Kortlægning og afsætning i Skovlunde og Harrestrup Ådal Landinspektørstudiet, 5. semester, gruppe 6, Aalborg Universitet København 2010
Semester: 5. semester Projektets titel: Kortlægning og afsætning i Skovlunde/Harestrup Ådal Semestertema: Kortlægning og afsætning Projekt periode: 2. september 2010 23.december 2010 Gruppemedlemmer: Mathias Kofoed Poulsen Studie nr.: 20082672 Lars Aue Studie nr.: 20082684 Petronella Mårtensson Studie nr.: 20105135 Antal kopier: 3 Antal sider: 61 Bilagsantal: 1 (CD) Synopsis: Projektet omhandler kortlægning og afsætning med udgangspunkt i et område ved Skovlunde Station. Da det ikke var muligt at lave afsætningen i dette område blev området ved Harestrup Ådal også taget i brug. Til projektet er der udleveret to flyfotografier der har ca. 60% overlap. Dette overlap definerer en fotogrammetrisk model, som danner grundlaget for det videre arbejde. I det følgende arbejde bruges RTK-måling og terrestrisk måling med totalstation. Der bruges en fotogrammetrisk arbejdsstation med tilhørende programmel. Der udover arbejdes der med værktøjerne TMK, LGO og GeoCAD til databearbejdning, udjævning, teknisk kort produktion og kortsammenligninger. Indenfor den fotogrammetriske model RTKmåles et mindre område, og der udarbejdes et teknisk kort. Ud fra steromodellen som de to billeder danner udarbejdes der tilsvarende et teknisk kort for det samme område. Med udgangspunkt i et RTK-målt fladenivellement dannes der en terrænmodel, ligeledes dannes der en terrænmodel ud fra stereomodellen. Fra den sidste dannes der også et ortofoto. Undervejs i projektet laves også to afsætninger, skel og veje, samt en bygningsafsætning. Fejlteori og udjævning er anvendt i alle faser og til sidst er en lang række kortsammenligninger foretaget, for at kontrollere kortprodukternes nøjagtighed. De forskellige kortprodukter er vedlagt rapporten på CD, sammen med al dokumentation omkring opmåling og beregning.
1 Indholdsfortegnelse 2 Læsevejledning... 3 3 Indledning... 4 3.1.1 Fase 1 Kartläggning med RTK-mätning... 4 3.1.2 Fase 2 Afsætning... 5 3.1.3 Fase 3 - Kortlægning ved fotogrammetri... 5 3.1.4 Fase 4 Värdering av olika kartläggningsmetoder... 5 4 Fase 1- Kortlægning ved RTK-måling... 6 4.1 Kravspecifikation... 6 4.1.1 Krav från studievägledningen... 6 4.2 RTK-måling af planfikspunkter... 7 4.2.1 GI-planfikspunkter... 7 4.2.2 Inmåling af MV-punkter... 9 4.2.3 RTK måling... 10 4.3 Digital terrænmodel... 15 4.4 Sammenfatning... 17 5 Fase 2 Afsætning... 17 5.1 Afsætning af skel og veje... 17 5.1.1 Kravspecifikation... 17 5.1.2 Planläggning... 17 5.1.3 Genomförande... 18 5.1.4 Kontroll... 19 5.2 Bygningsafsætning... 21 5.2.1 Kravspecifikation... 21 5.2.2 Geometrisk nivellement... 21 5.2.3 Udjævning af GPS-vektorer... 23 5.2.4 Udjævning af terrestriske målinger... 23 5.2.5 Bygningsafsætning... 25 5.3 Sammenfatning... 27 6 Fase 3... 28 6.1 Mottagarkontroll av billede 75B og 76B... 28 6.2 Kravspecifikation... 33 Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010 1
6.2.1 Passpunkter... 33 6.2.2 Relativ orientering... 33 6.2.3 Absolut orientering... 33 6.2.4 Digital terrängmodell... 34 6.2.5 Teknisk karta... 35 6.2.6 Ortofoto... 36 6.3 Orientering... 37 6.3.1 Relativ orientering... 37 6.3.2 Absolut orientering... 39 6.4 Digital terrænmodel... 40 6.5 Den tekniska kartan... 44 6.5.1 Kontroll av den tekniska kartan... 44 6.6 Ortofoto... 46 6.6.1 Framställningen... 46 6.6.2 Kontroll av ortofoto... 47 6.7 Sammanfattning... 48 7 Fase 4... 49 7.1 RTK-TK vs. Foto-TK... 50 7.2 RTK-TK vs. Ortofoto... 52 7.3 RTK-TK vs. TOP10DK... 52 7.4 RTK-TK vs. DDO BY... 53 7.5 RTK-DTM vs. Foto-DTM... 54 7.6 RTK-DTM vs. COWI-DTM... 54 7.7 Foto-TK vs. Ortofoto... 55 7.8 Foto-DTM vs. BLOM INFO... 56 7.9 Foto-DTM vs. COWI-DTM... 56 7.10 Ortofoto vs. DDO BY... 57 7.11 BLOM INFO vs. COWI-DTM... 58 7.12 Sammenfatning... 59 8 Konklusion... 60 9 Litteraturliste... 61 2 Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010
2 Læsevejledning Dette projekt er delt op i fire faser, hvilket også afspejler sig i denne rapports opbygning. Faserne er holdt adskilt i rapporten, men resultater mv. fra forskellige faser kan være anvendt i andre faser. Således er den sidste fase i store dele baseret på beregninger fra fase 1 og 3. Faserne er som følger: Fase 1: Kortlægning ved RTK Måling Fase 2: Afsætning Fase 3: Kortlægning ved fotogrammetri Fase 4: Vurdering af forskellige kortlægningsmetoder I forbindelse med disse fire faser er en række kortprodukter udarbejdet. De er som følger: Teknisk kort baseret på RTK måling DTM baseret på RTK måling Teknisk kort baseret på fotogrammetrisk måling DTM baseret på fotogrammetrisk måling Ortofoto baseret på fotogrammetri Disse kortprodukter er vedlagt rapporten på CD. På CD en ligger der yderligere bilag til projektet, de er sorteret efter de forskellige faser de er brugt i, men de enkelte bilag bliver ikke yderligere forklaret. I rapporten er kilder angivet med typografien Chicago (Forfatter, Årstal). Yderligere kan der også være refereret til sidehenvisning formelnummereringer, slideshow mm. Såfremt den samme kilde er anvendt adskillige gange i et afsnit er det nævnt i starten af afsnittet. Alle illustrationer, hvad end det er tabeller, billeder, diagrammer osv., er betegnet figurer og de er nummereret fortløbende. Bilagene er alle vedlagt på cd, og der refereres til deres titel evt. til titlen på den mappe de findes i. Ved alle kort er det gældende, at de er nordvendte med mindre andet er angivet. I forbindelse med beregning af spredninger i rapporten skal det gøres klart, at denne rapport anvender Kai Borres definition på punktspredning: σσpppppppppp = σσ EE 2 + σσ NN 2 2 (Borre, Landmåling 1993, 144) Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010 3
