Der Netzausgleich

Gleicht ein Lagenetz streng aus (vermittelnde Ausgleichung nach der Methode der kleinsten Quadrate). Grundlage sind die Richtungen und Strecken der Netzmessungen des Projekts, auf Wunsch ergänzt um Kreiselazimute und Spannmaße. Das Ergebnis steht in der Ergebnisliste Netzausgleich; in der Messwertdatei wird die Berechnung als Makro NETZAUSGLEICH gespeichert.

Aufruf: Menü Netz → Netzausgleich.

Es ist dasselbe Fenster wie beim Netzausgleich - Höhen und beim Nivellement; nur die Lage-Ausgleichung bietet die Registerkarten Richtungen, Polarstrecken, Kreisel-Azimute und Spannmaße sowie die Schalter Freies Netz, Maßstab frei und Strecken mitteln.

Der Kopf des Fensters

Feld	Bedeutung
Layer	Nummern der Netzmessungs-Layer, deren Messungen in die Ausgleichung eingehen. In den Punktauswahlmasken erscheinen dann nur die in diesen Layern gemessenen Punkte (z. B. NETZMESSUNG, L=1 …).
FR-Akte	Kennzeichnet die Berechnung für die Fortführungsrissakte. In Sachsen-Anhalt gibt es den Schalter nicht.
Setze alle Standardabweichungen	Belegt die Standardabweichungen aller Beobachtungen mit den Vorgabewerten.

Registerkarte Netz

Netzpunkte

Wählen Sie hier die auszugleichenden Netzpunkte einschließlich der Festpunkte.

Standardabweichungen der Beobachtungen

Die durch das Messgerät (Device) gegebenen Standardabweichungen können hier überschrieben werden.

Feld	Einheit	Bedeutung
Richtungen	gon	Standardabweichung einer gemessenen Richtung
Zieleinstellung	m	Standardabweichung der Zieleinstellung (Zentrierung von Instrument und Ziel)
Strecken absolut	m	konstanter Anteil der Streckenstandardabweichung
Strecken relativ	ppm	streckenabhängiger Anteil

Festpunkte

Die Festpunkte (Anschlusspunkte) sind eine Untermenge der Netzpunkte: die identischen Punkte im Zielkoordinatensystem. Neben Nummerierungsbezirk und Punktnummer tragen Sie ein:

Standardabweichungen – endgültig (m): Standardabweichung der Koordinaten in der endgültigen Ausgleichung. 0 hält den Punkt fest (Anschlusszwang); ein Wert größer 0 führt die Koordinaten als Beobachtung ein – der Punkt ist dann ein beweglicher Anschlusspunkt und erscheint im Protokoll unter Bewegliche Festpunkte.
Standardabweichungen – vorläufig (m): Standardabweichung für die vorläufige Ausgleichung (Kontrollrechnung). Ist für keinen Festpunkt ein vorläufiger Wert gesetzt, wird keine vorläufige Ausgleichung gerechnet.
Koordinaten verändern: Kennzeichnet Festpunkte, deren Koordinaten die Ausgleichung verändern darf.

Voreinstellungen für die Standardabweichungen der Festpunkte legen Sie in den Compiler-Optionen Ausgleichung fest.

Hinweis: In Baden-Württemberg sollen die Landeskoordinaten neuer AP in einer Ausgleichung mit beweglichen Anschlusspunkten berechnet werden; als Standardabweichung a priori der Anschlusspunkte kann 0,01 m angesetzt werden (VwVLV BW Nr. 42.5). Eine Ausgleichung mit Anschlusszwang (Standardabweichung 0) ist zu rechnen, wenn die Abweichung an mindestens einem Anschlusspunkt 0,03 m übersteigt und die Koordinaten des Anschlusspunktes nachweislich zutreffen.

