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Heft 3/2003
Heft 3/2003
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Die neue Generation des digitalen Geländemodells von Österreich
Kurzfassung
Im Jahr 1976 begann im BEV die Datenerfassung eines ersten flächendeckenden digitalen Geländemodells (DGM) mit photogrammetrischen Methoden. Anlass war der Einstieg Österreichs in die Orthophotoproduktion und der damit verbundene Bedarf an Höheninformation. Der vorliegende Beitrag soll einen kurzen Streifzug durch die Entwicklung der Erfassungs- und Verwaltungsmethoden zu einem hochauflösenden DGM mit universellen Anwendungsmöglichkeiten bieten und die fruchtbringende Zusammenarbeit zwischen Forschung und Verwaltung am Beispiel der beteiligten Institutionen demonstrieren.
Abstract
In 1976 data acquisition for a countywide Digital Terrain Model (DTM) based on Photogrammetry has started at the BEV. With the introduction of orthophotos also height information was needed. In this paper a short summary of the development of acquisition methods and the administration of high resolution DTM with universal applications is presented. Furthermore the fruitful collaboration of the institutions involved is a good example for the co-operation between research and administration.
Im Jahr 1976 begann im BEV die Datenerfassung eines ersten flächendeckenden digitalen Geländemodells (DGM) mit photogrammetrischen Methoden. Anlass war der Einstieg Österreichs in die Orthophotoproduktion und der damit verbundene Bedarf an Höheninformation. Der vorliegende Beitrag soll einen kurzen Streifzug durch die Entwicklung der Erfassungs- und Verwaltungsmethoden zu einem hochauflösenden DGM mit universellen Anwendungsmöglichkeiten bieten und die fruchtbringende Zusammenarbeit zwischen Forschung und Verwaltung am Beispiel der beteiligten Institutionen demonstrieren.
Abstract
In 1976 data acquisition for a countywide Digital Terrain Model (DTM) based on Photogrammetry has started at the BEV. With the introduction of orthophotos also height information was needed. In this paper a short summary of the development of acquisition methods and the administration of high resolution DTM with universal applications is presented. Furthermore the fruitful collaboration of the institutions involved is a good example for the co-operation between research and administration.
Gebrauchsformeln für die UTM-Projektion nach Krüger
Kurzfassung
Es existieren verschiedene Lösungen der konformen Meridianstreifenprojektion nach Gauss. Die gebräuchlichsten beruhen auf Taylorentwicklungen und sind für 3°-Streifen ausgelegt. Die UTM-Projektion beruht auf 6°-Streifen, was eine Erweiterung der Taylorentwicklung, oder den Rückgriff auf mathematisch anspruchsvollere Lösungen erforderlich macht. Vor bald hundert Jahren hat Krüger seine grundlegende Arbeit über die konforme Abbildung des Erdellipsoides veröffentlicht. Sie verdient es, wieder in Erinnerung gerufen zu werden. Die Krüger´schen Formeln sind bemerkenswert symmetrisch gebaut und liefern über sehr kurze Reihen mm-Genauigkeit selbst für extrem breite Meridianstreifen. Die Formeln werden ohne Herleitung für den praktischen Gebrauch aufbereitet und wurden bis 50° Längendifferenz getestet.
Abstract
There are several solutions for the conformal meridian strip projection as developed by Gauss in use. Commonly they are based on Taylor expansions for 3°-strips. The UTM-projection, however, demands 6°-strips which fact necessitates an extension of the Taylor series or the employment of mathematically more advanced solutions. Almost a hundred years ago, Krüger published his fundamental work on the conformal projection of the Earth ellipsoid. His formulas deserve to be brought back to memory because of their high accuracy even for extremely wide strips and their remarcable symmetrical construction. The formulas are prepared for practical usage without the theoretical background and have been tested up to 50° distance from the initial meridian.
Es existieren verschiedene Lösungen der konformen Meridianstreifenprojektion nach Gauss. Die gebräuchlichsten beruhen auf Taylorentwicklungen und sind für 3°-Streifen ausgelegt. Die UTM-Projektion beruht auf 6°-Streifen, was eine Erweiterung der Taylorentwicklung, oder den Rückgriff auf mathematisch anspruchsvollere Lösungen erforderlich macht. Vor bald hundert Jahren hat Krüger seine grundlegende Arbeit über die konforme Abbildung des Erdellipsoides veröffentlicht. Sie verdient es, wieder in Erinnerung gerufen zu werden. Die Krüger´schen Formeln sind bemerkenswert symmetrisch gebaut und liefern über sehr kurze Reihen mm-Genauigkeit selbst für extrem breite Meridianstreifen. Die Formeln werden ohne Herleitung für den praktischen Gebrauch aufbereitet und wurden bis 50° Längendifferenz getestet.