3 Indledning Denna rapport bygger på projektet Kortlægning og afsætning och handlar enligt studievägledningen om att de studerande ska kunna: Välja, diskutera och motivera lösningar i förbindelse med kartläggning och afsætning. Göra mätningar i förbindelse med kartläggning och afsætning. Göra beräkningar för aktuella mätningar. Värdera och diskutera de resultat de aktuella mätningarna resulterat i. Projektet består av fyra faser som bygger på att projektområdet ska inmätas och kartläggas. Denna information ska senare ligga till grund för ett byggnads- och anläggningsarbete. Projektområdet definieras och avgränsas av en fotogrammetrisk modell, i detta fall överlappningen av de två ortofoto som gruppen har tilldelats, 75B och 76B. Figur 1 Rød markering viser billed 75B og grøn markering viser billed 76B. Den fotogrammetriske model ligger så i overlappet mellem de to billeder 3.1.1 Fase 1 Kartläggning med RTK-mätning I fase 1 ska följande uppgifter utföras: En RTK-mätning ska göras tillsammans med en kompletterande terrestrisk mätning. En teknisk karta ska framställas. En digital terrängmodell ska framställas. Den tekniska kartan ska innefatta 5 parcellhus med tillhörande trädgårds- och vägareler. 4 Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010
3.1.2 Fase 2 Afsætning I denna fas ska det göras två afsættningar, en afsætning för gränser och vägar, och byggningsafsætning. 3.1.2.1 Afsætning av gränser och vägar En existerande väg ska omläggas. Nya koordinater för vägen ska beräknas med hjälp av en geometrisk konstruktion som tekniska kartan som framställdes i fase 1 ligger till grund för. Afsætning ska omfatta cirka 50 punkter. 3.1.2.2 Bygningsafsætning Afsætning omfattar en större del av en byggning. Koordinater som representerar modullinjer ska också beräknas med en geometrisk konstruktion som den tekniska kartan ligger till grund för. Dessutom ska det göras: En terrestrisk netmåling med hjälp av totalstation. En beräkning av koordinater till hjälppunkter. 3.1.3 Fase 3 - Kortlægning ved fotogrammetri Kartläggningen ska ligga till grund för framställningen av en digital terrängmodell, en teknisk karta samt ett ortofoto av överlappningen mellan de två givna bilderna varje grupp fått utlevererade. 3.1.4 Fase 4 Värdering av olika kartläggningsmetoder De framställda kartprodukterna ska jämföras såväl inbördes med varandra som med regionala och landstäckande produkter. Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010 5
4 Fase 1- Kortlægning ved RTK-måling I den första fasen ska det framställas en digital terrängmodell samt en teknisk karta, med hjälp av diverse RTK-mätningar. Syftet med dessa är att de ska kunna användas vid framtida detaljprojektering av det kartlagda området. För att konstruera såväl terrängmodellen som kartan har en mängd data samlats in genom att dubbelmäta 4 GI-punkter samt 4 MV-punkter. Utöver detta har även 4 höjdfixpunkter mätts in. Med hjälp av utgivna otrofoto har vi valt ett projektområde där karteringen ska ske. Detta område ligger i Skovlunde och ska enligt studievägledningen omfatta cirka 5 parcellhus med tillhörande trädgårds- och vägarealer, eller det som till tid och svårighetsgrad passar. Det ska också utföras en planmätning på en yta inom området, som enligt studievägledningen inte ska vara större än att det ska kunna utföras på en dag. 4.1 Kravspecifikation Kravspecifikationen fungerar som en vägledning för framställningen av den tekniska kartan och den digitala terrängmodellen. Kravspecifikationen är dels baserad på ett antal generella krav som är ställda genom studievägledningen, medans andra krav är ställda i förhållande till projektets tids- och svårighetsmässiga avgränsning. Kravspecifikationen är i grunden uppbyggt enligt FOT-standarden, dock har standarden kompletterats en del för att passa de aktuella förhållandena. 4.1.1 Krav från studievägledningen Mätningarna utförs huvudsakligen med RTK GNSS-mätning med kompletterande terrestrisk mätning. RTK-mätningarna baseras på Leica SmartNet Danmark. Mätningarna ska utföras i UTM32 (ETRF89) med höjdinformation i DVR90. Minst 15 kontrollpunkter ska mätas in, bland annat för att värdera kvaliteten av detaljmätningen. Planmätningen ska omfatta ett område som storleksmässigt går att mäta in på en dag, och ska sedan presenteras med höjdkurvor med en ekvidistans på 0,5 m, vi vælger dog at lave dem med 25 cm da vores terræn ikke er særligt kuperet. På denne baggrund forventes det at kortet har en spredning på ca. 8 cm. 4.1.1.1 KRAV FRA FOT (FOTdanmark 2010) Da der i dette projekt arbejdes i forhold til FOT standarden, er det disse som er udgangspunktet for indholdet i det tekniske kort. Der kan dog til- eller fravælges i begrænset omfang fra FOT, efter hvad der finde formålstjenligt. I denne sammenhæng er studievejledningens ord om, at: Fase 1 og Fase 2 tænkes foranlediget af et større bygge- og anlægsarbejde (Juhl, Studievejledning 2010) også blevet vægtet højt. Dette er grundlaget for indholdet i det tekniske kort. Samlet set er de forskellige objektkategorier stillet op herunder i en tabel: Kategori Objekt Kommentar Bygninger Hus fri mur over sokkel Gælder kun bygninger over 10 m 2 6 Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010
Veje Vej befæstet Cykelsti Trafikhegh Parkering Grænser/Topgrafi 2 Fladegrænse Er anvendt til at markere belægningsskift. Grænser/Topgrafi 1 Trådhegn Anlæg Anlæg diverse Er anvendt én gang, afgrænsende en legeplads. Levende hegn Signaturer/Topografi Træ Teknik Brønd Rist rund Mast Mindst 3 m Figur 2 Oversigt over indeholdet af det RTK målte tekniske kort Som det fremgår af tabellen er der ikke registreret nogen former for mobile objekter. Yderligere er det værd at bemærke, at der ingen objekter (bortset fra bygninger) er målt på ejendommene Lilletoften 21-23. Grundene huser både en børnehave og en vuggestue, og i samråd med dem blev vi enige om udelukkende at måle bygninger på disse grunde, hvorfor der ingen andre objekter er registrerede. Hækkene omkring grundene er dog også målt og medtaget i kortet. I forhold til FOT s specifikationer er lavet et par tilføjelser. FOT opererer ikke med hverken cykelstier eller fortov, men for at kunne leve op til beskrivelsen vedr. større bygge- og anlægsarbejde er begge dele i visse tilfælde registreret. Fortov er registreret som fladegrænser, mens der var en korrekt objektkode for cykelstier i kodetabellen. Med hensyn til registrering af veje kræver FOT både vejmidte og vejkant registreret. I vores tilfælde er det dog kun vejkanten der er registreret. Til gengæld har vi valgt at registrere en rund parkeringsplads centralt i vores område, selv om den ikke lever op til FOT s specifikationer om en længde på 50 m. Dette er valgt fordi parkeringspladsen har en central placering og betydning. 4.2 RTK-måling af planfikspunkter Til projektet blev der både indmålt GI-punkter og MV-punkter 4.2.1 GI-planfikspunkter Fire GI-planfikspunkter blev målt med overbestemmelse for at fastlægge om der var spændinger mellem de målte koordinater og koordinaterne for planfikspunkterne fra Valdemar. Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010 7
