arcgis survey analyst
DESCRIPTION
Universität Bonn Institut für Kartographie u. Geoinformation Proseminar Geoinformation II WS 04/05. ArcGIS Survey Analyst. Referent: André Klein 31.01.2005. Gliederung. Allgemein. 1. Was ist Survey Analyst ? 2. Begriffe 3. Werkzeuge. Anwendung. 4. Voreinstellungen - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
131.01.2005
ArcGIS Survey AnalystReferent: André Klein
31.01.2005
Universität BonnInstitut für Kartographie u. GeoinformationProseminar Geoinformation IIWS 04/05
2 ArcGis Survey Analyst31.01.2005
Gliederung
1. Was ist Survey Analyst ?
2. Begriffe
3. Werkzeuge
4. Voreinstellungen
5. Organisation der Vermessungsdaten
Aufgabe 1
6. Visualisieren von Vermessungdaten
Aufgabe 2
Allgemein
Anwendung
3 ArcGis Survey Analyst31.01.2005
1. Was ist Survey Analyst ?
„Die Erweiterung Survey Analyst ergänzt die ArcGIS-Familie um
umfangreiche Vermessungsfunktionalitäten und bietet
Vermessungsfachleuten sowie Kataster- und Planungsverantwortlichen
die Verarbeitung und Visualisierung von Vermessungsdaten.“ (ESRI)
Gemeinschaftsprojekt der Firmen Leica Geosystems und ESRI
4 1. Was ist Survey Analyst ?31.01.2005
• Brücke zwischen Datenerfassung bzw. Fortführung (Vermessung) und der Datenverwaltung und Auswertung (GIS)
• durchgängigen Datenfluß vom Feld in das GIS und wieder zurück
ermöglicht
Sur
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l yst
• schrittweise Verbesserung der geometrischen Qualität der GIS-Daten im Laufe der Zeit
bietet
• Sammlung von Werkzeugen um
– Vermessungsdaten zu verwalten
– Messungen und Messpunkte in der Karte darzustellen
5 1. Was ist Survey Analyst ?31.01.2005
Konzept
Speicherung der Messinformationen in einer Datenbank
• die im Felde registrierten Rohdaten
• Informationen über Herkunft (Messung, Berechnung) jedes Messpunktes
Generierung der Vermessungspunkte aus den Messungen
Verknüpfung mit GIS-Elementen
631.01.2005
2. Begriffe
• survey project
• survey objects
• survey dataset
• survey layer
• survey aware feature
• CoGO computation
• TPS computation
Berechnungen mit Survey Analyst:
7 2. Begriffe31.01.2005
Survey project
• logische Strukturierung der Vermessungsinformationen
• Verwaltung der Vermessungsdaten die zu einem Auftrag gehören
• Speicherung der Daten in der Vermessungsdatenbank
Festlegen eines survey project:
• durch die Vergabe eines Namens
• durch die Definition des Koordinatensystems
ermöglicht: • eindeutige Zuordnung beim Zusammenlegen
mehrerer Projekte zu einem Datensatz
8 2. Begriffe31.01.2005
Survey objects
Das Datenmodell basiert auf vier Datentypen...
• Messungen (measurements)
• Berechnungen (computations)
• Vermessungspunkte (survey points)
• Koordinaten (coordinate)
...und werden unter dem Begriff survey objects zusammengefaßt.
I. Messungen: analog oder elektronisch registrierte Daten (Richtungen, Strecken, Winkel); dienen der Berechnung von Koordinaten
II. Berechnungen: einfache und erweiterte vermessungstechnische Berechnungen (Richtungswinkel, Entfernungen, Polygonzüge)
9 2. Begriffe31.01.2005
Survey objects
III. Vermessungspunkte: Punkte in der Örtlichkeit, die durch unterschiedliche Vermessungen beobachtet werden (z.B. Grenzpunkte, Gebäudeecken etc.)
IV. Koordinaten (GIS Koordinaten)
Die Koordinaten eines Vermessungspunktes können durch mehrere Messungen und zu unterschiedlichen Zeiten bestimmt werden.
survey points Koordinaten*1 : n
• Existieren für einen Vermessungspunkt mehrere Koordinaten, so werden diese auch separat in der Datenbank gespeichert.