Schalter

Schalter	Wirkung	im Makro
Alle Punkte	Stellt auch Punkte, die im Projekt bestimmt wurden, als Festpunkte zur Auswahl (z. B. aus einer GNSS_NETZMESSUNG). Ab Werk gesetzt.	–
Freies Netz	Freie Netzausgleichung, siehe unten.	`,FVA`
Maßstab frei	Führt einen zusätzlichen, gemeinsamen Maßstab für alle Streckenbeobachtungen als Unbekannte in die Ausgleichung ein. Das Protokoll weist ihn als Maßstab aus Streckenmessung aus.	`,NM`
Strecken mitteln	Mittelt mehrfach gemessene Strecken (Hin- und Rückmessung, mehrere Aufstellungen) vor der Ausgleichung, siehe unten. Bei einem neu angelegten Netzausgleich in Baden-Württemberg gesetzt, sonst nicht.	`,NSM`
normalverteilte NV	Die normierten Verbesserungen werden als normalverteilt behandelt (Baarda-Test) statt als t-verteilt. Die Voreinstellung kommt aus den Compiler-Optionen.	`,NNV`

Freies Netz

Bei gesetztem Schalter Freies Netz rechnet VermCad eine freie Netzausgleichung: Für die Koordinaten der Festpunkte werden keine Zwangs- oder Beobachtungsgleichungen geführt. Die Berechnung verläuft im Wesentlichen so, als würden Sie alle Festpunkte mit dem Flag o verwerfen; die Festpunkte lagern und orientieren das Netz nur.

Eine freie Ausgleichung ist auch ohne oder mit nur einem Festpunkt möglich. Ohne Festpunkte liegen die Koordinaten in der Nähe des Nullpunkts; sonst dienen die eingelesenen Festpunkte als Startnäherung, und das Ergebnis liegt in ihrer Nähe.
Wie bei einem mit o verworfenen Festpunkt werden veränderte Koordinaten der Festpunkte nur übernommen, wenn Sie das bei Koordinaten verändern anweisen.
Das freie Netz zeigt, wie gut die Beobachtungen untereinander zusammenpassen – unbeeinflusst von Spannungen im Festpunktfeld. Es eignet sich deshalb, um grobe Fehler in den Beobachtungen zu suchen.

Weil die Festpunkte nicht in die Ausgleichung eingehen, liefert das freie Netz keine Standardabweichungen der Punkte: Fehlerellipsen, sX, sY, sL und der EKP (Berlin) entfallen, und das Produkt EF*SP (Baden-Württemberg, Nordrhein-Westfalen) kann nicht gebildet werden. Das Protokoll weist mit einer Hinweiszeile darauf hin (siehe Freies Netz im Protokoll).

Hinweis: In Baden-Württemberg ist die freie Ausgleichung nach VwVLV BW Nr. 43.7 ein Untersuchungswerkzeug, wenn Grenzwerte der Berechnung oder der statistischen Überprüfung nicht eingehalten sind. Nach Abschluss der Untersuchung ist mit beweglichen Anschlusspunkten nach Nr. 42.5 zu rechnen – erst dieses Protokoll enthält die nach Nr. 43.5 geforderten EF*SP-Werte. Schalten Sie Freies Netz vor der Abgaberechnung also wieder ab.

Nicht zu verwechseln mit der globalen Option $FN bzw. dem Blockkopf-Parameter ,FN: Diese lassen nur eine freie Reihenfolge der Datensätze in Netzmessungen zu und haben mit der freien Ausgleichung nichts zu tun.

Strecken mitteln

Bei gesetztem Schalter Strecken mitteln mittelt VermCad mehrfach gemessene Strecken vor der Ausgleichung arithmetisch; statt der Einzelmessungen geht dann nur das Mittel in die Ausgleichung ein. Als mehrfach gemessen gilt eine Strecke, wenn sie

hin und zurück gemessen wurde (vom Standpunkt A nach B und vom Standpunkt B nach A) oder
aus mehreren Aufstellungen gemessen wurde.

Was sich dadurch ändert:

Im Protokoll erscheint eine gemittelte Strecke nur einmal, beim zuerst aufgeführten Standpunkt. Bei der Gegenrichtung bzw. bei den weiteren Aufstellungen steht nur noch die Richtung.
Die Richtungen gehen immer je Aufstellung ein; jede Aufstellung behält ihre eigene Orientierungsunbekannte. Mehrere Sätze innerhalb einer Netzmessung hat VermCad schon bisher gemittelt – das ist unabhängig vom Schalter.
Verworfene Strecken – auch solche, die auf der Registerkarte Polarstrecken mit einem großen Wert (z. B. 99) außer Kraft gesetzt sind – gehen nicht in das Mittel ein.
Gemittelt werden nur die Polarstrecken der Netzmessungen; Spannmaße, Kreiselazimute und GNSS-Beobachtungen bleiben unberührt.