Figur 3 GI-planfikspunkternes placering i forhold til projektområdet Optimalt set burde projektområdet have ligget centralt i den polygon der udspændes mellem de fire GIplanfikspunkter, der var dog nogle problemer med at finde egnede GI-punkter, hvorfor vi måtte nøjes med de valgte. 2-01- 008 83 1-11- 008 07 2-01- 008 82 1-02- 008 07 E, RTK middel 711989,3 86 715572,9 76 710606,8 35 717881,7 56 N, RTK middel 6180644,4 47 6179098,4 02 6183403,5 06 6185415,7 25 E, Valde mar 711989,4 01 715573,3 68 710606,8 30 717881,7 82 Figur 4 RTK middelmålinger til GI-punkter og deres residualer i forhold til Valdemar N, Val de mar 618064 4 617909 9 618340 3 618541 6 Residu al E Residu al N 0,015 0,012 0,393 0,168-0,005-0,031 0,027-0,004 Det ses at residualerne for punktet 1-11-00807 er meget store, andre grupper har ligeledes fundet store afvigelser for dette punkt, det er altså sandsynligt at koordinaten i Valdemar ikke er korrekt angivet. Spredningen for de resterende punkter beregnes ud fra σσσσσσσσσσ = dd ii 2 = 0,0187m. nn Spændinger i nettet kan beregnes vha. MatTrans. I de to nedenstående figurer ses residualvektorer for 8 Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010
en translation, det ses at vektoren med nr. 2 (svarer til GI-punktet 1-11-00807) afviger, den vil derfor ikke tages med i de følgende transformationer Figur 5 Alle fire GI punkter bruges Figur 6 GI -punktet med den store afvigelse bruges ikke De beregnede transformationstyper med tilhørende sigma 0 værdier er opstillet i nedenstående figur. Transformation Sigma 0 Skala 2 translationer, 1 rotation, 1 0.026 m 0.999999 skala 2 translationer, 1 rotation 0.022 m 1.0 2 translationer, 1 skala 0.021 m 0.999999 2 translationer 0.019 m 1.0 Figur 7 Transformationstyper med tilhørende sigma 0 værdier Da der ikke findes nogen lavere spredninger ved transformation, konkluderes det at det ikke er nødvendigt at tage højde for spændinger. 4.2.2 Inmåling af MV-punkter I enlighet med studievägledningen är 4 MV-punkter inmätta, och med hänsyn till kravet att de ska ligga tillräckligt nära området för att kunna mätas in på en dag, har följande punkter valts ut. Punktnr Målt koordin at Koordinat Valdemar Afvigelse (mm) 2-01-00768 (N) 712 594.019 712 594.021-2 2-01-00768 (E) 6 179 6 179 437.618-11 437.607 2-01-00772 (N) 713 067.278 713 067.337-59 2-01-00772 (E) 6 179 6 179 962.118-43 962.075 2-01-00767 (N) 712 513.429 712 513.423 6 2-01-00767 (E) 6 179 293.613 6 179 293.623-10 Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010 9
2-01-01285 (N) 713 053.188 713 053.200-12 2-01-01285 (E) 6 179 262.342 6 179 262.382-40 Figur 8 MV-punkternas koordinater, samt jämförelse med samma koordinater i Valdemar MV-punkterna är till skillnad från GI-punkterna endast inmätta en gång. Dock är noggrannheten bättre än förväntat. Enligt Kai Borre (Borre 1993, s. 300) kan man inte förvänta sig en noggrannhet på MV-punkterna som är bättre än 5 cm. I vårt fall har 3 av 4 punkter en bättre noggrannhet är 5 cm, vilket är ett rimligt resultat. 4.2.3 RTK måling I dette projekt er referencerammen for målinger og nøjagtigheder, FOT 4.1 specifikationen (FOTdanmark 2010). For at efterleve FOT standarden, der primært er rettet mod fotogrammetrisk opmåling, skal den plane nøjagtighed være 10 cm, mens højdenøjagtigheden skal være 15cm. Disse værdier er dog ikke målrettet RTK måling, hvorfor der for denne type måling bør kunne forventes væsentligt bedre resultater (Cederholm 2010, GPS 3b). For at teste om vores RTK-målinger kan efterleve FOT s krav beregner vi de dobbeltmålte punkter, hvilket vil sige: Kontrolpunkter (15), GI punkter (4), hjælpepunkter (4) og pas punkter (3). Samlet er der tale om 28 punkter, hvilket er gældende for beregningen af Leica SmartNet. Da både GI-, hjælpe- og pas punkterne kun er målt i Smartnet, ville disse punkter ikke kunne bruges til beregningen af GPS-net. Denne er derfor udelukkende baseret på de 15 kontrolpunkter. I forbindelse med beregningerne kunne der konstateres en usædvanlig stor afvigelse på kontrolpunkt 12, hvilket fremgår af bilagsmappen Fase 1 Beregninger. Dette er derfor udeladt af beregningerne, eftersom det betragtes som behæftet med en grov fejl. Derfor er de endelige beregninger lavet på 27 og 14 punkter, for henholdsvis spejdernet og GPSnet (Bilagsmappen Fase 1 Beregninger). σrtk,e σrtk,n σrtk,h σpunkt 10 mm 22 mm 37 mm 17 mm Figur 9 Spredninger for Leica SmartNet σrtk,e σrtk,n σrtk,h σpunkt 9 mm 20 mm 19 mm 16 mm Figur 10 Spredninger forgpsnet Ud fra disse resultater kan det konstateres, at de to net har næsten samme kvalitet, hvad angår planen. Punktspredningen afviger således kun med en millimeter, de to net imellem, hvilket må betragtes som en ubetydelig forskel. Især når de betragtes, hvor begrænset en test, der reelt er tale om. Tilsvarende kan højdekvaliteten også vurderes, blot ved at sammenligne σ H direkte. Heraf kan en forskel på 18 mm i GPSnet s fordel aflæses. Dette er en ganske betragtelig forskel, men ikke desto mindre må det igen fremhæves, hvor begrænset et grundlag der vurderes på. Yderligere skal man også holde sig for øje, at betingelserne for beregningerne på de to net ikke var fuldstændigt ens. Der blev regnet på markant flere i SmartNet s tilfælde, og hvis et af disse ekstra punkter besidder en stor differens i koterne, er det ganske naturligt, at dette affører en ringere kvalitet end for GPSnet. 10 Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010