10 2. Begriffe31.01.2005
Survey objects
• Für die Darstellung und Berechnung im GIS kann nur eine Koordinate verwendet werden. - GIS-Koordinate -
• aus einer Vermessung
• als Mittel aus mehreren Vermessungen unterschiedlicher Projekte
GIS-Koordinaten
Current Coordinate: Koordinaten aus mehreren Messungen innerhalb eines Projektes
11 2. Begriffe31.01.2005
Survey dataset
Vermessungsdatenbank, in der Informationen zu den einzelnen survey objects sowie dem survey project gespeichert werden.
12 2. Begriffe31.01.2005
Survey layer
Darstellung und Bearbeitung der Daten aller Projekte des survey dataset in ArcMap
• werden erzeugt, wenn Vermessungsdaten in ArcMap eingefügt werden
survey project
Vermessungsdaten als survey layer
13 2. Begriffe31.01.2005
Survey aware feature
• Features, die mit Vermessungsdaten verknüpft werden
• GIS-Koordinaten (B1, P1, P2) werden mit den Eckpunkten (101, 102, 103) des Features verlinkt.
ähnlich wie feature-classe in der Geodatabase: survey-aware-feature-classe
14 2. Begriffe31.01.2005
Berechnungen mit Survey Analyst
Survey Analyst unterscheidet prinzipiell zwischen COGO und TPS Berechnungen.
I. CoGo („constructive geometrie“)
„Maßbandkonstruktionen“ - einfache Messungen (Richtungen, Strecken, Orthogonalmaße) um z.B. Gebäudeseiten oder Grenzlängen zu bestimmen
• z.B. Maße, die in einem traditionellen Vermessungsriß dokumentiert sind
Berechnungen:
• Richtungswinkel, Entfernung
• Schnittberechnungen
• Bogenberechnungen
• Freie Stationierung
15 2. Begriffe31.01.2005
II. TPS („Total Positioning System“)
Registrierte Daten eines Tachymeters oder Theodolit werden in ein Austauschformat (ASCII, Leica GSI...) exportiert und in die Messdatenbank eingelesen.
Berechnungen: • Tachymetrie
• Polygonzug
• Ausgleich
• Rückwärtsschnitt
1631.01.2005
3. Werkzeuge
• ArcCatalog
• ArcMap
• Editor
• Survey Editor
• Survey Explorer
• Survey Analyst
ArcGIS Survey Analyst
17 3. Werkzeuge31.01.2005
I. ArcCatalog
Oberfläche zur Verwaltung der Vermessungsdaten:
• Erstellen von survey datasets
• Organisation und Strukturierung der Vermessungsprojekte
• Import und Export von Daten
• Festlegen von Projekteigenschaften
II. ArcMap
Oberfläche zur Bearbeitung und Darstellung der Vermessungsdaten:
18 3. Werkzeuge31.01.2005
III. Editor
Start Eding: Das Editieren der Vermessungsdaten durch den Survey Editor wird gestartet.
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19 ArcGis Survey Analyst31.01.2005
III. Survey Editor
Zentrales Steuerungstool:
um die Berechnung im gewählten Projekt auszuführen
um den Survey Explorer zu starten
CoGo-Berechnungen
TPS-Berechnungen
20 3. Werkzeuge31.01.2005
IV. Survey Explorer
• Verwalten und Editieren der Vermessungsobjekte
• zwei Typen von Ansichten
List page:
Wiedergabe der Informationen zu allen Vermessungsobjekten in einer Liste
Detail page:
Wiedergabe detaillierter Informationen zu den einzelnen Vermessungsobjekten
21 3. Werkzeuge31.01.2005
List pages aufrufen:
• Anklicken des Button („List survey object tool“)
• Fenster in der Karte über dem gewünschten Gebiet aufziehen
• Alle Objekte innerhalb des Fensters werden in der Liste aufgeführt.
