derletztekick.com OpenSource Software Development

JAG3D parle français

15.10.2014

Die Oberfläche vom Ausgleichungsprogramm JAG3D wurde von Jean-François Hullo ins Französische übersetzt. Herzlichen Dank hierfür! Diese Übersetzung wird automatisch geladen, wenn das Betriebssystem auf Französisch eingestellt ist. Um die Übersetzung zu erzwingen bspw. bei Benutzung eines öffentlichen Rechners an einer Hochschule, kann alternativ auch die Flag −Duser.language=fr gesetzt werden im ini-File. Gegenwärtig existiert eine Übersetzung nur für die Netzausgleichung. Die Zusatzmodule sind weiterhin nur in Englisch bzw. Deutsch verfügbar.


LandXML-Unterstützung in Ausgleichungssoftware JAG3D

04.10.2014

LandXML ist ein XML-basiertes Standardaustauschformat für geodätische (Roh-)Daten und wird u.a. von allen gegenwärtigen Leica Totalstationen für den Datenexport unterstützt. Das Format selbst wird von einem Konsortium verwaltet und ist keine proprietäre Eigenentwicklung eines Herstellers. Dennoch hat u.a. Leica eine Erweiterung für LandXML erstellt und unter dem Namen HeXML publiziert.

Die aktuelle Version von JAG3D unterstützt die Schema Version 1.2 von LandXML und partiell auch HeXML 1.5, wie sie von Instrumenten der 1200er oder der Nova-Serie ausgegeben werden. Andere Hersteller, die auch LandXML unterstützen, konnten bisher nicht getestet werden. Ein großen Manko von LandXML sind die frei definierbaren Feature- und Property-Elemente, da hierdurch jeder Hersteller eigene nicht-standardisierte Informationen ins Dokument einhängen kann. Insofern kann eine generelle Unterstützung nicht garantiert werden.

Gern schaue ich mir Daten anderer Hersteller an und erweitere die Leseroutine entsprechend. Meldet Euch einfach im Forum. Für die Bereitstellung von Testdaten möchte ich mich an dieser Stelle ganz herzlich bei Pierre Falkmann und Silvo Hänel bedanken, die mich vor allem mit GNSS-Beispieldaten unterstützt haben.


Neue Version von EDMFit

20.09.2014

Im letzten Jahr wurde im Rahmen einer Master-Arbeit an der Hochschule Frankfurt die EDM-Prüfstrecke in Neu-Isenburg mit einem Leica Lasertracker AT401 hoch-genau vermessen. Die Auswertung der gemessenen Schrägstrecken und das Ableiten der Sollstrecken erfolgten u.a. mit dem Tool EDMFit. Insbesondere die Modellierung der Messunsicherheiten wurde bei der Entwicklung fokussiert, sodass das Stochastische Modell über eine Monte-Carlo-Methode und unter Berücksichtigung verschiedener Verteilungen abgeleitet wird. In der bisherigen Version konnten Reduktionsschritte nicht explizit ausgewählt werden. Der Programmablauf sah vor, dass alle gängigen Korrektionen und Reduktionen, vgl. Joeckel und Stober (1999), an den Rohdaten angebracht wurden.

Nach Rücksprache mit Bernhard Heckmann (HLBG) besteht durchaus ein berechtigter Wunsch, bestimmte Reduktionen nicht durchzuführen. In der aktuellen Version von EDMFit können daher alle Korrektions- und Reduktionsschritte

  • 1. und 2. Geschwindigkeitskorrektur
  • Bahnkrümmungsreduktion
  • Neigungs- und Höhenreduktion
  • Erdkrümmungsreduktion

explizit an- und abgewählt werden. Weiterhin wurde der Template-basierte Report auf HTML5 und CSS3 umgestellt. Die aktuelle Version von EDMFit gibts bei sf.net

EDMFit


Akaike Informationskriterium in CoordTrans

14.08.2014

Bei der Parameterschätzung stellt sich häufig das Problem, ob das funktionale Modell ausreichend parametriert ist oder gar eine Überparametrierung vorliegt. Im Rahmen einer Koordinatentransformation stellt sich bspw. die Frage, ob anstelle der affinen Transformation besser eine Helmert-Transformation zu verwenden sei. Eine Möglichkeit zur Modellbewertung ist der Hypothesentest. Hierzu werden die geschätzten Parameter nach der Ausgleichung auf Signifikanz geprüft, wobei der Anwender ein Signifikanzniveau α vorgibt.

