Software : keine Überbestimmung bei freier Stationierung (Geodäsie/Vermessung)

bluevel, Mittwoch, 30.06.2021, 10:18 (vor 158 Tagen)

Hallo

Mein Name ist Michael. Ich bin neu hier in diesem Forum.
Mein Hintergrund:
Mitarbeiter bei einem Geometer (2000 bis 2002)
Architekturstudium
Architekt seit 3 Jahren selbständig.
laufende Weiterbildungen in Geodäsie und Vermessung

Nun stehe ich vor dem Kaufentscheid eines Tachymeters.

Angebot: GeoMax Zoom 40, manuelle Totalstation.

Mein Professor rät mir, abzuklären, ob die Software dieses Geräts (X-PAD Construction)
Überbestimmung bei freier Stationierung erlaubt.
Könnte mir jemand im Forum gern in einfachen Worten erklären, was "Überbestimmung" hier bedeutet?

Vielen Dank
Mit freundlichen Grüßen

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Software : keine Überbestimmung bei freier Stationierung

MichaeL ⌂, Bad Vilbel, Mittwoch, 30.06.2021, 15:03 (vor 158 Tagen) @ bluevel

Hallo Micha,

bei einem eindeutig bestimmten System sind genau so viele Messelemente vorhanden, wie zur Lösung des Problems notwendig sind. Wenn eine Strecke und ein Richtungswinkel gemessen sind, können daraus eindeutige kartesische XY-Koordinaten bestimmt werden. Solche Systeme kennst Du sicher aus der Schule, wo man bspw. zwei Gleichungen nach zwei Unbekannten aufgelöst hat (wobei wir unterstellen, dass es genau eine Lösung gibt).

Ein überbestimmtes System liegt vor, wenn Du mehr Messungen hast, also Du für eine eindeutige Lösung eigentlich bräuchtest. (Du hast also bspw. zehn Gleichungen aber weiterhin zur zwei Unbekannte.) Für eine freie Stationierung benötigst Du Messungen zu zwei bekannten Punkten. Liegen diese vor, kannst Du die Koordinate der Station berechnen. Überbestimmung liegt dann vor, wenn Du Messungen zu mehr als nur den beiden Punkten durchgeführt hast.

Der Vorteil bei Überbestimmung ist, dass Du eine gewisse Kontrolle hast, die Du bei eindeutigen Systemen nicht hast.

Viele Grüße
Micha

--
applied-geodesy.org - OpenSource Least-Squares Adjustment Software for Geodetic Sciences

Software : keine Überbestimmung bei freier Stationierung

bluevel, Freitag, 02.07.2021, 16:59 (vor 156 Tagen) @ MichaeL

Hallo

Vielen Dank für die Erklärung.
Ich mir das nochmal in Ruhe durchlesen.
Nach erstem Überfliegen ist mir der Sachverhalt schon klarer.

Viele Grüße

Software : keine Überbestimmung bei freier Stationierung

Mike1202 @, Mittwoch, 30.06.2021, 21:43 (vor 158 Tagen) @ bluevel

Ich selbst kenne die Software X-PAD nicht.
Hab mal ein bischen recherchiert:

Die Software Geomax X-PAD gibt es scheinbar in den Versionen "Survey" und "Construction"
X-PAD Survey & Construction Version 3.5

Die Version "Construction" kann scheinbar auch die freie Stationierung (Seite 2 unten links). Damit VERMUTLICH! auch die freie Stationierung mit mehr als 2 Anschlusspunkten.
X-PAD Construction Einfach messen

Laut Handbuch zur Version "Construction" von 2012 auf Seite 81 lassen sich mehr als 2 Punkte zur freien Stationierung verwenden. "Press New to add the measure of other reference points to improve the quality of the calculation and for a better checkup of the data."
Handbuch Geomax X-PAD Construction Englisch

Und somit findet auch eine Überbestimmung mit Anzeige der Restklaffen nach Messung aller Anschlusspunkt.

Laut dem ersten Dokument mit dem Vergleich der Versionen hat die "Survey" Variante noch zusätzlich:
"Freie Stationierung: zusätzliche Informationen zur besseren Einschätzung der
Ergebnisse"

Ist halt die Frage wozu man die Totalstation nutzen möchte und ob die auf der Station enthaltene Software die Anforderungen bereits erfüllt oder ein zusätzlicher externer conroller nötig ist.