22 3. Werkzeuge31.01.2005
Detail pages aufrufen:
• Zeile markieren
List Page
Go To Details
Go To Computation Go To Details
Go To Measurements
Navigationsschritte:
Go To Details
• Menüauswahl mit der rechten Maustaste öffnen
23 3. Werkzeuge31.01.2005
Inhalte:
List Page Go To Details
General (Name, Koordinaten)
Quality (Genauigkeitsangaben)
Coordinate Manager
List Page Go To Computation Go To Details
General
Setup
Measurements (Messdaten)
Computed points
Report
25 3. Werkzeuge31.01.2005
V. Survey Analyst Toolbar
• Analysieren und Editieren von Vermessungsnetzwerken
Vermessungsnetzwerke (computation network):
• berechnete Vermessungspunkte - Ausgangspunkte für die Berechnung neuer Punkte
• Änderung einer Koordinate kann sich auf das gesamte Netzwerk auswirken
26 ArcGis Survey Analyst31.01.2005
Gliederung
1. Was ist Survey Analyst ?
2. Begriffe
3. Werkzeuge
Allgemein
Anwendung4. Voreinstellungen
5. Organisation der Vermessungsdaten
Aufgabe 1
6. Visualisieren von Vermessungsdaten
Aufgabe 2
2731.01.2005
4. Voreinstellungen
I. Survey Analyst aktivierenArcCatalog: Tools Extensions
Survey Analyst aktivieren
II. Einheiten setzen
ArcCatalog: Tools Option
28 4. Voreinstellung31.01.2005
Survey Measurement Formats
Nachkommastelle festlegen
Format setzen
• über das Dropdown Fenster das Maß wählen
• im Menüfenster das Format setzen
Beispiel:
Winkel: gon 4 Stellen
Strecke: m 2 Stellen
Einheiten setzen
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5. Organisation der Vermessungsdaten
• Vermessungsdatenbank große Anzahl zu verwaltender Vermessungsdaten
• Vermessungsdaten kosten Geld Pflege der Datenbank um den Überblick zu erhalten
logische Strukturierung und Organisation der Vermessungsdaten ist NOTWENDIG
• Innerhalb der project folders können projects für einzelne Vermessungsaufgaben angelegt werden. (z.B. Katastervermessung)
• größeres Vermessungsgebiet entspricht einem survey dataset (z.B. Bundesland)
• Survey dataset in einzelne project folders unterteilt (z.B. Landkreise)
30 5. Organistaion31.01.2005
Beispiel:
Geodatabase
survey dataset
project folders
survey projects
• project folders - nicht zwingend notwendig
• survey projects - direkt im survey dataset anlegen
31 5. Organistaion31.01.2005
Erzeugung des survey dataset:
• Rechtsklick auf geodatabase
• New Survey Dataset
„New Survey Datast Wizard“
• Name vergeben
• Datentypen auswählen, die im survey dataset verwendet werden sollen
32 5. Organistaion31.01.2005
Erzeugung eines survey dataset:
• Koordinatensystem festlegen
• „Select“ oder „Import“ - Koordinatensystem auswählen
• survey aware feature classes auswählen
• mit „Finish“ fertigstellen
33 5. Organistaion31.01.2005
Eigenschaften des survey dataset:
• Rechtsklick auf survey dataset
• „Properties“
• General
• Package ( Datentypen)
• Spatial Reference (Koordinatensystem)
• Feature Classes (survey aware feature classes)
34 5. Organistaion31.01.2005
Erzeugung eines survey project:
• Rechtsklick auf survey dataset oder project folder
• New Survey Project
„New Survey Project Wizard“
• Name vergeben
• mit „Select“ oder „Import“ Koordinatensystem festlegen
35 5. Organistaion31.01.2005
Erzeugung eines survey project:
• „Prefix“ festlegen
Prefix sind Erweiterungen der Punktnamen, womit diese innerhalb des survey dataset eindeutig identifiziert werden können. Importierte Punkte mit gleichen Namen können so unterschieden werden.
• „Maßstabskorrektion“ festlegen
• „Winkelkorrektion“ festlegen
werden auf alle Strecken für CoGo-Berechnungen angewendet
36 5. Organistaion31.01.2005
Erzeugung eines survey project:
• „Standardabweichungen“ definieren
• Methoden der Korrektionsberechnungen auswählen
• mit „Finish“ fertigstellen
37 5. Organistaion31.01.2005
Eigenschaften eines survey project:
• Rechtsklick auf survey project
• „Properties“
Alle Angaben lassen sich in den Eigenschaften anzeigen und z. T. ändern.
38 5. Organistaion31.01.2005
Import von Vermessungsdaten
• Rechtsklick auf survey project
• „Import Survey Data“
1. Schritt:
Konverter für das Datenformat der Rohdaten wählen
(z.B. GSI-Converter)
Pfad mit der Datei im entsprechenden Format angeben
39 5. Organistaion31.01.2005
Import von Vermessungsdaten
2. Schritt: Koordinatensystem festlegen
Koordinatensystem der zu importierenden Daten entspricht dem des survey project
Koordinatensystem der Importdatei muss angegeben werden
oder
3. Schritt: Protokolldatei erzeugen
Die Ergebnisse des Imports werden in einem log file dokumentiert.