Abstract
There are several solutions for the conformal meridian strip projection as developed by Gauss in use. Commonly they are based on Taylor expansions for 3°-strips. The UTM-projection, however, demands 6°-strips which fact necessitates an extension of the Taylor series or the employment of mathematically more advanced solutions. Almost a hundred years ago, Krüger published his fundamental work on the conformal projection of the Earth ellipsoid. His formulas deserve to be brought back to memory because of their high accuracy even for extremely wide strips and their remarcable symmetrical construction. The formulas are prepared for practical usage without the theoretical background and have been tested up to 50° distance from the initial meridian.
Netzwerk-Voronoi-Diagramme
Kurzfassung
In dieser Arbeit wird das Netzwerk-Voronoi-Diagramm vorgestellt und seine Implementierung beschrieben. Dazu wird Dijkstra’s kürzester-Wege-Algorithmus so modifiziert, dass er kürzeste Wegzeiten von mehreren Voronoi-Generatoren gleichzeitig berechnet. Auf diese Weise erhält man Partitionierungen der Knoten eines Netzwerks. Über diese Knoten-Netzwerk-Voronoi-Diagramme hinaus werden dann auch Kanten den gegebenen Generatoren zugeordnet. Für Kanten-Netzwerk-Voronoi-Diagramme wird eine spezielle Behandlung von Richtungen und unsymmetrischen Kosten im Netzwerk vorgeschlagen. Flächen-Netzwerk-Voronoi-Diagramme bleiben unberücksichtigt, da die betrachteten Anwendungen auf nicht-planaren Netzen beruhen. Drei Anwendungen demonstrieren den Nutzen solcher Netzwerk-Voronoi-Diagramme.
Abstract
This paper presents the Network-Voronoi-Diagram and describes its implementation. Dijkstra’s shortest path algorithm is modified in way that it calculates shortest paths from several Voronoi generators at the same time. The result is a partition of the nodes of the network. Additionally the arcs of the network are attributed to the generators, considering especially their direction and unsymmetric costs. Faces are excluded in the diagrams because the considered networks are not planar. Three applications demonstrate the contribution of Network Voronoi Diagrams compared to Voronoi Diagrams.
In dieser Arbeit wird das Netzwerk-Voronoi-Diagramm vorgestellt und seine Implementierung beschrieben. Dazu wird Dijkstra’s kürzester-Wege-Algorithmus so modifiziert, dass er kürzeste Wegzeiten von mehreren Voronoi-Generatoren gleichzeitig berechnet. Auf diese Weise erhält man Partitionierungen der Knoten eines Netzwerks. Über diese Knoten-Netzwerk-Voronoi-Diagramme hinaus werden dann auch Kanten den gegebenen Generatoren zugeordnet. Für Kanten-Netzwerk-Voronoi-Diagramme wird eine spezielle Behandlung von Richtungen und unsymmetrischen Kosten im Netzwerk vorgeschlagen. Flächen-Netzwerk-Voronoi-Diagramme bleiben unberücksichtigt, da die betrachteten Anwendungen auf nicht-planaren Netzen beruhen. Drei Anwendungen demonstrieren den Nutzen solcher Netzwerk-Voronoi-Diagramme.
Abstract
This paper presents the Network-Voronoi-Diagram and describes its implementation. Dijkstra’s shortest path algorithm is modified in way that it calculates shortest paths from several Voronoi generators at the same time. The result is a partition of the nodes of the network. Additionally the arcs of the network are attributed to the generators, considering especially their direction and unsymmetric costs. Faces are excluded in the diagrams because the considered networks are not planar. Three applications demonstrate the contribution of Network Voronoi Diagrams compared to Voronoi Diagrams.
Sensitivitätsanalyse beim Ausgleich von Messdaten mit einer Geraden bzw. einer Exponentialfunktion
Kurzfassung
Passt man Messdaten z.B. mit einer Geraden oder einer Exponentialfunktion an, so ist auch eine Frage, wie sich eventuelle Fehler in den Daten auf die zu bestimmenden Parameter auswirken. Es wir eine einfache Methode vorgestellt, die es bei vorliegenden Schätzungen für die (additiven oder prozentualen) Fehler in de Messdaten erlaubt, die Auswirkungen auf die Parameter zu studieren.