Software : keine Überbestimmung bei freier Stationierung

bluevel, Freitag, 02.07.2021, 16:57 (vor 156 Tagen) @ Mike1202

Hallo

Danke für dein Feedback.
Ich muss mir das in Ruhe durchlesen.
Komisch, dass es das Benutzerhandbuch nur auf Englisch gibt, und nicht auf Deutsch.

freundlicher Gruss

Software : keine Überbestimmung bei freier Stationierung

Wallraff, Dienstag, 06.07.2021, 16:29 (vor 152 Tagen) @ bluevel

Software : keine Überbestimmung bei freier Stationierung

derGeoMark, Sonntag, 29.08.2021, 03:59 (vor 98 Tagen) @ bluevel
bearbeitet von derGeoMark, Sonntag, 29.08.2021, 04:33

Konkret in diesem Fall:

Eine Helmerttransformation = 7 Parameter (was letztendlich eine freie Stationierung ist) benötigt mindestens 3 identische Punkte bzw. 3 Anschlußpunkte.
mehr als 3 Punkte ist über bestimmt.

Der Begriff "freie Stationierung" täuscht etwas darüber hinweg, dass das in der Praxis das Gleiche ist - nur misst Du zu den Anschlusspunkten mit der Totalstation polar.

D.w. macht man in der Praxis nur eine 2D Helmerttransformation (4 Parameter), wozu >2 Punkte benötigt werden und die Höhe wird extra polar bestimmt bzw. aus den Anschlußpunkten gemittelt.

Was im Gerät verwendet wird, weiß sicherlich niemand so genau.

Ich meine, es ist einfacher, ein Grundpraktikum "Vermessung" zu machen (2 Semester) und sich die Grundaufgaben selbst zu programmieren ... und dann einfach ein billiges gebrauchtes Gerät zu kaufen , von dem man nur die Polarkoordinaten übernimmt.

Eine Totalstation misst letztendlich 3 Größen: Horizontalwinkel, Zenitdistanz, Strecke

Die immer kompliziertere Elektronik täuscht etwas über diese eher simple Tatsache hinweg

Software : keine Überbestimmung bei freier Stationierung

derGeoMark, Sonntag, 29.08.2021, 05:14 (vor 98 Tagen) @ derGeoMark

also gucken wir mal: GeoMAX Zoom 40

reflektorlos :)... Das Ding ist also so eine Art Laserpointer.

Damit dürfte die Software intern mit der 7 Parameter Transformation rechnen.

Du musst also mindestens zu 3 bekannten Punkten messen, um das Ding im Feld zu stationieren.

Software : keine Überbestimmung bei freier Stationierung

rafl, Montag, 30.08.2021, 13:33 (vor 97 Tagen) @ derGeoMark

Ich kenne kein Tachymeter, welches eine 7 Parameter Transformation rechnet. Ausnahmen könnte es höchstens bei Instrumenten geben, die speziell für die Industrievermessung eingesetzt werden. Die "normalen" Tachymeter rechnen eine 2D Helmerttransformation (3 oder 4 Parameter je anch Einstellungen) für die Lage und getrennt eine 1D Transformation für die Höhe (1 Parameter). Rotationen um die X- und Y-Achse werden nicht zugelassen. Man kann übrigens auch mit den Formeln der 2D Helmerttransformation eine Transformation über 2 Punkte rechnen, hat dann aber keine Überbestimmung. Bei einigen älteren Tachymetern, als Speicherplatz noch teuer war, konnte man eine "Freie Stationierung" nur über 2 Anschlusspunkte rechnen. Die haben dann in der Lage nur eine einfache Ähnlichkeitstransformation gerechnet (z.B. Zeiss Elta 50). Das waren i.d.R. Bautachymeter oder andere Low Cost Geräte. Ich glaube um solche Geräte geht es hier auch ursprünglich in diesem Thread.

Software : keine Überbestimmung bei freier Stationierung

derGeoMark, Donnerstag, 02.09.2021, 06:45 (vor 94 Tagen) @ rafl

Ich kenne das Gerät nicht - aber befürchte Du liegst hier falsch.

