 (vor 108 Tagen) @ Micha

Hallo Michael,
danke für die Erläuterungen.

Gestern gab es auf meinem PC ein Java update auf 1.8.144, seitdem lässt sich jag3d Version 3.6 20170722 unter dem Hinweis "This application requires a Java Runtime Environment 1.7.0" nicht mehr anstarten. Bei älteren Versionen das gleiche mit niedrigerer Java Version.

Bin ohnehin fertig mit der Auswertung, bei der nächsten Epoche Ende Oktober werde ich es mal in den ursprünglichen Messelementen durchführen. Der Stichprobenumfang
würde dann ja mit der Zeit immer größer.


Danke erstmal und Gruß
Markus

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Micha ⌂, Bad Vilbel, Mittwoch, 30. August 2017, 09:56 (vor 108 Tagen) @ Markus

Hallo,

Gestern gab es auf meinem PC ein Java update auf 1.8.144, seitdem lässt sich jag3d Version 3.6 20170722 unter dem Hinweis "This application requires a Java Runtime Environment 1.7.0" nicht mehr anstarten. Bei älteren Versionen das gleiche mit niedrigerer Java Version.

Liegt Java noch im Suchpfad nach dem Update? Wenn Du über Start --> CMD die Shell in Windows aufrufst und

java -version

eingibst, erhältst Du dann eine Ausgabe wie diese?

[image]

Idealerweise sollte nach der Installation von Java auch ein Eintrag in den Umgebungsvariablen stehen, der auf das BIN-Verzeichnis zeigt bspw. C:\Program Files (x86)\Java\jre1.8.0_77\bin

[image]

Wie Du anhand meiner Ausgabe erkennen kannst, habe ich auch eine Version 1.8.xx installiert, mit der JAG3D auch startet. Sicherheitshalber werde ich es auf einem anderen PC noch mal validieren, da ich hier neben der 1.8 auch eine 1.6 und 1.7 zur Verfügung habe, die aber nicht im Suchpfad liegen (und für mich nur zum Entwickeln sind).

Der Stichprobenumfang würde dann ja mit der Zeit immer größer.

Ja, das schon aber das wäre ja bei jedem Verfahren so, oder?

Viele Grüße
Micha

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Frage zu CoordTrans Kovarianzmatrix Start- und Zielsystem

Markus @, Wiesbaden, Freitag, 01. September 2017, 13:09 (vor 105 Tagen) @ Micha

Hallo Michael,
das Problem ist gelöst.

In der Kommandline konnte der Befehl Java -Version nicht interpretiert werden.
Die Java Installation des Updates war unvollständig. In der Systemsteuerung
Programme und Funktionen wurde Java zwischenzeitlich nicht angezeigt.
Es musste erst einen andere Java basierte Anwendung gestartet werden,
danach, und das war die eigentliche Krux, wurden wohl einige Plugins nachinstalliert,
jetzt ist der Kommandline Befehl wieder ausführbar,
in der Systemsteuerung Programme und Funktionen wird Java auch wieder
angezeigt und
jag3d startet wieder fehlerfrei.

Schönes Wochenende

Gruß
Markus

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Micha ⌂, Bad Vilbel, Freitag, 01. September 2017, 14:55 (vor 105 Tagen) @ Markus

Hallo Markus,

jag3d startet wieder fehlerfrei.

Super, dass es wieder läuft!


Dir auch ein schönes Wochenende
Micha

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