kurzreferenz


Der Aequometer

Die polare Aufnahme ist eine vielfältig nutzbare und mit einfachen Mitteln durchführbare Methode, Geodaten zu erheben. Der Aequometer ist das passende Werkzeug zur Auswertung und Speicherung am Computer. Darüber hinaus ist eine Schnittstelle zur Weiterverarbeitung der gewonnenen Daten in GIS-Systemen gegeben. Da der Aequometer lizenzkostenfrei verfügbar und quelloffen ist, kann das Programm vom Benutzer individuell auf bestimmte Einsatzzwecke optimiert werden. Rückmeldungen aus verschiedenen Teilen der Welt haben gezeigt, dass ein Bedarf nach einem solchen Programm besteht. Im Standardmodus die können die Messwerte unmittelbar nach Programmstart eingegeben und die Flächen ausgewertet werden. Der Expertenmodus erlaubt ein direktes Editieren von Koordinatenlisten, wodurch verschiedene Aufnahmeverfahren kombiniert ausgewertet werden können. Dadurch wurde der Aequometer zu einem benutzerfreundlichen und vielseitig einsetzbarem Programm.

Benutzerdokumentation

Vor der Benutzung des Programms wird die Lektüre der Benutzerdokumentation empfohlen. Die Dokumentation für die Aequometer Version 3.0 ist für Version 3.5 uneingeschränkt gültig.

In der Diplomarbeit findet sich unter anderem eine komplette Beschreibung der Messverfahren, sowie Funktionen und Berechungsverfahren des Aequometers. Interessierten Benutzern wird empfohlen, die entsprechenden Abschnitte zu lesen.

Alle Dokumente finden sich auch im Download Bereich.

Kurzreferenz

Für einen knappen Überblick über die Funktionen des Programms sowie der Messverfahren wurde diese Kurzreferenz zusammengestellt.

Aequometer - Ein Programm zur Auswertung polar vermessener Geometrien.

Dieses Programm dient dazu, mit Kompass und Bandmaß aufgenommene Flächen auszuwerten, darzustellen und zu speichern.

Art der Daten und Dateneingabe

  • Die Auswertung der Geometrien erfolgt im Tabellenblatt 'Polygon'.

  • Als Eingabewerte werden gemessene Vektoren erwartet:
    • Richtung: Die Richtung gegen Nord vom Standpunkt zum Zielpunkt.
    • Strecke: Der Abstand vom Standpunkt zum Zielpunkt.
    • Neigung: Die Geländeneigung vom Standpunkt zum Zielpunkt.

Die Einheiten der Winkelmaße (Richtung und Neigung) müssen festgelegt werden. Möglich sind für die Strecke: Grad (Vollkreis = 360 Teile) oder Gon (Vollkreis = 400 Teile), Für die Neigung Grad, Gon oder Neigungsprozent. 'a oder z' legt fest, ob der Azimutalwinkel (0° ist gerade voraus) oder der Zenitalwinkel (0° ist oben) verwendet wird.

  • Die Auswahl des Messverfahrens erfolgt in der Zelle A1.

Messverfahren

Geschlossenes Polygon mit streckenproportionaler Fehlerverteilung

Die aufzunehmende Fläche wird einmal von Punkt zu Punkt messend umschritten. Der letzte Vektor muss am Startpunkt enden, um das Polygon zu schließen. Der Abschlussfehler wird streckenproportional verteilt. Der angezeigte Längenfehler entspricht der Distanz zwischen dem gemessenen letzten Punkt und dem Startpunkt, also der Länge des schließenden Fehlervektors. Der angezeigte Flächenfehlerwert 'Verbesserung' ist ein Schätzwert, der sich aus der Differenz der Flächen mit und ohne Fehler- verteilung ergibt. Der 'Schätzer' wird mit der Gaußschen Fehlerfortpflanzung berechnet. Diese Werte dienen nur zum Erkennen grober Fehler und entsprechen nicht dem wahren Flächenfehler.

Offenes Polygon

Das Messverfahren entspricht im Wesentlichen dem des geschlossenen Polygons, nur dass der letzte Vektor nicht gemessen wird. Der Schlussvektor wird berechnet und angezeigt. Es erfolgt keine Fehlerverteilung.