Würde dieses Gerät (Laserpointer) tatsächlich nur mit einer 2D Transformation rechnen, dann wäre der Vorteil, den dieses Gerät hat weg.
Die 2D Transformation hast Du ja u.a. auch, damit Du die Reflektorhöhe(Stabhoehe) über einen Punkt einstellen kannst.
Hier ist aber überhaupt kein Reflektor notwendig.
Das macht es sehr wahrscheinlich, dass das Gerät intern mit der 7 Parametertransformation rechnet.

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Software : keine Überbestimmung bei freier Stationierung

MichaeL ⌂, Bad Vilbel, Donnerstag, 02.09.2021, 08:53 (vor 94 Tagen) @ derGeoMark

Hallo,

Ich kenne das Gerät nicht - aber befürchte Du liegst hier falsch.

Wir kennen alle das Instrument nicht aber gegenwärtige Instrumente von Leica oder Trimble bieten dieses Feature nicht. Dort ist für die Stationierung eine 2D+H Lösung vorgesehen.

Würde dieses Gerät (Laserpointer) tatsächlich nur mit einer 2D Transformation rechnen, dann wäre der Vorteil, den dieses Gerät hat weg.

Was die Option, Punkte wahlweise auch reflektorlos zu messen, mit der implementierten Software zu tun hat, erschließt sich mir nicht.

Ich stimme Rafl hier zu, dass wohl die meisten Instrumente keine echte 3D-Transformation durchführen. Ausnahmen in der industriellen Messtechnik sind sicher möglich aber in der Geodäsie ist mir auch kein Instrument bekannt.

Viele Grüße
Micha

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Software : keine Überbestimmung bei freier Stationierung

derGeoMark, Donnerstag, 02.09.2021, 09:34 (vor 94 Tagen) @ MichaeL

Ich kann nur spekulieren, was dieser Mensch mit diesem Gerät machen möchte.

nun ... er ist Architekt :)
Er möchte wahrscheinlich ein 3D Aufmaß für seine BIMsoftware ?

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Software : keine Überbestimmung bei freier Stationierung

MichaeL ⌂, Bad Vilbel, Donnerstag, 02.09.2021, 11:18 (vor 94 Tagen) @ derGeoMark

Hallo,

Ich kann nur spekulieren, was dieser Mensch mit diesem Gerät machen möchte.

Du kannst aber auch einfach beim Thema bleiben - Mutmaßungen sind hier nicht nötig. Die Frage war, was Überbestimmung bei der freien Stationierung bedeutet. Nicht mehr und nicht weniger.

nun ... er ist Architekt :)

Und?

Er möchte wahrscheinlich ein 3D Aufmaß für seine BIMsoftware ?

Zunächst möchte er nur wissen, was Überbestimmung bei einer freien Stationierung bedeutet.

Viele Grüße
Micha

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Software : keine Überbestimmung bei freier Stationierung

MichaeL ⌂, Bad Vilbel, Montag, 30.08.2021, 23:56 (vor 96 Tagen) @ derGeoMark

Hallo,

Eine Helmerttransformation = 7 Parameter (was letztendlich eine freie Stationierung ist) benötigt mindestens 3 identische Punkte bzw. 3 Anschlußpunkte.
mehr als 3 Punkte ist über bestimmt.

Neben dem aus meiner Sicht zutreffenden Einwand von rafl möchte ich an dieser Stelle auch anmerken, dass eine räumliche Transformation nach Helmert bei 3 Vollpasspunkten bereits ein überbestimmtes Problem darstellt. Drei Punkte liefern neun Gleichungen; bei sieben Parametern ist der Freiheitsgrad zwei.

Unabhängig davon erschien mir das Problem bereits hinreichend beantwortet...

Viele Grüße
Micha

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Software : keine Überbestimmung bei freier Stationierung

derGeoMark, Donnerstag, 02.09.2021, 06:31 (vor 94 Tagen) @ MichaeL

ja sicherlich - aber in der Praxis braucht er dafür trotzdem mind. 3 Passpunkte

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MichaeL ⌂, Bad Vilbel, Donnerstag, 02.09.2021, 08:48 (vor 94 Tagen) @ derGeoMark

Hallo,

nein. In der Messtechnik findet man häufig für eine maßstabsbestimmte Helmert-Transformation eine sogenannte 3-2-1-Lösung, bei der nur ein einziger Vollpasspunkt verwendet wird.

Viele Grüße
Micha

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