Das OpenSource Programm, Java Graticule 3D, zur Ausgleichung hybrider geodätischer Netze ist ab sofort in der Version 3 verfügbar. Ich habe die Ausgleichungssoftware vollständig erneuert. Zwei Schwerpunkte bzw. Ziele habe ich dabei verfolgt. Zum einen sollte JAG3D Ressourcen schonender sein und weniger Arbeitsspeicher benötigen, zum Anderen sollte auch die Berechnungsgeschwindigkeit erhöht werden. Die neue 3er Version von JAG3D erfüllt beide Kriterien!
Am Design habe ich versucht, möglichst wenig zu ändern, sodass versierte Nutzer keine großen Probleme bei der Umstellung haben dürften. Ein Hinweis sei auf die verschiedenen Kontextmenüs gegeben, die einige Interaktionen wie z.B. Punkte verschieben zulassen. Um ein gewisses Maß an Abwärtskompatibilität zu gewährleisten, liest JAG3D weiterhin die einfach aufgebauten ASCII-Dateien ein. Um bei großen Netzen den Import zu beschleunigen, ist nun auch Mehrfachselektion bei der Dateiauswahl möglich.
Auch über das Datenformat habe ich mir Gedanken gemacht. Bisher wurden die Projekte in verschiedenen XML-Dateien zusammen in einem ZIP-Paket gespeichert. In der neuen Version habe ich mich für eine Datenbank entschieden. Die Wahl fiel hierbei auf HyperSQL, ein reines JAVA Datenbanksystem, welches bspw. auch in der freien Office Suite OpenOffice eingesetzt wird. Die Plattformunabhängigkeit bleibt somit erhalten.
Im Forum kam auch schon einmal die Nachfrage nach einer englischen Version von JAG3D. Waren in der 2er Version alle Zeichenketten hart codiert, so lässt sich die Oberfläche (GUI) der 3er Version über Sprachdateien problemlos umstellen. Derzeit ist JAG3D in deutscher und englischer Sprache verfügbar.
Beim Report setzte ich auf ein Templatesystem. Dadurch lassen sich individuelle Ergebnisreports erzeugen, die bspw. das Firmenlogo und -farben enthalten. Zum erstellen oder editieren der Templates sind lediglich rudimentäre HTML-Kenntnisse notwendig. Auch hier habe ich mir die Mühe gemacht und ein deutsches und ein englisches Template erstellt.
Sollten einige Übersetzungen nicht ganz sauber sein, so bitte ich um ein kurzes Feedback.
Am 10. und 11. Juni 2010 war ich in Hannover beim Fortbildungsseminar Qualitätsmanagement geodätischer Mess- und Auswerteverfahren. Den hierzu erhaltenen Tagungsband sowie das Buch Wie August Petermann den Nordpol erfand habe ich in meiner kleinen Bibliothek zusammengefasst.
Der Einsatz von JavaScript ist aus Webanwendungen heute fast nicht mehr weg zu denken. Unzählige (schwergewichtige) Frameworks sind in den letzten Jahren entstanden und sollen dem Nutzer beim Erstellen von Interaktionen helfen. Ob nun mit einem solchen Framework oder direkt in JavaScript programmiert wird, ist letztlich Geschmackssache. In jedem Fall ist zu beachten, dass alle Inhalte auch weiterhin für Besucher ohne JavaScript erreichbar bleiben. Die implementierten JavaScript Funktionen dürfen somit nur ein Feature darstellen! Das klassische Layerprinzip, welches Struktur (HTML) und Darstellung (CSS) voneinander trennt, kann durch die erstellten JavaScripte um eine Ebene erweitert werden. Dies bedeutet, dass JavaScript im HTML-Dokument nichts verloren hat.
MyLittleForum ist eine auf PHP und MySQL basierende freie Softwarelösung (GPL) für ein echtes Diskussionsforum, welches ich auch im Einsatz habe. Im Unterschied zum Board mit linearer Threadstruktur wird in einem Forum der echte Diskussionsverlauf abgebildet.
Wie bei den meisten kleineren OpenSource-Projekten ist der Entwicklerkreis überschaubar und jede Mithilfe willkommen - ich spreche da aus Erfahrung. Für die MyLittleForum Version 2.2 habe ich mich daher entschlossen, das vorhandene JavaScript nach den o.g. Kriterien zu überarbeiten und an geeigneter Stelle zu erweitern. Neben dem überarbeiteten JavaScript hat Alex, der Autor der Forensoftware, weiter Feature in diese Version einfließen lassen - schaut's Euch einfach mal an!