Das Informationskriterium ist eine andere Möglichkeit zur Modellbewertung und wurde von Akaike (1973) vorgeschlagen. Hierbei werden die Ergebnisse verschiedener Modelle miteinander vergleichen und das zu den gegebenen Daten passendste ausgewählt. Strenggenommen sind für eine exakte Bewertung die Permutationen eines Modells zu bestimmen. In der Praxis wird man sich jedoch auf eine ausgewählte Menge beschränken. Die Grundlage für die Berechnung des Informationskriteriums ist die gewichtete Verbesserungsquadratsumme Ω der Beobachtungen. Da sich durch das Hinzufügen von Modellparametern Ω stets verringert, wird jede Hinzunahme eines Parameters bestraft. Ziel des Akaike Informationskriteriums (AIC) ist es somit, das Modell auszuwählen, welches durch die gegebenen Daten bestmöglich repräsentiert wird und gleichzeitig minimale Anzahl an Parametern besitzt. Burnham & Anderson (2002) haben das AICc durch einen verbesserten Strafterm robustifiziert, der besonders für geringe Datenmengen geeignet ist.

In der aktuellen Version von CoordTrans ist das AICc implementiert. Da für eine Bewertung verschiedene Transformationsmodelle berechnet werden müssen, erfolgt die Bestimmung der jeweiligen Informationskriterien nur auf Wunsch des Anwenders. Um die Berechnungszeit gering zu halten, wurde von den möglichen Transformationsmodellen eine sinnvolle Teilmenge ausgewählt. Neben dem vom Nutzer gewählten Modell werden eine Affintransformation, eine Transformation ohne Scherung aber mit unterschiedlichen Maßstäben, eine Helmert-Transformation und eine Transformation, die lediglich aus Translation und Rotation besteht und keine Scher- und Maßstabsparameter enthält, bestimmt und bewertet.


JAG3D unterstützt DiNi-Format M5

18.06.2014

Um den automatischen Datenfluss vom Nivellierinstrument und der freien Ausgleichungssoftware JAG3D zu verbessern, unterstützt die gegenwärtige Version der Ausgleichungssoftware das M5-Format von DiNi (Zeiss/Trimble) Instrumenten. Handelt es sich bei der Aufnahme um ein Präzisionsnivellement bspw. im RVVR-Verfahren, so werden die doppelten Höhenunterschiede direkt gemittelt. Neben den Höhenunterschieden werden - sofern verfügbar - die Strecken des Nivellementswegs eingelesen. Da JAG3D im Stochastischen Modell neben dem Nivellementsweg auch die Anzahl der hierfür notwendigen Aufstellungen berücksichtigt, werden die Wechselpunkte nicht eliminiert. Bei der Aufnahme ist somit darauf zu achten, dass diese eindeutige Punktnummern erhalten.

Ferner bietet JAG3D nun eine Historie-Funktion an, welche die letzten bearbeiteten Projekte auflistet und einen Schnellstart dieser erlaubt. Ein erneutes navigieren durch den Dateibaum kann somit entfallen. Voraussetzung für diese Funktionalität ist, dass JAG3D schreibrechte im Programmverzeichnis besitzt. An dieser Stelle herzlichen Dank an Theo, der diesen Verbesserungsvorschlag angeregt hat!

Zu guter Letzt noch ein Hinweis auf die Bücherecke: Hier sind die Bücher zum Kontaktstudium von Prof. Pelzer hinzugekommen.