Zentrale Aufstellung


Bei diesem Messverfahren steht der Aufnehmende innerhalb oder ausserhalb der Fläche. Von einem festen Standpunkt aus werden alle Messpunkte erhoben. Hier ist besonders auf die Aufnahmereihenfolge zu achten. Die Messwerte müssen in der Reihenfolge der Eckpunkte der Fläche aufgenommen werden. Um die Messgenauigkeit zu überprüfen, müssen zusätzlich Spannmaße (hier gestrichelt ein- gezeichnet) gemessen werden. Die Auswertung der Messgenauigkeit erfolgt im Tabellenblatt 'Polar'.

Linienzug

Ein Linienzug wird gemessen und eingegeben wie ein offenes Polygon. Als Ergebnis wird die Länge der gemessenen Strecke berechnet. Eine Fehlerberechnung und -verteilung kann nur zwischen zwei bekannten Punkten erfolgen.

Mit der Berechnungsmethode 'Linienzug mit mehreren bekannten Einhängepunkten' ist dies möglich. Die Koordinaten der bekannten Punkte werden in der Spalte 'Rechtswert_2' und 'Hochwert_2' in ein- gegeben. Hierzu ist der Expertenmodus zu aktivieren.

Orthogonalverfahren

Beim Orthogonalverfahren werden ausgehend von einer Grundlinie Lote auf die Messpunkte gefällt. Die Eingabe der Messwerte erfolgt im Tabellenblatt 'Orthogonal'. Als Eingabewerte werden Streckenlängen erwartet. In der Spalte 'Grundlinie' werden die Streckenlängen wahlweise fortlaufend (als Abstand zum Startpunkt) oder als Bindemaße (Abstand von Punkt zu Punkt) gemessen. Der Winkel der Grundlinie muss nicht konstant sein. Das Lot der Hilfslinie wird immer auf den vorher- gehenden Vektor der Grundlinie gefällt. In der Spalte 'Hilfslinien' werden die Streckenlängen der Lote eingegeben. Nach der Eingabe erfolgt die Aus- wertung im Tabellenblatt 'Polygon'. Hierzu werden entweder die gesamten Vektoren oder nur die Koordinaten der Fußpunkte und der Messpunkte durch Klick auf die Schaltfläche 'Übertragen' in das Tabellenblatt 'Polygon' geschrieben. Eine automatische Überprüfung der Messgenauigkeit ist hier nicht vorgesehen. Es wird empfohlen, wichtige Maße über zusätzlich eingemessene Vektoren und Dreiecksberechnungen zu überprüfen. Hier kann das Tabellenblatt 'Trigonometrie' hilfreich sein.

Weitere Funktionen

Der Expertenmodus

Im Expertenmodus stehen zwei weitere Spalten zur Verfügung. Hier können Punktkoordinaten angegeben werden, die direkt in die Koordinatenliste übernommen werden. Sollten in der gleichen Zeile Messwerte stehen, werden diese ignoriert. Nachfolgende Messwerte beziehen sich auf diesen Punkt. So ist es möglich Geometrien darzustellen von denen mehrere Punkte bekannt sind.

Sollen mehrere, getrennte Geometrien dargestellt werden, so sind die Marker zu aktivieren. Diese Schaltflächen, die sich in der letzten Spalte befinden, markieren in geklicktem Zustand (rot) den Startpunkt einer neuen Geometrie.

Im Expertenmodus findet in den Berechnungsmodi 'offenes Polygon' und 'geschlossenes Polygon' weder eine Berechnung des Schlussvektors, noch eine Fehlerverteilung statt. Die Anzeige der Flächenberechnung ist deaktiviert. Im Expertenmodus ist daher besonders darauf zu achten, dass eingegebene Polygone geschlossen sind. Dies ist der Fall, wenn der erste und letzte Punkt der Koordinatenliste identisch sind. Zum korrekten Export als Shapedatei müssen Polygone die ihre Fläche innen haben, im Uhrzeigersinn orientiert sein.

Die Option 'Punkte' wirkt sich nur auf die Darstellung und auf den Export als Shapedatei aus. Die Berechnungen werden nicht beeinflusst.

Berechnungen im Dreieck

Das Tabellenblatt Trigonometrie ist ein Hilfsmittel zur Durchführung von Berechnungen im Dreieck, die sowohl bei der Triangulation als auch bei der Sicherung von Messwerten durch zusätzlich erhobene Strecken Anwendung finden. Das Tabellenblatt ist rein auf Formeln basierend konzipiert und wurde somit ohne Verwendung von Makros erstellt.