Passt man Messdaten z.B. mit einer Geraden oder einer Exponentialfunktion an, so ist auch eine Frage, wie sich eventuelle Fehler in den Daten auf die zu bestimmenden Parameter auswirken. Es wir eine einfache Methode vorgestellt, die es bei vorliegenden Schätzungen für die (additiven oder prozentualen) Fehler in de Messdaten erlaubt, die Auswirkungen auf die Parameter zu studieren.
Metro Delhi - Projektmanagement in der Ingenieurgeodäsie
Kurzfassung
Im Rahmen des beginnenden U-Bahn-Ausbaus in der indischen Metropole Neu Delhi beauftrage die DMRC (Delhi Metro Rail Corporation) das Joint Venture IMCC (International Metro Civil Contractors) mit dem Bau des ersten untertägigen U-Bahn-Bauloses in Delhi. IMCC besteht aus den Firmen DYWIDAG (Deutschland), SAMSUNG (Südkorea), L&T (Indien), SHIMIZU (Japan) und IRCON (Indien). Da die organisatorischen Anforderungen erfahrungsgemäß mit der Projektgröße exponentiell ansteigen, waren angesichts der im U-Bahn-Bau einzigartigen Dimensionen des Projektes (Bauloslänge ca. 7 km, Auftragssumme ca. 400 Mio. Dollar) besondere methodische Vorarbeiten unerlässlich. In monatelanger Entwicklung wurde daher ein Gesamtkonzept für Vermessung und Deformationsmessung, für Daten-, Personal-, Subunternehmer-, Geräte- und Fuhrparkmanagement erstellt. In der Umsetzungsphase musste das Konzept laufend an die lokalen Rahmenbedingungen angepasst werden. Mangels Vorprojekten und aufgrund der in Indien herrschenden schwierigen Zustände erforderte dies sowohl organisatorische als auch persönliche Höchstleistungen. In fachlicher Hinsicht umfasst das Projekt ein umfangreiches Konglomerat von Tunnelbau-Techniken: vom Tübbing-Fertigteilwerk über maschinelle Tunnelvortriebe und unterirdischen Ausbruch ganzer Stationen mit Sprengvortrieb und NATM (New Austrian Tunneling Method) bis hin zu Stationsbau mit Schlitzwandtechnik. Die Verantwortung für die Konzeption und Organisation der gesamten Vermessung und Deformationsmessung, sowie der Vortriebssteuerungen oblag dem zuständigen Chief Surveyor (Autor), der von der Firma Geodata GmbH, Leoben, Österreich, gestellt wurde.
Abstract
Since the need of public transportation became obvious in the congested urban areas of India a metro concept was developed for the capital New Delhi by Indian authorities represented by DMRC (Delhi Metro Rail Corporation). The Joint Venture IMCC, consisting of the partners DYWIDAG (Germany), SAMSUNG (South Korea), L&T (India), SHIMIZU (Japan) und IRCON (India), got the contract to build the first underground metro line in Delhi. Experience shows that an increase of the project size leads to an exponential increase of organisation and management requirements. With a length of about 7 km and a contract sum of about 400 million dollars the Metro Delhi Project MC1B was unique worldwide. Therefore a methodical development of a concept for survey, monitoring, data-, staff- and subcontractor-management, instrument- and car park-administration was required. The implementation and adaptation of the concept was difficult because of the non-availability of similar projects in the past and the actual conditions in India. It required high performance in organisation and strong personal commitment. The project covers a huge conglomeration of tunnelling techniques: the installation of a tunnel segment factory, Tunnel Bore Machines (TBM), Earth Pressure Balance Machines (EPBM), the New Austrian Tunneling Method (NATM) excavation for underground tunnels and stations and the construction of stations and structures with diaphragm walls are only some highlights of the project. The responsibility for the conception and organisation of all survey works, optical monitoring and tunnel guidance was with the Chief Surveyor (author) from the company Geodata GmbH, Leoben, Austria.
