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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

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ArcGIS Survey Analyst

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Presentation Transcript


Arcgis survey analyst

Universität Bonn

Institut für Kartographie u. Geoinformation

Proseminar Geoinformation II

WS 04/05

ArcGIS Survey Analyst

Referent: André Klein

31.01.2005


Arcgis survey analyst

Gliederung

Allgemein

1. Was ist Survey Analyst ?

2. Begriffe

3. Werkzeuge

Anwendung

4. Voreinstellungen

5. Organisation der Vermessungsdaten

Aufgabe 1

6. Visualisieren von Vermessungdaten

Aufgabe 2

ArcGis Survey Analyst


Arcgis survey analyst

1. Was ist Survey Analyst ?

„Die Erweiterung Survey Analyst ergänzt die ArcGIS-Familie um umfangreiche Vermessungsfunktionalitäten und bietet Vermessungsfachleuten sowie Kataster- und Planungsverantwortlichen die Verarbeitungund Visualisierungvon Vermessungsdaten.“ (ESRI)

Gemeinschaftsprojekt der Firmen Leica Geosystems und ESRI

ArcGis Survey Analyst


Arcgis survey analyst

  • Brücke zwischen Datenerfassung bzw. Fortführung (Vermessung) und der Datenverwaltung und Auswertung (GIS)

bietet

  • Sammlung von Werkzeugen um

  • Vermessungsdaten zu verwalten

Survey Analyst

  • Messungen und Messpunkte in der Karte darzustellen

ermöglicht

  • durchgängigen Datenfluß vom Feld in das GIS und wieder zurück

  • schrittweise Verbesserung der geometrischen Qualität der GIS-Daten im Laufe der Zeit

1. Was ist Survey Analyst ?


Arcgis survey analyst

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

1. Was ist Survey Analyst ?


Arcgis survey analyst

2. Begriffe

  • survey project

  • survey objects

  • survey dataset

  • survey layer

  • survey aware feature

Berechnungen mit Survey Analyst:

  • CoGO computation

  • TPS computation


Arcgis survey analyst

Survey project

  • logische Strukturierung der Vermessungsinformationen

  • Speicherung der Daten in der Vermessungsdatenbank

  • Verwaltung der Vermessungsdaten die zu einem Auftrag gehören

Festlegen eines survey project:

  • durch die Vergabe eines Namens

  • durch die Definition des Koordinatensystems

ermöglicht:

  • eindeutige Zuordnung beim Zusammenlegen mehrerer Projekte zu einem Datensatz

2. Begriffe


Arcgis survey analyst

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)

2. Begriffe


Arcgis survey analyst

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.

2. Begriffe


Arcgis survey analyst

Survey objects

  • Für die Darstellung und Berechnung im GIS kann nur eine Koordinate verwendet werden. -GIS-Koordinate -

GIS-Koordinaten

  • aus einer Vermessung

  • als Mittel aus mehreren Vermessungen unterschiedlicher Projekte

Current Coordinate: Koordinaten aus mehreren Messungeninnerhalb eines Projektes

2. Begriffe


Arcgis survey analyst

Survey dataset

Vermessungsdatenbank, in der Informationen zu den einzelnen survey objects sowie dem survey project gespeichert werden.

2. Begriffe


Arcgis survey analyst

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

2. Begriffe


Arcgis survey analyst

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

2. Begriffe


Arcgis survey analyst

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

2. Begriffe


Arcgis survey analyst

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

2. Begriffe


Arcgis survey analyst

3. Werkzeuge

  • ArcCatalog

  • ArcMap

  • Editor

  • Survey Editor

  • Survey Explorer

  • Survey Analyst

ArcGIS Survey Analyst


Arcgis survey analyst

I. ArcCatalog

Oberflächezur 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:

3. Werkzeuge


Arcgis survey analyst

III. Editor

Start Eding:

Das Editieren der Vermessungsdaten durch den Survey Editor wird gestartet.

1

2

3. Werkzeuge


Arcgis survey analyst

III. Survey Editor

Zentrales Steuerungstool:

um die Berechnung im gewählten Projekt auszuführen

CoGo-Berechnungen

TPS-Berechnungen

um den Survey Explorer zu starten

ArcGis Survey Analyst


Arcgis survey analyst

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

3. Werkzeuge


Arcgis survey analyst

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.