Koordinatentransformation

Im Tabellenblatt GK<->WGS84 wird eine 7-Parameter-Transformation nach Helmert durchgeführt, um ein Koordinatenpaar vom Bayerischen Landeskoordinatensystem Gauß-Krüger in das WGS84-System zu übertragen. Die verwendeten Transformationsparameter sind allerdings nicht die amtlich gültigen, sondern wurden aus Angaben im Internet übernommen. Daher kann die Genauigkeit der Ergebnisse nicht garantiert werden.

Letzteres Tabellenblatt kann beispielsweise dann Anwendung finden, wenn ein mit einem Low-Cost GPS-Gerät gemessener Punkt dazu genutzt werden soll, die gemessene Geometrie in das Landeskoordinatennetz einzuhängen. Eine gewisse Lageungenauigkeit wird damit in Kauf genommen. Soll die Transformation höheren Genauigkeitsansprüchen genügen, so sind die amtlichen Transformationsparameter beim zuständigen Landesamt für Vermessung zu beziehen und das Ergebnis zu überprüfen.

Speichern und Laden

Alle in den Aequometer eingegebenen Rohdaten, sowie die Einstellungen zu Winkelmaßen und Berechnungsverfahren können als Datei gespeichert werden. Diese Datei kann dann zu jedem beliebigen Zeitpunkt wieder geöffnet werden. Dateien die mit älteren Aequometer Versionen erstellt wurden, bleiben weiterhin lesbar.

Shapedatei exportieren

Um im Aequometer vorhandene Geometrien in GIS-Systeme zu übernehmen wird die Funktion „Shapedatei exportieren“ genutzt. Dieses Excel Makro exportiert die aktuell geöffnete Geometrie als Shapedatei.

Sonstiges

Office 2007 Patch

Da Excel 2007 das Lesen und Schreiben von .dbf Dateien nicht mehr unterstützt, werden die Attribute zu den Geometrien ersatzweise als .xls Datei exportiert. Diese können mit Hilfe anderer Werkzeuge in das .dbf Datenbankformat umgewandelt werden.

Zeichnung kalibrieren und Druck

Die Größe der Zeichnung im Ausdruck ist u.a. vom Druckermodell und -treiber abhängig. Ist ein maßstabs- gerechter Ausdruck gefordert, kann eine manuelle Kalibrierung der Diagrammgröße erfolgen. Mit Hilfe der Funktion 'Zeichnung kalibrieren' können die Größe des Diagramms angepasst und diese Werte gespeichert werden.

Vor dem Drucken kann in einem Fenster ausgewählt werden, ob die gesamten Daten oder nur das Diagramm gedruckt werden sollen. Wird nur das Diagramm gedruckt, so wird die Originalgröße nicht verändert. Beim Ausdruck der gesamten Daten wird die Ansicht verkleinert, damit die Daten auf ein DIN A 4 Blatt passen. Das Diagramm wird vor dem Drucken automatisch auf 100% vergrößert und danach wieder auf Originalgröße zurückgesetzt. Da dieser Vorgang jedoch nur näherungsweise funktioniert, ist die Kalibrierung hier separat zu prüfen.

Zeichnung bearbeiten

Je nach Benutzerwunsch können die Größe der Punkte sowie die Linienstärke festgelegt werden. Die Flächengröße, ein Nordpfeil und der Maßstab können angezeigt oder ausgeblendet werden und ebenso Elemente des Koordinatensystems wie Gitternetzlinien und Achsen. Punktbezeichnungen und Streckenlängen können angezeigt und mit der Funktion „Bezeichnungen verschieben“ feinpositioniert werden. Hierfür wurde ein Programmteil des „XY Chart Labeler“ von Rob Bovey mit freundlicher Genehmigung des Autors in den Aequometer integriert. Die Funktion „Zoom / Pan“ verschiebt die Minima und Maxima der Achsen inkrementell. Hierdurch kann die Zeichnung in Maßstab und Lage verändert werden. Der Maßstab in der Form: 1:5000 ist dann nicht mehr gültig und wird daher ausgeblendet. Zur weitergehenden Gestaltung der Zeichnung und der Datenreihenbeschriftungen können selbstverständlich auch die in Excel verfügbaren Funktionen benutzt werden. Die Zeichnung kann als jpg- oder gif-Grafikdatei exportiert werden.

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