På baggrund af disse beregnede punktspredninger, er der også udregnet grovfejlsgrænse, som kan bruges til at vurdere punkterne (beregningerne er baseret på målinger i SmartNet): σpunkt MAX = 3 2 σσσσσσσσσσσσ = 72 mm (Cederholm 2010, GPS 1) σh MAX = 80 mm (Cederholm 2010, GPS 1) Som det fremgår af disse Grovfejlsgrænser er de under specifikationerne fra FOT. Således kan punkterne målt ved RTK til det tekniske kort forventes at have en maxpunktspredning på 72 mm, og en højdeafvigelse på maximalt 80 mm. Dog er værdierne langt fra imponerende i forhold til, hvad der generelt forventes af RTK målinger (Cederholm 2010, GPS 3b). Som nævnt er beregningerne dog baseret på en ret beskeden mængde målinger, hvilket kan forklare de ganske høje værdier. 4.2.3.1 Teknisk kort Det tekniske kort skal dække et område på fem parcelhuse, eller hvad der svarer dertil i sværhedsgrad og tidsomkostninger. Da vores fotoer ikke indeholder et parcelhuskvarter, men derimod etageejendomme, er området til det tekniske kort blevet defineret i samråd med Jens Juhl. Området er illustreret herunder. Figur 11 Omrids af det detailmålte område 4.2.3.2 RTK måling af kortet Som den forrige beregning af dobbeltpunkterne har konkluderet vil RTK måling godt kunne overholde præcisionskravene fra FOT. Derfor er RTK måling valgt som den foretrukne målemetode. Dermed at alle målinger til det tekniske kort søgt udført med RTK måling, om end det ikke har kunnet gennemføres til fulde. En stor faktor i denne sammenhæng har været de høje etageejendomme i området, hvilke har begrænset mulighed for at opfange tilstrækkelig satellitsignaler. Selvsagt har dette i særdeleshed været ved opmålinger nær bygningerne, en problemstilling vi konstaterede allerede ved måling af paspunkterne. Gruppen valgte i den forbindelse at teste DOP værdierne i området, og kunne konstatere store begrænsninger i visse tidsrum. Dette forhold har i nogen grad besværliggjort RTK målingen. Dog kunne selve bygningshjørnerne under ingen omstændigheder måles direkte med RTK måling, hvorfor der er anvendt bueskæring. Dette er i øvrigt også anvendt ved måling af træer, lygtepæle ol. Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010 11
Bueskæring består af måling af to punkter samt afstanden fra disse punkter til det punkt man ønsker bestemt (på illustrationen et bygningshjørne). For at sikre en fornuftig geometri bør de to linjestykker, så vidt muligt være ortogonale på hinanden, hvilket vil give mere ensartede konfidensellipser. Dette er derfor tilstræbt for samtlige bueskæringer til brug ved målingerne til det tekniske kort, om end der har måttet laves kompromitter. Figur 12 - eksempel på bueskæring (Cederholm 2010, GPS 1) Alternativt til bueskæring kunne metoden skæring af flugtende linjer (Cederholm 2010, GPS 1)have været valgt. For bygningernes vedkommende har konturerne og bygningsstørrelserne dog betydet, at vi fandt bueskæring mere formålstjenlig. Denne beslutning betød således også at foretrak at fortsætte med bueskæring, således at dette er den eneste indirekte brug af RTK måling. 4.2.3.3 Terrestrisk måling I enkelte tilfælde har RTK målingen dog vist sig utilstrækkelig, hvorfor der også er blevet brugt terrestrisk måling ved totalstation. Nærmere bestemt er der lavet tre frie opstillinger, der alle er blevet bestemt ud fra enten etablerede hjælpepunkter eller kontrolpunkter. Den terrestriske måling er primært anvendt i tilfælde, hvor RTK målingen enten ikke har været mulig, eller i hvert fald ikke har kunnet udføres med tilstrækkelig kvalitet. F.eks. har dette været tilfældet i indadvendte hjørner på bygninger. I disse tilfælde ville det have været muligt at foretage bueskæringer, men med yderst tvivlsom kvalitet, hvorfor vi har anvendt totalstationen. Som bekendt er den terrestriske måling med totalstation mere præcis end RTK målingen. Derfor forventes det, at punkter målt terrestrisk også vil kunne overholde de maxværdier, som der er lagt til grund for RTK målingerne. Herunder ses det RTK målte tekniske kort. 12 Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010
Figur 13 Det RTK målte tekniske kort 4.2.3.4 Kontrol For at kontrollere det tekniske korts nøjagtighed sammenholdes udvalgte afstande fra kortet med tilsvarende afstande målt i marken med stålmålebånd. Der er i dette projekt ikke fortaget konkret kontrol af bygningdimensionerne, hvorfor der ikke kan regnes direkte på disse. Ved at betragte det tekniske kort kan det dog observeres, at enkelte bygninger ikke er vinkelrette, hvilket de ellers kunne forventes at være. I alle disse tilfælde kan de mulige fejlbidrag spores til ringe DOP værdi påvirkende RTK måling. I ét tilfælde skyldes det en direkte RTK måling, hvor meget nært beliggende bygninger med begrænset adgang til satellitterne har givet dårlige betingelser. I ét andet er det en polær måling med totalstation, der er blevet upræcis, men dette konkluderes at skyldes en stor spredning ved bestemmelsen af hjælpepunkterne, der blev målt med GPS. Kontrollen af afstandsmålingen ses herunder. Det forudsættes i beregningerne af spredningerne, at fejlbidraget i forbindelse med stålmålebånd er ganske begrænset, da der ikke er målt distancer over 50 m. Derfor er disse fejlbidrag ikke medtaget i beregningerne. Kontrolafstand nr. Stålbåndsmåling Afstand i GeoCAD Differens (Dm) 1 3,68 m 3,64 m 0,04 m 2 9,47 m 9,43 m 0,04 m 3 8,55 m 8,53 m 0,02 m Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010 13
4 5,25 m 5,23 m 0,02 m 5 8,56 m 8,58 m -0,02 m 6 3,78 m 3,83 m -0,05 m 7 18,26 m 18,21 m 0,05 m 8 18,68 m 18,66 m 0,02 m 9 14,15m 14,16 m -0,01 m 10 18,97m 18,90 m 0,07 m 11 40,38 m 40,38 m 0,00 m 12 12,57 m 12,58 m -0,01 m 13 22,71 m 22,76 m -0,05 m 14 5,76 m 5,77 m -0,01 m 15 6,92 m 6,94 m -0,02 m Figur 14 Afstandsmålinger med stålmålebpnd og fra GeoCAD Ud fra resultaterne herover kan det umiddelbart konstateres, at ingen af differenserne overskrider den maximale fejlgrænse, defineret tidligere. Dog er der en række spredninger, så høje som 5 cm. og endog en enkelt oppe på hele 7 cm. Disse differenser overholder som sagt kravene, men dette skal mere ses som et udtryk for de rimeligt lempelige krav fra FOT, end som et udtryk for særlig stor kvalitet. Differenserne mellem de to afstandsmålinger fører nu til beregning af en spredning; og denne spredning skal sammenholdes med den tidligere estimerede for RTK måling. Udregningen kommer til at se således ud: σσσσσσσσσσ = dd ii 2 = 35 mm (Jensen 2005, 13.22) nn σσσσσσσσσσσσ = σσσσσσσσσσ 2 = 25 mm (Jensen 2005, 13.22) Denne spredning kan ikke leve op til den forventede for SmartNet, der var beregnet til 17 mm. Årsagen til dette skyldes dog ikke umiddelbart grove fejl, da punktspredningerne ved kontrolmålingen alle er indenfor D max. Til gengæld kan måleholdet anklages for en systematisk fejl, da