Im Rahmen des beginnenden U-Bahn-Ausbaus in der indischen Metropole Neu Delhi beauftrage die DMRC (Delhi Metro Rail Corporation) das Joint Venture IMCC (International Metro Civil Contractors) mit dem Bau des ersten untertägigen U-Bahn-Bauloses in Delhi. IMCC besteht aus den Firmen DYWIDAG (Deutschland), SAMSUNG (Südkorea), L&T (Indien), SHIMIZU (Japan) und IRCON (Indien). Da die organisatorischen Anforderungen erfahrungsgemäß mit der Projektgröße exponentiell ansteigen, waren angesichts der im U-Bahn-Bau einzigartigen Dimensionen des Projektes (Bauloslänge ca. 7 km, Auftragssumme ca. 400 Mio. Dollar) besondere methodische Vorarbeiten unerlässlich. In monatelanger Entwicklung wurde daher ein Gesamtkonzept für Vermessung und Deformationsmessung, für Daten-, Personal-, Subunternehmer-, Geräte- und Fuhrparkmanagement erstellt. In der Umsetzungsphase musste das Konzept laufend an die lokalen Rahmenbedingungen angepasst werden. Mangels Vorprojekten und aufgrund der in Indien herrschenden schwierigen Zustände erforderte dies sowohl organisatorische als auch persönliche Höchstleistungen. In fachlicher Hinsicht umfasst das Projekt ein umfangreiches Konglomerat von Tunnelbau-Techniken: vom Tübbing-Fertigteilwerk über maschinelle Tunnelvortriebe und unterirdischen Ausbruch ganzer Stationen mit Sprengvortrieb und NATM (New Austrian Tunneling Method) bis hin zu Stationsbau mit Schlitzwandtechnik. Die Verantwortung für die Konzeption und Organisation der gesamten Vermessung und Deformationsmessung, sowie der Vortriebssteuerungen oblag dem zuständigen Chief Surveyor (Autor), der von der Firma Geodata GmbH, Leoben, Österreich, gestellt wurde.
Abstract
Since the need of public transportation became obvious in the congested urban areas of India a metro concept was developed for the capital New Delhi by Indian authorities represented by DMRC (Delhi Metro Rail Corporation). The Joint Venture IMCC, consisting of the partners DYWIDAG (Germany), SAMSUNG (South Korea), L&T (India), SHIMIZU (Japan) und IRCON (India), got the contract to build the first underground metro line in Delhi. Experience shows that an increase of the project size leads to an exponential increase of organisation and management requirements. With a length of about 7 km and a contract sum of about 400 million dollars the Metro Delhi Project MC1B was unique worldwide. Therefore a methodical development of a concept for survey, monitoring, data-, staff- and subcontractor-management, instrument- and car park-administration was required. The implementation and adaptation of the concept was difficult because of the non-availability of similar projects in the past and the actual conditions in India. It required high performance in organisation and strong personal commitment. The project covers a huge conglomeration of tunnelling techniques: the installation of a tunnel segment factory, Tunnel Bore Machines (TBM), Earth Pressure Balance Machines (EPBM), the New Austrian Tunneling Method (NATM) excavation for underground tunnels and stations and the construction of stations and structures with diaphragm walls are only some highlights of the project. The responsibility for the conception and organisation of all survey works, optical monitoring and tunnel guidance was with the Chief Surveyor (author) from the company Geodata GmbH, Leoben, Austria.
Das russische System der Landadministrierung - im Vergleich zum österreichischen System
Kurzfassung
In diesem Artikel werden die Hauptschwierigkeiten analysiert, die im Prozess des Zusammenwirkens von verschiedenen russischen Ministerien entstehen, die in die Regulierung des Landmarktes involviert sind. Es wird der Zweck der Konsolidierung der Kataster- und Grundbuchdaten in einer einheitlichen Datenbank und die Möglichkeiten der Anwendung dieser Erfahrung in Russland aufgezeigt. Das österreichische Informationssystem aller Grundstücke und Immobilien fiziert sich selbst bzw. verschafft dem Staat eine zusätzliche Einnahmequelle. Allerdings darf man nicht vergessen, dass eine einfache Vereinigung der Daten in einer Datenbank bei der Lösung der im Artikel gestellten Probleme kaum helfen kann. Ein positives Resultat kann nur durch ein komplexes Herangehen zum Aufbau eines einheitlichen Informationssystems erreicht werden.
In diesem Artikel werden die Hauptschwierigkeiten analysiert, die im Prozess des Zusammenwirkens von verschiedenen russischen Ministerien entstehen, die in die Regulierung des Landmarktes involviert sind. Es wird der Zweck der Konsolidierung der Kataster- und Grundbuchdaten in einer einheitlichen Datenbank und die Möglichkeiten der Anwendung dieser Erfahrung in Russland aufgezeigt. Das österreichische Informationssystem aller Grundstücke und Immobilien fiziert sich selbst bzw. verschafft dem Staat eine zusätzliche Einnahmequelle. Allerdings darf man nicht vergessen, dass eine einfache Vereinigung der Daten in einer Datenbank bei der Lösung der im Artikel gestellten Probleme kaum helfen kann. Ein positives Resultat kann nur durch ein komplexes Herangehen zum Aufbau eines einheitlichen Informationssystems erreicht werden.