Selten bekomme ich mit, welche Projekte mit meiner erstellten freien Software bearbeitet werden. Umso mehr freut es mich, wenn ich ab und an ein kurzes Feedback bekomme, welche Aufgaben mithilfe von JAG3D & Co. gelöst wurden. Ein recht interessantes Projekt stellte mir kürzlich Nathan von der staatlichen Universität von Pennsylvania vor, bei dem er zur Georeferenzierung das Ausgleichungsmodul CoordTrans zufriedenstellend einsetzen konnte. Details zu diesem Projekt können in dem Artikel: Structure from Motion Point Clouds to Real World Coordinates nachgelesen werden.
Der robusten Ausgleichungsrechnung widmet sich der kürzlich erscheinende Fachartikel auf dem geodätischen Portal. Vorgestellt wird der Schätzer: Least-Median-Square (LMS), der auf Rousseeuw und Leroy zurückgeht, am Beispiel der Kreisausgleichung. Das Ganze ist selbstverständlich praxisgerecht verpackt mit einem Onlinerechner, sodass nach Belieben ausprobiert werden darf.
In den letzten Jahren keimte immer mal wieder die Diskussion zur korrekten Linearisierung im Allgemeinfall der Ausgleichungsrechnung, dem Gauß-Helmert-Modell, auf. Beispielhaft seien hier die Artikel von Lenzmann und Lenzmann Strenge Auswertung des nichtlinearen Gauß-Helmert-Modells (AVN, 2/2004) und Neitzel und Petrovic Total Least Squares (TLS) im Kontext der Ausgleichung nach kleinsten Quadraten am Beispiel der ausgleichenden Geraden (zfv, 3/2008) erwähnt. In der aktuellen deutschsprachigen Fachliteratur zur Parameterschätzung wird (fast) ausnahmslos ein genähertes Gauß-Helmert-Modell beschrieben.
Im internationalen Bereich ist man hier schon ein wenig weiter, so findet sich bspw. bei Ghilani und Wolf ein entsprechender Hinweis auf die strenge Ausgleichungslösung. Bei den meisten praktischen Anwendungen reicht vermutlich das vereinfachte Modell aus, da der Linearisierungsfehler weit unter der erreichbaren Genauigkeit liegt – mathematisch korrekt ist es dennoch nicht. In meinem Forum wurde kürzlich kritisch hinterfragt, welches Modell bei der Formanalyse benutzt wird und abschließend angeregt, das mathematisch korrekte Verfahren zu implementieren. Diesen Gedanken habe ich in der aktuellen JAG3D-Version aufgegriffen: Sowohl das Modul zur Formparameterbestimmung als auch die Koordinatentransformationen werden mit dem strengen Gauß-Helmert-Modell gelöst. In CoordTrans ändert sich dabei die Ausgabe ein wenig. Hier werden nun die Ausgleichungsergebnisse der Passpunkte und die transformierten Punkte separat ausgewiesen, was letztlich auch zu mehr Übersicht führt.
Die erste Näherung bei der Bestimmung von Regelgeometrien mit der FormFittingToolbox wird bei vielen Formtypen aus Kurven bzw. Flächen zweiter Ordnung abgeleitet. Mit der aktuellen Version können die Parameter eine sogenannten Quadrik sowohl in der Ebene als auch im Raum geschätzt werden. Der Vorteil der Quadriken ist, dass verschiedene Formen durch ein und dieselbe Gleichung beschrieben werden und bei der Parameterschätzung keine Näherungsinformationen vorliegen müssen. Aus einer gegebenen Punktwolke wird somit die bestmögliche Form bestimmt, wobei der Formtyp durch eine Hauptachsentransformation letztlich bestimmt werden kann. Dies wird jedoch zum Nachteil, wenn Informationen zum Soll-Formtyp vorliegen, da dieser eben nicht explizit ausgewählt werden kann. Neben der ebenen und räumlichen Quadrik ist das Rotationsellipsoid als dritte Form desweiteren hinzugekommen. Bei sf.net sind weitere Beispiele verfügbar.
Bei der Koordinatentransformation mit dem Ausgleichungsmodul CoordTrans werden die Standardabweichungen der transformierten Passpunkte nun mittels strenger Fehlerfortpflanzung berechnet. Einige Testdatensätze, die wiederum klassischen Ausgleichungsbüchern entnommen wurden, habe ich bei sf.net zur Verfügung gestellt.
Die robuste Neupunktbestimmung durch einen räumlichen Bogenschnitt war kürzlich ein Thema in der AVN (Allgemeine Vermessungs-Nachrichten, 2009). Ein auf dem Reweighted-Least-Square (RLS), welches auf Rousseeuw und Leroy zurückgeht, aufbauender Algorithmus wurde hierzu vorgestellt. Das abgedruckte Zahlenbeispiel habe ich in die Ausgleichungssoftware JAG3D gesteckt um mal zu schauen, was der dort implementierte BIBER-Schätzer hier leisten kann. Die zufriedenstellenden Ergebnisse sind im Fachartikel Ausgleichung des überbestimmten räumlichen Bogenschnitts zusammengefasst.