Genauigkeit der gemittelten Strecke

Die gemittelte Strecke erhält als Standardabweichung a priori

σ_Mittel = √(σ₁² + σ₂² + … + σ_n²) / n

Dabei ist σ_i die Standardabweichung a priori der einzelnen Messung (aus Strecken absolut und Strecken relativ bzw. ein individueller Wert von der Registerkarte Polarstrecken) und n die Anzahl der gemittelten Messungen. Sind alle Messungen gleich genau, ist das σ/√n: Eine hin und zurück gemessene Strecke mit σ = 0,007 m geht mit rund 0,005 m in die Ausgleichung ein. Im Protokoll steht dieser Wert als s(V) der Strecke.

Hinweis bei auffälligen Einzelmessungen

Vor dem Mitteln vergleicht VermCad jede Einzelmessung mit dem Mittel. Weicht sie deutlich stärker ab, als nach den Standardabweichungen a priori zu erwarten ist, erscheint in den Fehlern und Hinweisen der Hinweis 737:

Mehrfach gemessene Strecke … - …: Die Messung von Standpunkt … weicht um x m vom Mittel ab. Grober Fehler möglich, Testlauf ohne Streckenmittelung empfohlen.

Gemittelt wird trotzdem. Ein grober Fehler in einer Einzelmessung geht nur anteilig in das Mittel ein und ist in der Ausgleichung danach kaum noch zu erkennen. Suchen Sie grobe Fehler deshalb zuerst mit einem Lauf ohne Strecken mitteln – dort steht jede Strecke mit ihrer eigenen normierten Verbesserung im Protokoll – und setzen Sie den Schalter erst für die abschließende Berechnung.

Voreinstellung und Makro

Bei einem neu angelegten Netzausgleich ist Strecken mitteln in der Ausgabe für Baden-Württemberg gesetzt, in den anderen Bundesland-Ausgaben nicht. Bestehende Netzausgleiche rechnen unverändert ohne Mittelung, bis Sie den Schalter setzen – auch in Baden-Württemberg.

Im Makro NETZAUSGLEICH steht dafür der Parameter ,NSM. Ein Gegenstück zum Abschalten gibt es nicht: Fehlt ,NSM, wird nicht gemittelt.

Hinweis: Die Mittelung mehrfach gemessener Strecken vor der Ausgleichung sieht beispielsweise die VwVLV Baden-Württemberg in Nr. 42.1 vor.

Registerkarten Richtungen und Polarstrecken

Hier geben Sie einzelne Standardabweichungen für gemessene Richtungen bzw. Strecken vor – abweichend von den Vorgaben der Registerkarte Netz. Ein großer Wert (z. B. 99) setzt eine Beobachtung praktisch außer Kraft.

Auf der Registerkarte Polarstrecken verwirft der Schalter Alle Strecken zwischen Festpunkten verwerfen alle Strecken zwischen zwei Festpunkten, die beide unter Zwang (Standardabweichung 0) stehen (Makro-Parameter ,DFHD).

Registerkarte Kreisel-Azimute

Wurden zusätzlich Kreisel-Azimute bestimmt, geben Sie diese hier mit ihrer Standardabweichung ein.

Registerkarte Spannmaße

Hier können zusätzliche Spannmaßkontrollen eingegeben werden.

Fuß des Fensters

Feld	Bedeutung
Fehler aus	Die Berechnung meldet Überschreitungen nicht als Fehler. Der Schalter ist gesperrt, wenn das Projekt Berechnungsfehler ohnehin ignoriert.
Deaktiviert	Das Makro bleibt in der Messwertdatei stehen, wird aber nicht gerechnet.
Nachweis, Bemerkung	Freitexte, die in die Ergebnisliste übernommen werden.

Einstellungen, die es nur im Makro gibt

Einige Einstellungen haben keinen Schalter im Dialog und werden im Quelltext der Messwertdatei im Kopf des Makros NETZAUSGLEICH gesetzt, u. a. ,DEA_EFSP (EP und EF*SP nicht berechnen, Baden-Württemberg und Nordrhein-Westfalen), ,DEA_EKP (EKP nicht berechnen, Berlin) und ,NAE = n (Anzahl der Näherungsiterationen). Der Dialog lässt diese Angaben beim Speichern unverändert.

Siehe auch

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