Speicherort und Dateiname angeben
4031.01.2005
Aufgabe 1
Im Rahmen des Vermessungsprojektes Carmel Bay wurden Ergänzungsmessungen durchgeführt. Um das Projekt weiter bearbeiten zu können, müssen die Rohdaten (CarmelBay.gsi) importiert werden.
• Kopiert den Ordner Tutorial-Data in Euer Verzeichnis!
v:\A.Klein\Tutorial_data
• Importiert die Rohdaten in das Projekt Carmel Bay!
(...\Tutorial_data\survey)
Rohdaten liegen im Koordinatensystem des Projektes vor
Point Prefix Seperator: wird nicht benötigt
Point Quality: fiktive Werte eintragen (sinnvoll!!!)
log file: nicht erforderlich
TIP: mit der Preview-Ansicht in ArcCatalog läßt sich der Import visuell überprüfen
4231.01.2005
6. Visualisieren von Vermessungsdaten
In ArcMap erfolgt die Darstellung von Vermessungsdaten mit Hilfe von survey layer und sublayer.
Survey layer
Sublayerein sublayer je measurement classe:
• Coordinated
• No Coordinates
• TPS Measurement
• CoGo Measurements
43 6. Visualisierung31.01.2005
• Survey layer können ein oder mehrere Vermessungsprojekte in der Karte darstellen.
• Verwaltung über die Eigenschaften des survey layers
• Rechtsklick auf dem survey layer Properties
• Doppelklick auf dem survey layer
oder
Darzustellende Projekte aktivieren
44 6. Visualisierung31.01.2005
Erzeugen eines survey layers
Survey layer werden erzeugt, wenn...
• survey project
• project folder
• survey dataset
...in ArcMap eingefügt wird.
„Add Data“ Button
„Drag & Drop“
oder
45 6. Visualisierung31.01.2005
Erzeugen eines sublayers
Sublayer werden über die Eigenschaften des survey layers gesteuert.
• Rechtsklick auf dem survey layer Properties
• Doppelklick auf dem survey layer
oder
Sublayer hinzufügen
46 6. Visualisierung31.01.2005
Symbole
Symbole in geeigneter Farbe helfen die Vermessungsdaten visuell ...
• voneinander zu trennen
• zu betonen
• in den Hintergrund zu stellen.
Bearbeitung erfolgt über die Eigenschaften der entsprechenden sublayer
Beispiel: Points
Properties Symbology Symbol
47 6. Visualisierung31.01.2005
Fehlerellipsen
Survey Analyst speichert statistische Informationen über einen Vermessungspunkt.
• können importiert, berechnet oder über Fehlerfortpflanzung (Methode der error propagation) auf andere Vermessungspunkte übertragen werden.
• als Fehlerellipsen in der Karte dargestellt werden
48 6. Visualisierung31.01.2005
Fehlerellipsen
sublayer points:
Properties Symbology Error Ellipse
Häkchen setzen
Symbol und Farbe einstellen
magnification
Vergrößerungsfaktor zur besseren Darstellung
49 6. Visualisierung31.01.2005
Aufgabe 2
Durch Fehlerellipsen lässt sich schnell überprüfen, ob Genauigkeitsinformationen zu den Punkten gespeichert wurden.
• Erzeugt die entsprechenden survey layer zum survey dataset Arizona!
• Stellt die Fehlerellipsen in einer geeigneten Farbe und Skalierung dar!• Verifiziert die Darstellung der Punktgenauigkeiten anhand der gespeicherten Genauigkeitsinformationen!
Wählt dazu zwei Punkte, einen mit stark ausgeprägter Ellipsenform und einen mit einer eher kreisförmigen Fehlerellipse!
Hinweis: Survey Explorer Detail Pages
50 6. Visualisierung31.01.2005
Lösung
Beispiel
Form Qxx Qyy
0,0000158 0,0000158
0,000037 0,00032
Fehlerellipsen
5131.01.2005
Literatur
GIS by ESRI: Using ArcGIS Survey Analyst
GIS by ESRI: Survey Analyst Concepts
Gernot Tutsch: Von Geodaten zu Geoinformation