3. Werkzeuge


Arcgis survey analyst

Detail pages aufrufen:

Navigationsschritte:

  • Zeile markieren

  • Menüauswahl mit der rechten Maustaste öffnen

List Page

Go To Details

Go To Computation

Go To Details

Go To Measurements

Go To Details

3. Werkzeuge


Arcgis survey analyst

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

3. Werkzeuge


Arcgis survey analyst

Inhalte:

List Page

Go To Measurements

Go To Details

3. Werkzeuge


Arcgis survey analyst

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

3. Werkzeuge


Arcgis survey analyst

Gliederung

Allgemein

1. Was ist Survey Analyst ?

2. Begriffe

3. Werkzeuge

Anwendung

4. Voreinstellungen

5. Organisation der Vermessungsdaten

Aufgabe 1

6. Visualisieren von Vermessungsdaten

Aufgabe 2

ArcGis Survey Analyst


Arcgis survey analyst

4. Voreinstellungen

I. Survey Analyst aktivieren

ArcCatalog: Tools  Extensions

Survey Analyst aktivieren

II. Einheiten setzen

ArcCatalog: Tools  Option


Arcgis survey analyst

Einheiten setzen

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

4. Voreinstellung


Arcgis survey analyst

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

  • größeres Vermessungsgebiet entspricht einem survey dataset (z.B. Bundesland)

  • Survey dataset in einzelne project folders unterteilt (z.B. Landkreise)

  • Innerhalb der project folders können projects für einzelne Vermessungsaufgaben angelegt werden. (z.B. Katastervermessung)


Arcgis survey analyst

Beispiel:

Geodatabase

survey dataset

project folders

survey projects

  • project folders - nicht zwingend notwendig

  • survey projects - direkt im survey dataset anlegen

5. Organistaion


Arcgis survey analyst

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

5. Organistaion


Arcgis survey analyst

Erzeugung eines survey dataset:

  • Koordinatensystem festlegen

  • „Select“ oder „Import“ - Koordinatensystem auswählen

  • survey aware feature classes auswählen

  • mit „Finish“ fertigstellen

5. Organistaion


Arcgis survey analyst

Eigenschaften des survey dataset:

  • Rechtsklick auf survey dataset

  • „Properties“

  • General

  • Package ( Datentypen)

  • Spatial Reference (Koordinatensystem)

  • Feature Classes (survey aware feature classes)

5. Organistaion


Arcgis survey analyst

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

5. Organistaion


Arcgis survey analyst

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

werden auf alle Strecken für CoGo-Berechnungen angewendet

  • „Winkelkorrektion“ festlegen

5. Organistaion


Arcgis survey analyst

Erzeugung eines survey project:

  • „Standardabweichungen“ definieren

  • Methoden der Korrektionsberechnungen auswählen

  • mit „Finish“ fertigstellen

5. Organistaion


Arcgis survey analyst

Eigenschaften eines survey project:

  • Rechtsklick auf survey project

  • „Properties“

Alle Angaben lassen sich in den Eigenschaften anzeigen und z. T. ändern.

5. Organistaion


Arcgis survey analyst

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

5. Organistaion


Arcgis survey analyst

Import von Vermessungsdaten

2. Schritt: Koordinatensystem festlegen

Koordinatensystem der zu importierenden Daten entspricht dem des survey project

oder

Koordinatensystem der Importdatei muss angegeben werden

3. Schritt: Protokolldatei erzeugen

Die Ergebnisse des Imports werden in einem log file dokumentiert.

Speicherort und Dateiname angeben

5. Organistaion


Arcgis survey analyst

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


Arcgis survey analyst

Lösung

vorher

importierte Daten


Arcgis survey analyst

6. Visualisieren von Vermessungsdaten

In ArcMap erfolgt die Darstellung von Vermessungsdaten mit Hilfe von survey layer und sublayer.

Survey layer

Sublayer

ein sublayer je measurement classe:

  • Coordinated

  • No Coordinates

  • TPS Measurement

  • CoGo Measurements


Arcgis survey analyst

  • Survey layer können ein oder mehrere Vermessungsprojekte in der Karte darstellen.

  • Verwaltung über die Eigenschaften des survey layers

  • Rechtsklick auf dem survey layer  Properties

oder

  • Doppelklick auf dem survey layer

Darzustellende Projekte aktivieren

6. Visualisierung


Arcgis survey analyst

Erzeugen eines survey layers

Survey layer werden erzeugt, wenn...

  • survey project

  • project folder

  • survey dataset

...in ArcMap eingefügt wird.

„Add Data“ Button

oder

„Drag & Drop“

6. Visualisierung


Arcgis survey analyst

Erzeugen eines sublayers

Sublayer werden über die Eigenschaften des survey layers gesteuert.

  • Rechtsklick auf dem survey layer  Properties

oder

  • Doppelklick auf dem survey layer

Sublayer hinzufügen

6. Visualisierung


Arcgis survey analyst

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

6. Visualisierung


Arcgis survey analyst

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

6. Visualisierung


Arcgis survey analyst

Fehlerellipsen

sublayer points:

Properties  Symbology  Error Ellipse

Häkchen setzen

Symbol und Farbe einstellen

magnification

Vergrößerungsfaktor zur besseren Darstellung

6. Visualisierung


Arcgis survey analyst

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

6. Visualisierung


Arcgis survey analyst

Lösung

6. Visualisierung


Arcgis survey analyst

Literatur

GIS by ESRI: Using ArcGIS Survey Analyst

GIS by ESRI: Survey Analyst Concepts

Gernot Tutsch: Von Geodaten zu Geoinformation


Arcgis survey analyst

ENDE


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