der konsekvent kun er blevet aflæst med to decimaler (og ikke tre) ved målingen med stålmålebånd. Derfor kan der gennem afrunding været akkumuleret større differenser end, hvad tilfældet ville have været med aflæsning af det tredje decimal. Ikke desto mindre er fejlmarginen mellem den projekterede spredning og den reelle ganske betragteligt, hvorfor denne systematiske ikke nødvendigvis bærer det fulde ansvar. Til kontrol af σh er der udført en sammenligning i GeoCAD. De to målinger af de 15 kontrolpunkter i SmartNet er blevet midlet, og disse koordinater er blevet sammenlignet med det tekniske kort. Denne sammenligning har givet følgende resultat: σh = 15 mm En lignende spredning blev også regnet for planen, hvilket gav en resultat på 9 mm. Denne spredning er betragteligt lavere en den tilsvarende beregnet ud fra kontrolafstandene. Ikke desto mindre betragtes spredning ved afstandskontrollen som væsentlig mere troværdig, da den i langt større grad tester forskellige objekter i kortet. Derfor anvendes denne spredning ved de senere beregninger i fase 4. 14 Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010
4.3 Digital terrænmodel Den digitale terrænmodel blev RTK-målt for græsarealet i nærheden af vores fotogrammetriske model, da der her var de største højdeforskelle, de målte punkter kan ses på nedenstående figur. Figur 15 Oversigt over de målte punkter til den digitale terrænmodel Punkterne blev forsøgt målt med en pilhøjde der ikke oversteg 25 cm, og altså ikke ud fra en fast afstand mellem punkterne, da dette ikke nødvendigvis ville sikre en bedre terrænmodel. Som det ses på figuren er der en overvægt af punkter i den sydlige del af området, dette skyldes til dels at der var mere bakket i dette område, som at punkterne i den nordlige del og den sydlige del er målt af to forskellige personer. Hvis det har været nødvendigt at måle brudlinjer er dette gjort. De målte punkter indlæses i GeoCAD og der genereres en trekantsmodel. Højdekurverne der bagefter skal genereres ønskes lavet med en ækvidistance på 25 cm, der er muligvis målt flere punkter end der er behov for (modellen har en større nøjagtighed end der er brug for), derfor udtyndes der først i trekantsmodellen. Når der skal udtyndes i trekantsmodellen skal der bruges en pilhøjde til at vurdere hvilke punkter der skal fjernes, for at undgå at der smides punkter væk der ligger lige omkring de 25 cm, vælges en værdi lidt under (Juhl 2010) i dette tilfælde er valgt 20 cm. Dette skulle sikre at vi får en spredning omkring 8 cm. I nedenstående figurer ses resultatet af de to trekantsgenereringer samt spredningen mellem en række kontrolpunkter og de tilhørende trekantsmodeller. Der RTK-måles 25 kontrolpunkter til at vurderer nøjagtigheden af terrænmodellen, resultatet ses i nedenstående figur. Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010 15
Inden udtynding Efter udtynding Antal trekanter 375 180 Min kote 25,238 m 25,238 m Max kote 31,410 m 31,410 m Minimum værdi -0,226 m -0,173 m Maximum værdi 0,168 m 0,157 m Spredning 0,100 m 0,102 m Figur 16 Output fra trekantsgenereringerne, taget fra bilagene fase1_dtm_trekantsrapporter.txt og fase1_dtm_spredning.txt Det viste sig at der var et problem med en af højderne til et kontrolpunkt (afvigelse på 2 m), dette punkt blev derfor udeladt ved beregning af spredningerne. Der blev beregnet en spredning på 10 cm og 10,2 cm, den er altså lidt højere end forventningen fra kravspecifikationen. Tilsyneladende ændrede udtyndingen ikke særligt meget på spredningen, for at få en spredning der levede op til de forventede 8 cm fra, vil det derfor ikke hjælpe at ændre på pilhøjden. Men en mulighed kunne være at kontrolmålingspunkterne ikke er særlig godt bestemt, det kunne have været interessant at have overbestemt kontrolmålingerne og se om det ville ændre på spredningen. Af tidsmæssige årsager er dette ikke gjort og en spredning på ca. 10 cm accepteres. Ud fra den reducerede trekantsmodel genereres der nu højdekurver, disse kan ses i nedenstående figur. Figur 17 Højdekurver med en ækvidistance på ca. 25 cm 16 Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010
4.4 Sammenfatning Denne fase blev indledt med målinger og beregninger af GI- og MV-punkterne. For de sidstes vedkommende kun en ringe grad af præcision konstateres; helt i overensstemmelse med forventningerne. I forhold til GI-punkterne havde de en større potentiel relevans for projektet, men som det konkluderedes var det ikke nødvendigt, at lave afgørende træk for at tage højde for spændinger i nettet. Ved den efterfølgende test af de to GPS systemer Leica SmartNet og GPSNet kunne en stor ensartethed i spredningerne konstateres. Grundet den relativt beskedne test, der trods alt har været tale om, afstår fra at konkludere andet end at de to systemer ligger ganske tæt på hinanden, hvad angår præcision i planen. Det tekniske kort og den digitale terrænmodel blev efterfølgende udarbejdet på baggrund af RTK målingerne. For det tekniske korts vedkommende kunne det konstateres at det ikke kunne efterleve den forventede spredning, mens den digitale terrænmodel oversteg den forventede spredning med cirka 2 cm. 5 Fase 2 Afsætning 5.1 Afsætning af skel og veje En afsætning ska göras men avseende på en befintlig väg som ligger innanför ett fördefinierat område. Området ligger i Harestrup Ådal. 5.1.1 Kravspecifikation Studievejledningen har ställt följande krav: Koordinater till nya punkter som representerar skel og vejens stationeringslinje ska beräknas med hjälp av geometrisk konstruktion med grund i den tekniska karta som framställts med RTK-mätning. Afsætningen görs med RTK-mätning baserat på GPSnet.dk, ska omfatta ca 50. De afsatte punkterna ska kontrolleras med en RTK-mätningen baserad på GPSnet.dk. Övriga krav är: Afsætningen foregår med RTK systemet GPSnet.dk Afsætningen skal onhandle ca. 50 punkter Både skel och vägmitt ska afsættes. Punkterna afættes med en träkloss och punkten markeras med tuschpenna. 5.1.2 Planläggning Afsætningen utfördes som ovan nämndes i ett område i Harestrup Ådal, och området var definierat från studiets sida från början. Då området redan är definierat från studiets sida, finns det alltså redan koordinater för området. Dessa ligger dock i det lokala koordinatsystemet och eftersom vi mäter in punkterna i UTM32 (EUREF89) är det nödvändigt att göra en transformering av dessa. Dessutom måste koordinaterna flyttas från origo till den plats i Harestrup där afsætningen ska utföras. Detta görs med upprepade flyttningar och rotationer till området hamnar parallellt med Harestrupvej. Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010 17