FormFittingToolbox ermöglicht Bestimmung der Parameter eines elliptischen Zylinders

13.04.2014

Die Bestimmung von geometrischen Formen ist mittels der FormFittingToolbox, welche mit dem Ausgleichungsprogramm JAG3D ausgeliefert wird, möglich. In der gegenwärtigen Version ist der elliptische Zylinder als neuer Formtyp hinzugekommen. Dem Anwender steht nun neben dem schon implementierten Kreiszylinder eine allgemeinere Parametrierung zur Verfügung. Das funktionale Modell des elliptischen Zylinders ergibt sich dabei aus einer Kombination des Kreiszylindermodells und der räumlichen Regressionsellipse. Neben den beiden Halbachsen des Zylinders werden die Achse und ein Aufpunkt bestimmt. Um die Drehung um die Zylinderachse zu fixieren, werden zusätzlich die Aufpunkte der Brennpunktgeraden ausgegeben.

Weitere Verbesserungen sind in GeoTra eingeflossen. Das Bundesland Sachsen-Anhalt hat, wie Theo im Forum berichtet, inzwischen wohl auch eine NTv2-Gitterdatendatei abgeleitet und stellt diese auf Anfrage zur Verfügung. Diese NTv2-Daten erlauben eine Transformation der Gauß-Krüger-Koordinaten (S42/83) ins ETRS89. Leider ist die Projektion der Gauß-Krüger-Koordinaten im S42/83 nicht eindeutig definiert. So existieren Systemdefinitionen mit 3° als auch 6° breiten Streifen. Die Streifenbreite ist jedoch aus der Gitterdatendatei nicht ersichtlich, sodass der Anwender hier nun selbst die gewünschte Einstellung vornehmen muss. Vielen Dank für den Hinweis!

An dieser Stelle sei auch auf die Gitterdaten vom Land Bremen hingewiesen. Mit dem HBTa2010-Datensatz stellt das Landesamt GeoInformation Bremen einen Parametersatz zur Verfügung, der sowohl für Koordinaten in Bremen als auch für Koordinaten in Bremerhaven verwendet werden kann, um Punkte vom DHDN ins ETRS89 zu überführen. Der Datensatz wird nach einer Registrierung kostenfrei an den Endanwender abgegeben.


Kreisdiagramme im Report von JAG3D zur schnellen Visualisierung von Kenngrößen

01.03.2014
Kreisdiagramm aus dem JAG3D-Report mit den Redundanzanteilen der Horizontalstrecken (Beispiel).
Darstellung der Redundanzanteile der Horizontalstrecken als Kreisdiagramm im JAG3D-Report

Der Ausgleichungsreport von JAG3D wird als HTML-Dokument über ein Template-System erzeugt. Dieses Template kann an eigene Bedürfnisse angepasst werden, sodass nur die gewünschten Informationen ausgegeben werden. Weiterhin ermöglicht die Verwendung von HTML einen größeren Gestaltungsspielraum. Text kann somit in verschiedenen Größen und Farben ausgezeichnet oder durch Tabellen und Listen strukturiert werden.

Ferner erlauben Elemente wie CANVAS im Zusammenspiel mit JavaScript das direkte Zeichnen und Einbetten von Vektorgraphiken im Dokument. Hierdurch lassen sich bspw. kleine Diagramme erzeugen, die das Erfassen relevanter Informationen erleichtern. JAG3D nutzt diese Technik, um Zuverlässigkeitsparameter auf einen Blick erfassbar zu machen. Kenngrößen wie der Redundanzanteil oder die Teststatistik werden in Kreisdiagrammen zusammengefasst. Die nebenstehende Graphik zeigt beispielhaft die Redundanzanteile der horizontalen Strecken einer Netzausgleichung. Die Klassifizierung zur farblichen Einteilung erfolgt auf der Basis der Werte für die Tabellenschemata. Für Browser, die das CANVAS-Element noch nicht kennen oder bei deaktiviertem JavaScript, wird eine alternative Darstellung angeboten.