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Nachbarschaftstreue Anpassung und Quaternionentransformation in CoordTrans integriert

Sun, 07 Jun 2009 12:29:57 +0100

Das Koordinatentransformationsprogramm CoordTrans, welches als Zusatzmodul im Netzausgleichungsprogramm JAG3D enthalten ist, wurde Dank der vielen Anregungen im Forum erneut verbessert bzw. erweitert. Das Tool unterst�tzt nun auf Wunsch auch die im Kataster gebr�uchlichen nachbarschaftstreuen Anpassungen der ermittelten Restklaffungen in den identischen Punkten. Grund f�r eine solche Anpassung ist, dass die Koordinaten der Passpunkte (in Abh�ngigkeit der jeweiligen Genauigkeit) durch die Transformation neue Koordinaten im Zielsystem erhalten. Diese Abweichungen sind bspw. beim Einpassen von kleinen Netzen in ein bestehendes (�bergeordnetes) Netz unerw�nscht, da hier das bestehende Zielsystem invariant bleiben muss. Ziel der nachbarschaftstreuen Anpassungen ist es somit, diese Differenzen in den Passpunkten zu minimieren und gleichzeitig die Nachbarschaftsbeziehungen im transformierten Koordinatensatz zu erhalten. CoordTrans unterst�tzt derzeit zwei Anpassungen:

Abstandsgewichtete Verteilung der Restklaffungen und
Multiquadratische Interpolation.

Der bei der Abstandsgewichtung ben�tigte Exponent sowie ein zus�tzlicher Gl�ttungsfaktor sind frei w�hlbar. Diese Parameter sind i.d.R. in den einzelnen Bundesl�ndern verbindlich festgelegt. Bei der multiquadratischen Interpolation ist die Eingabe eines zus�tzlichen Gl�ttungsfaktors ebenfalls m�glich.

Dadurch, dass die Gleichungen zur Koordinatentransformation in der Lage in eine lineare Form �berf�hrt werden k�nnen, ist die Bestimmung von N�herungswerten hier unproblematisch. Im Raum hingegen ist dies nicht m�glich, sodass hier hinreichend gute N�herungswerte f�r die nicht-linearen Gleichungen ben�tigt werden. Niemeier (2008) widmet in seinem Buch der Bestimmung der N�herungswerte f�r die Parametersch�tzung bei der 3D-Helmert-Transformation ein eigenes Kapitel. Hierbei werden die Parameter jeweils aus drei Passpunkten abgeleitet. Die ermittelte L�sung ist somit direkt von der Wahl dieser drei Punkte abh�ngig. Bei einer ung�nstigen Verteilung k�nnen die so ermittelten Transformationsparameter erheblich von denen abweichen, die bei einer L�sung mit allen Passpunkten erzielt wird.

Eine weitere M�glichkeit bietet die Transformation unter Nutzung von Quaternionen. Bei dieser Quaternionentransformation werden die unbekannten Transformationsparameter ohne Vorgaben von N�herungswerten direkt aus dem gesamten Datenmaterial bestimmt. Die hierbei erzielte L�sung ist dabei Gleichwertig mit der einer Ausgleichung �ber Rotationsmatrizen und Eulerwinkel. Das diese Transformation verh�ltnism��ig einfach zu implementieren ist zeigt die Bestimmung der 7 Parameter einer Helmerttransformation mit Quaternionen*. In CoordTrans sind beide Verfahren enthalten. Schl�gt die Bestimmung der f�r die Quaternionentransformation ben�tigten Eigenwerte und Eigenvektoren fehl, wird auf das in Niemeier (2008) vorgeschlagene Konzept zur�ckgegriffen. Durch Permutationen mit anschlie�ender Medianberechnung soll verhindert werden, dass ung�nstig gew�hlte Punkte zu schlechten N�herungswerten f�hren, die das Gleichungssystem nicht konvergieren lassen. Die hierbei erzielten N�herungen waren stets so gut, dass das Gleichungssystem iterativ gel�st werden konnte.

1D-, 2D- und 3D-Transformationen mit CoordTrans in JAG3D

Sat, 23 May 2009 11:37:22 +0100

Das in Java Graticule 3D implementierte Transformationsprogramm CoordTrans wurde um weitere Koordinatentransformationen erweitert. Neben den bisherigen ebenen und r�umlichen Transformationen sind nun auch Transformationen im Eindimensionalen m�glich. CoordTrans bietet damit �ber 15 verschiedene Transformationsarten.
Ferner ist nun auch eine Hilfe zum Modul enthalten, die grundlegende Fragen beantworten sollte. Auf Anregung von Wolfgang im Forum werden nun auch die Transformationsparameter auf der graphischen Oberfl�che mit ausgegeben. Es ist somit nicht mehr n�tig erst den Report zu erzeugen, um diese zu erfahren. Die aktuelle Version gibts im Downloadbereich* der SF-Projektseite.

Koordinatentransformation in Netzausgleichungssoftware integriert

Thu, 14 May 2009 21:07:19 +0100

ProjektnominierungIm Programmsystem Java Graticule 3D, welches 1D, 2D und 3D-Netze ausgleichen kann, ist nun auch ein Transformationsmodul mit enthalten. Hierdurch ist es nun m�glich, Koordinatentransformationen in der Ebene und im Raum direkt in bzw. mit JAG3D durchzuf�hren. Das Modul, welches, da es vollst�ndig neu erstellt wurde, CoordTrans hei�t, biete nahezu alle Transformationen an, die auch in KoordTrans3D enthalten waren. Durch die direkte Integration konnte auf eine vielzahl von Klassen, die in JAG3D bereits vorhanden waren, zur�ckgegriffen werden. Anwender, die bereits mit der Software zur Netzausgleichung arbeiten, sollten sich daher recht schnell zurechtfinden.
Ferner kann f�r dieses Projekt nun auf sourceforge.net gevotet* werden.

Neue Version von KoordTrans3D

Mon, 13 Apr 2009 16:38:22 +0100

Ende 2007 gab es die letzte �nderung am Transformationsprogramm KoordTrans3D. Nun, nachdem mich Wolfgang auf ein paar Dinge hingewiesen hat, gibt es mal wieder ein Update dieser Software. Ich habe versucht, alle Hinweise von Wolfgang einzuarbeiten. Herausgekommen ist eine - vermutlich - leichter zu handhabende Version. Zur Anwendung kommt nur noch das Gau�-Markov-Modell mit gleichgenauen und unkorrelierten Beobachtungen. Ebenfalls m�glich ist nun ein Export der transformierten Punkte aus dem Start- ins Zielsystem als einfache CSV-Datei.
Da ich im Moment an einer Integration verschiedener Transformationen in JAG3D arbeite, bin ich f�r weitere Anregungen offen.

Weltkarte mit allen Top-Level-Domains

Wed, 01 Apr 2009 18:27:20 +0100

Weltkarte mit allen Top-Level-DomainsGestern habe ich meinen nigelnagelneuen Wandschmuck, eine Weltkarte auf der alle Domainnamen bzw. -abk�rzungen enthalten sind, per Post bekommen. Diese ziert nun, ganz der Vermessungsingenieur, meinen B�roraum im Institut.

Die Weltkarte ist deutlich gr��er, als ich es erwartet habe. Der Kalender, der vorher an diesem Platz hing, musste zumindest weichen. Auch die Qualit�t der Karte geht in Ordnung, wie ich finde!
Alles in allem ein sch�ner Eye-Catcher in meinem kleinen Zimmer, oder?