Vid dessa transformationer måste man ta hänsyn till en avståndskorrektion, detta säkrar att det kan afsættes med korrekte afstande. Denna avståndskorrektion beräknas genom att skalera i förhållande till en beräknad mätfaktor k. K är beräknad till 1.00155. En stationering har gjorts för var tionde meter av vägen med bakgrund i korsningarna, medan stationeringen har gjorts för var tjugonde meter för vägmitten. Med bakgrund i detta har en koordinatfil upprättats med hjälp av GeoCAD, där även punkterna har numrerats, detta åskådliggörs av följande foto. Filen är sedan exporterad till Leica TCR1205+ och själva afsætningen kunde utföras. Figur 18 De afsætte punkterna i skel og veje 5.1.3 Genomförande För att genomföra afsætningen användes funktionen afsætning i GPS en, och detta mättes i sin tur sedan in i GPSnet.dk. Då studievejledningen krävde en afsætningen av ca 50 punkter valde gruppen att just afsætte detta antal. Detta utfördes genom att med GPS en och med hjälp av den tidigare skapade koordinatfilen hitta de platser på marken som överensstämde med koordinaterna i filen. På marken markerades detta med en träkloss med en spik i. Därefter kontrollmättes punkterna en gång till, även denna gång i GPSnet.dk. Detta görs för att säkerställa att grova fel inte uppstår. Nedan följer en bild på hur själva området kommer att se ut efter afsætningen. 18 Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010
Figur 19 - Afsætte punkter på marken Som bilden visar och som tidigare nämndes är afsætningen gjord på så vis att den är parallell med Harestrupvej. 5.1.4 Kontroll För att kontrollera huruvida mätningen inte är behäftad med grova fel mättes punkterna in en gång till en timme efter första mätningen. Även denna mätningen utfördes i GPSnet.dk. Avvikelsen mellan punkterna kontrolleras med hjälp av nedan nämnda formel och värdena får alltså inte överstiga dessa beräknade värden. σσ EEEEEEEEEE = ±3 σσ 2 2 PPPP σσ PPPP σσ NNNNNNNNNN = ±3 σσ 2 2 PPPP σσ PPPP σσ PPPP är en uppskattning av punktspridningen vid afsætningen σσ PPPP är en uppskattning av punktspridningen för kontrollmätning K. Jensen 2005 s.157 De uppskattade värdena för kontrollmätningen E och N beräknades i fase 1, där både noggrannheten för Leica SmartNet Danmark och GPSnet.dk beräknades. Dessa värden är således: Punktspridning GPSnet.dk σσ RRRRRR,EE σσ RRRRRR,NN 0.009 m 0.020 m Punktspridningen för afsætningen antas vara samma som för kontrollmätningen och vid insättning av dessa värden i ovanstående formler fås följande värde: Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010 19
σσ EEEEEEEE = ±3 0.009 2 0.009 2 mm = ±0.0382 mm σσ NNNNNNNN = ±3 0.020 2 0.020 2 mm = ±0.0849 mm Genom att i excel beräkna differensen mellan de afsætte punkter och de kontrollmätta punkterna har gruppen kunnat ställa upp följande diagram: 0,0200 0,0150 0,0100 0,0050 0,0000-0,0050-0,0100-0,0150-0,0200-0,0250-0,0300-0,0350 Differenser i E och N Differens N Differens E Figur 20 - Differenser mellan afsætte punker och kontrollmätta punkter Som diagrammet visar finns det en differens mellan de afsætte punkterna och de kontrollmätta som E ligger mellan [-0.015; 0.010] och för N ligger mellan [-0.030; 0.015]. Som tidigare beräknat fick E ha en maxavvikelse på ±0.0382 m och N fick ha en maxavvikelse på ±0.0849 m. Värdena understiger alltså den maximala gränsen och anses därför som tillfredsställande. Bilden nedan åskådliggör spridningen på punkterna illustrerat med vektror med hjälp av programmet TMK. Figur 21 - Residualplot från TMK 20 Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010
Vektorerna visar alltså skillnaden mellan de afsætte punkterna och de kontrollmätta punkterna. Av plotten kan man utläsa att spridningen på E och N är 0.008 m, vilket alltså ligger en bra bit under de beräknade maxavvikelserna. Avsætningen är därmed urförd utan grova fel. 5.2 Bygningsafsætning Denne del går ud på at afsætte en bygning med dimensionerne 20x80 m. Vores afsætning bliver lavet i Harrestrup Ådal da det ikke var muligt, uden gene for beboerne, at lave den i vores projektområde. Der foretages først RTK-måling af fire hjælpepunkter, der laves en terrestrisk netmåling med totalstation, derefter nivelleres fra en række GI-punkter til hjælpepunkterne. For at kunne afsætte med en høj nøjagtig udjævnes disse måleresultater, inden den egentlige afsætning sker vha. totalstation. 5.2.1 Kravspecifikation For bygningsafsætningen gælder det at den skal laves med overbestemt terrestrisk måling på baggrund af RTK-målte hjælpepunkter. Højden til hjælpepunkterne måles ved nivellement til fir GI-punkter. De endelige koordinater skal beregnes ved udjævning efter mindste kvadraters princip. Der skal afsættes fire modullinjer for en bygning, som efterfølgende kontrol måles. De afsatte punkter skal have en relativ nøjagtighed på σσ pp = 0.002mmmm. 5.2.2 Geometrisk nivellement Hjælpepunkterne til brug for afsætningen skal have en højde, da højden fra en RTK-måling er for upræcis, nivelleres der til hjælpepunkterne fra et højdefikspunkt. På grund af praktiske problemer med at lave afsætningsøvelsen i vores projektområde, laves afsætningen i området ved Harrestrup Ådal, men inden Figur 22 Oversigtskort for nivellement til hjælpepunkt 300 (markeret med gult) disse problemer blev kendt var der allerede nivelleret i vores projektområde ved Skovlunde Station. Hvis nivellementet skulle have været optimalt, skulle vi have nivelleret til flere hjælpepunkter, men for at spare tid blev det besluttet at nøjes med at dobbeltnivellere til punkt 300. Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010 21
Da nivellementet er overbestemt kan der nu laves en udjævning for at få en højde til punkt 300. Denne udjævning laves vha. af et MATLAB script. Først laves en minimalt fastholdt udjævning for at vurderer om der er grove fejl i målingerne. Residualer Normaliserede residualer 0.0000 1.5680 0.0000 0.0140-0.0027-0.8189-0.0057-1.8484-0.0002-0.1838-0.0013-1.2905-0.0007-0.5280-0.0008-0.5386-0.0010-0.5912 0.0000-0.0143-0.0014-0.6094 0.0024 1.0201 0.0006 1.2227-0.0001-0.1427 0.0009 1.0285-0.0009-1.0875-0.0001-0.2574-0.0009-1.7277 0.0001 0.1693-0.0016-1.9296 variansfaktor = 2.5529e-006 Figur 23 Del af outputfilen "fase2_niv_min_fast_output.txt" Af residualerne ses at målingerne stortset er forløbet godt, med undtagelse nivellementet til/fra GI-punkt 2-01-09216, dette kunne tyde på at Gi-punktet måske ikke er så godt bestemt, og at det ikke er vores målinger der er dårlige. Umiddelbart kan residualerne ikke sammenlignes da de er vægtet i forhold til vægt matricen, i stedet bruges de normaliserede residualer som er residualerne divideret med deres spredninger, derved fås en relativ størrelse der kan sammenlignes. Der ses ingen normaliserede residualer over 3, altså er der ingen af målingerne der indeholder grove fejl. Det ses at variansfaktoren er meget lille altså er målingerne gået bedre end forventet. Vores vægte er altså ikke helt optimale (vi har målt bedre end vi regnede med), og vægtene kunne med fordel justeres så der fås en værdi tæt på 1. Da der ikke blev konstateret nogle grove fejl fortsættes der nu med den fastholdte udjævning, der ligeledes laves vha. et MATLAB script. Residualer Normaliserede residualer 0.0000 16.825 0.0000 0.6756-0.0000-11.211-0.0000-23.738 0.0008 0.5246-0.0023-14.454 22 Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010
0.0003 0.1429-0.0018-0.7483-0.0027-0.9235 0.0017 0.5810-0.0062-15.204 0.0072 17.525 0.0006 0.8848-0.0001-0.1033 0.0009 0.7443-0.0009-0.7870-0.0001-0.1863-0.0009-12.503 0.0001 0.1225-0.0016-13.964 variansfaktor = 2.5774e-006 Figur 24Del af outputfilen "fase2_niv_fast_output.txt" Denne udjævning viser det samme resultat, en meget lille variansfaktor og normaliserede residualer der tilsyneladende virker normalfordelt omkring 0 med en spredning på 1. 5.2.3 Udjævning af GPS-vektorer Det var nu meningen af GPS målingerne af hjælpepunkterne og GI-punkterne skulle udjævnes vha. programmet LGO, desværre blev hjælpepunkterne målt i GPSnet.dk, hvilket betød at denne udjævning ikke var mulig at lave 5.2.4 Udjævning af terrestriske målinger Udjævningen af de terrestriske målinger fortaget med totalstation udjævnes i LGO, der udjævnes over målinger foretaget fra tre frie opstillinger, koordinaterne til de frie opstillinger er beregnet i TMK, fra netmålingerne til hjælpepunkterne som også var RTK-indmålt. Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010 23
Figur 25 Konfidensellipser for terrestrisk netmåling De frie opstillinger ses af ovenstående figur, opstillinger (mere eller mindre) i centrum af den udspændte polygon mellem hjælpepunkterne skulle sikre de mindste konfidensellipser. Dette kunne have været kontrolleret inden målingen i marken vha. testberegnings funktionen i TMK. I LGO blev der nu foretaget en fri udjævning, i bilaget fase2_ter_udj_rapport.pdf ses resultatet af udjævningen. Det fremgår at variansfaktoren (F-test) er 1.15 hvilket er lidt højt, hvilket tyder på at vi har målt lidt dårligere end forventet, af nedenstående figur ses det dog at konfidensellipserne er små med storakser under 1 mm.... Absolute Error Ellipses (2D - 39.4% 1D - 68.3%) Station A [m] B [m] A/B Phi Sd Hgt [m] 1 0.0007 0.0006 1.0 32 0.0006 2 0.0007 0.0006 1.1 37 0.0006 3 0.0007 0.0006 1.1 55 0.0006 301 0.0008 0.0006 1.3 17 0.0005 302 0.0008 0.0006 1.4 70 0.0005 303 0.0008 0.0007 1.3 32 0.0004 304 0.0008 0.0007 1.3 80 0.0004... 24 Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010
Figur 26 Konfidensellipser for den terrestriske udjævning Yderligere ses det af afsnittet Testing and Estimated Errors i resultatfilen at de normalisere residualer alle holder sig under 3, der er forholdsvis mange i intervallet ]-1;1[, få i [-2;-1] og [1;2], og kun to i [-3;2[ og ]2;3], hvilket antyder at de er normalfordelt. Det konkluderes altså netmålingen er forløbet godt, men at den dog er lidt dårligere end de forventede parametrene angivet i bilaget fase2_ter_udj_parametre.png. Det var nu meningen at der skulle laves en fri udjævning af alle observationer og derefter en fast udjævning af disse observationer. Formålet var at kontrollere for overordnede netspændinger, dette er dog ikke muligt da vi ikke kan forbinde vores hjælpepunkts RTK-måling med GI-punkt RTK-målingerne pga. hjælpepunkterne blev målt med GPSnet.dk. Derfor fortsættes der direkte til bygningsafsætningen 5.2.5 Bygningsafsætning Vi har nu fået bestemt hjælpepunkterne med lidt større præcision end for RTK-målingen. Hjælpepunkterne indlæses i GeoCAD, bygningen flyttes på plads i forhold til hjælpepunkterne og koordinaterne transformeres til et lokaltkoordinatsystem, hvor akserne er parallelle i forhold til bygningslinjerne. Figur 27 Hjælpepunkter og bygning til bygningsafsætningen I marken afsættes bygningen ved opstilling cirka i midten i forhold hjælpepunkter og bygningshjørner, da det sikre ensartede konfidensellipser. Nedenstående figur viser at det er punkter med 1m afstand til bygningshjørnerne der afsættes og ikke selve bygningshjørnet. Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010 25
Figur 28 Viser at det er punkterne 11, 12,21, 22 osv. der afsættes og ikke bygningshjørnerne 10, 20 osv. Først findes den relative position af opstillingen ved at måle til hjælpepunkterne, resultatet skrives til logfilen fase2_bygningsafsaetning_logfile.txt. Af den ses at den plane nøjagtighed er høj, og lav for højden, dette ses også på de to Error flags. Dette skyldes sandsynligvis at højderne er RTK-målt og dermed er målt med en stor unøjagtighed.... Resection, Residuals and Flags Point ID dhz g dh m dhd m Use Error 301-0.0055-0.032-0.001 3D 302 0.0038-0.021 0.002 3D 303-0.0007 0.023 0.000 3D Ht 304 0.0014 0.029-0.001 3D Ht Resection, Results Station ID : 1 Easting : 196.486m Northing : 444.751m Ortho Height: 25.950m Ori.corr. : 277.8605g sigma E : 0.001m sigma N : 0.001m sigma H : 0.015m sigma Ori.c.: 0.0014g... Figur 29 Del af l fase2_bygningsafsaetning_logfile.txt, resultat for relativ positionering Efter positioneringen af den frie opstilling afsættes nu de to pæle for hvert bygningshjørne, residualerne for disse afsætninger ses i nedenstående figur... Stakeout, Differences and Ortometric Heights Station ID: 1 Point ID de m dn m dh m H m 11-0.003-0.000-2.477 24.699 12 0.001 0.002-2.469 24.691 21 0.002 0.002-2.627 24.849 22 0.001-0.000-2.620 24.842 31-0.000 0.001-4.689 26.911 32 0.003-0.001-4.647 26.869 41 0.000-0.003-4.048 26.270 42-0.001-0.000-3.962 26.184... 26 Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010
Figur 30 Del af l fase2_bygningsafsaetning_logfile.txt, residualer for afsætningen Residualerne ses i kolonnerne de og dn, det optimale havde været at de alle var 0.000, men dette kræver at miniprismet bliver holdt meget roligt, hvilket ikke helt var tilfældet da vi målte. For at kontrollere afsætningen flyttes totalstationen nu, og der måles til de afsatte punkter igen. Resultatet af denne måling ses nedenfor. Der beregnes 2D-translationerne tt EE oooo tt NN og residualerne rr EE = EE tt EE, rr NN = NN tt NN samt fejlgrænserne ved σσ pp = 0.002mmmm tt EEEEEEEE = tt NNNNNNNN = ±3 2 σσ pp nn = 0.003mmmm rr EEEEEEEE = rr NNNNNNNN = ±3 2σσ pp = 0.0085mmmm Punkt deltae mm deltan mm H m re mm rn mm 11-0.003 0.000 24.696-0.0035-0.0005 12 0.001 0.000 24.693 0.0005-0.0005 21 0.002 0.006 24.548 0.0015-0.0055 22 0.000 0.001 24.838-0.0005 0.0005 31 0.000 0.001 26.910-0.0005 0.0005 32 0.001-0.002 26.869 0.0005-0.0025 41 0.001-0.002 26.268 0.0005-0.0025 42 0.002 0.000 26.185 0.0015-0.0005 Middel 0.0005 0.0005 Figur 31 Det ses at de 7 af punkterne er afsat meget tilfredsstillende, punkt 21 viser en stor residual for deltan, dette punkt kunne sandsynligvis være afsat med en større nøjagtighed. Da punktet er under fejlgrænsen er det dog ikke nødvendigt at genafsætte det for at opfylde kravspecifikationen, man kunne så diskutere om punktspredningen i virkeligheden er sat for høj. 5.3 Sammenfatning Det har alltså utförts en byggningsafsætning och en afsætning av skel och veje i denna fas. Afsætning av skel och veje utfördes i övningsområdet i Harestrup Ådal, och visade sig ha ett bättre värde på punktspridningen än det förväntade, dessutom med relativt stor marginal. E (m) N (m) Förväntad ±0.0382 ±0.0849 Beräknad [-0.015 ; 0.010] [-0.030; 0.015] Figur 32 Som tabellen visar är det något större spridning mellan värdena på N, men då dessa är markant lägre än det förväntade antas att det inte är behäftat med något fel. Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010 27
Det har även beräknats en residualplot med hjälp av TMK där värdet 0.008, vilket alltså också ligger långt under de förväntade värdena. Denna afsætning är alltså utförd utan grova fel Bygningsafsætningen är även den utförd i Harestrup Ådal, eftersom det inte var möjligt att utföra den inom vårt projektområde då det skulle störa de boende. Byggnadsdimensionerna är satta till 80x20 meter, E (m) N (m) Förväntad ±0.003 ±0.0085 Beräknad [-0.003 ; 0.002] [-0.002; 0.006] Figur 33 De beräknade värdena understiger även i denna afsætning de förväntade värdena vilket alltså betyder att den är utförd tillfredsställande och utan några grova fel. 6 Fase 3 I fas 3 ska tre produkter framställas, en digital terrängmodell, en teknisk karta samt ett ortofoto som ska vara baserat på de två flygfotografier som respektive grupp är tilldelade. Alla produkter ska framställas med hjälp av fotogrammetri. Som nämnt i tidigare avsnitt är det överlappningen av bilderna 75B och 76B som utgör den fotogrammetriske model. Dessa bilder ska sedan orienteras i förhållande till varandra, så kallad relativ orientering. Dessutom ska bilderna orienteras i förhållande till omvärlden, så kallad absolut orientering, som görs med hjälp av en RTK-inmätning av ett antal passpunkter. 6.1 Mottagarkontroll av billede 75B og 76B Der er en række ting der kan kontrolleres ved billeder til brug for fotogrammetri. Det er bedst at de er taget inden løvspring da bladene så ikke dækker for detaljer. Skyer skal der helst ikke være nogle af da det vil hindre indsigten til terrænet. Fra bingo rapporten ses det at billederne er taget den 08-04-2009, om formiddagen. De to nedenstående histogrammer viser fordelingerne af de forskellige farveværdier i billederne. Der skal helst være en fornuftig fordeling over hele spektret. Hotspots og sne vil vise sig ved at der er mange værdier i højre side af histogrammet, der ses nogle små høje værdier, men disse skyldes at billederne er påtrykt nummeret for det pågældende billede med hvid skrift. Mange store skygger eller generelt alt for mørke billeder vil vise sig ved at der ses mange værdier i den venstre side af histogrammet, dette er ikke tilfældet for vores billeder. 28 Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010
Figur 34 Histogrammer over de tre farvekanaler RGB for de to billeder Till de utlevererade bilderna följer en kalibreringsrapport, denna kalibreringsrapport används för att värdera bilderna. I kalibreringsrapporten kan man bland annat utläsa flyghöjd, kamerakonstant och pixelstorlek. Med hjälp av dessa olika värde kan man sedan beräkna solvinkel med mera. Konstanterna från kalibreringsrapporten kan utläsas ur tabellen nedan: Pixelstorlek Kamerakonstant Fotodimensioner Figur 35 7.2μm * 7.2μm 100.5 mm 14430 pxl * 9420 pxl 6.1.1.1 Overlap De utlevererade bilderna ska enligt producenten ha en längdöverlapp på 60 % ±5 %. I tabellen nedan presenteras de aktuella bredderna för bilderna, samt bredden på längdöverlappningen, och hur mycket detta motsvarar i procent. Mätningarna är utförda med linjal. 75 B 76 B Bredd 15.9 cm 15.9 cm Bredd längdöverlapp 9.2 cm 9.2 cm Längdöverlapp i % 57.86 % 57.86 % Figur 36 Som beräkningarna visar är alltså längdöverlappningen lite under 60 %. Dock måste det tas i beaktning att mätningarna är utförda med linjal, vilket kan leda till ett felaktigt resultat. Detta resultat är däremot av ringa värde och kan tas ur beräkningen i det här fallet. Och då resultatet av mätningen är nära 60 % accepteras värdet. 6.1.1.2 Flyghöjd Flyghöjden beräknas sedan som ett medeltal av de koordinater som passar med vårt område. Dessa koordinater åskådliggörs i bilden nedan. Figur 37 - Koordinater för beräkning av flyghöjd Som tidigare nämndes ska alltså ett medeltal av dessa två koordinaters flyghöjd ge ett ungefärligt värde för flyghöjden för vårt område. Siffrorna 75 och 76 är alltså våra utlevererade bilders koder. Landinspektørstudiet, 5. semester, Kortlægning og afsætning, gruppe 6, AAUK 2010 29