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Dateneditor und -tabellen

Der Dateneditor ist die größte Komponente auf der GUI von JAG3D und befindet sich rechts neben dem Datenbaum und unterhalb des Hauptmenüs. Im Dateneditor besteht die Möglichkeit, Metadaten zum Projekt abzulegen, die Daten der einzelnen Gruppen zu manipulieren und sich die Ergebnisse nach der Ausgleichung anzusehen.

Er dient somit zu Visualisierung und Administration der Projektinhalte. Die dargestellten Daten im Dateneditor erfolgt in Abhängigkeit des gewählten Knotens im Datenbaum. Die Ansicht der Daten im Dateneditor verteilt sich häufig auf mehrere Reiter (Tabs), um Übersicht zu wahren.

Projektkenngrößen und Metadaten

Das sogenannte Root- oder Wurzelelement im Datenbaum ist das erste Element ganz oben. Ist dieses selektiert, so erscheinen im Dateneditor die Kenngrößen und Metadaten des gegenwärtigen Projektes, siehe Abbildung 1.

Projektkenngrößen und Metadaten
Abbildung 1: Projektkenngrößen und Metadaten

Einstellungen

Allgemeine Metadaten können für das Projekt hinterlegt werden, um es zu klassifizieren.

Name des Projektes Benennt das gegenwärtige Projekt. Kann verwendet werden, um die Auftragsnummer zu hinterlegen. Wird der Projektname geändert, wird auch das Wurzelelement im Datenbaum aktualisiert.
Projektbeschreibung Ermöglicht die Eingabe einer kurzen Erläuterung zum Projekt bzw. zur Auswertung. Ist auf 255 Zeichen begrenzt.
Projektbearbeiter Person, die das gegenwärtige Projekt bearbeitet, auswertet oder leitet.

Einstellungen zur Ausgleichungsart, zum Iterationsverhalten oder für den Hypothesentest können weiterhin für das Projekt definiert werden.

Maximale Iterationsanzahl Legt die Anzahl der Rechenschritte fest, die JAG3D während der Ausgleichung maximal durchführen darf um eine Lösung zu erzielen. Es sind Werte zwischen 0-500 zu hinterlegen. Bei Standardnetzen mit hinreichenden Näherungswerten sollte die Berechnung bereits bei unter 10 Iterationen erfolgreich beendet sein. Wird häufiger iteriert, so deutet dies meist auf ein Problem in der Ausgleichung hin.
Grenzwert für robustes Intervall Die in JAG3D integrierte robuste Schätzung basiert auf dem BIBER-Schätzer. Fällt einer Beobachtungsverbesserung in das vorgegeben Intervall, wird diese Beobachtung so behandelt, wie in einer regulären Ausgleichung. Liegt sie hingegen außerhalb des Intervalls, wird ihr Einfluss auf die Ausgleichung begrenzt. Der Grenzwert kann zwischen 1.5-3.5 liegen. Die Wahl eines Grenzwertes hat nur Auswirkung auf das Ergebnis, wenn eine robuste Schätzung durchgeführt wird.
Methode der kleinsten Quadrate Die Ausgleichung wird im Standardmodell durchgeführt und liefert die Wahrscheinlichsten Parameter für die zu schätzenden Unbekannten.
Robuste Parameterschätzung Anstelle der Methode der kleinsten Quadrate wird eine Ausgleichung mittels BIBER-Schätzer durchgeführt, der es in einem gewissen Grad ermöglicht, grobe Modellstörungen zu lokalisieren. Dieser Modus sollte nur zur Bereinigung des Beobachtungsmaterials genutzt werden. In einem finalen Schritt sollten stets Ergebnisse mittels L2-Norm abgeleitet werden!
Präanalyse des Netzes bestimmen Um bereits im Vorfeld einer Messung die Konsequenzen einer bestimmte Beobachtungskonfigurationen abschätzen zu können, kann eine Netzsimulation mit fiktiven Beobachtungen durchgeführt werden. Bei der Präanalyse werden anhand des stochastischen Modells die zu erwartenden Genauigkeitsmaße abgeleitet.
Deformationsanalyse durchführen Mittels Netzmessungen zu verschiedenen Zeitpunkten bzw. Epochen kann ein Netz auf Invarianz geprüft werden. Die Deformationsanalyse wird in JAG3D auf der Basis der originären Beobachtungen der zu vergleichenden Epochen durchgeführt und setzt zwingend eine freie Netzausgleichung voraus.
Varianz-Kovarianz-Matrix ins Projektverzeichnis exportieren Ist diese Option gesetzt, wie die Varianz-Kovarianz-Matrix nach der Ausgleichung automatisch ins Projektverzeichnis als ASCII-File geschrieben. Zur Identifizierung der Zeilen und Spalten wird zusätzlich eine Infodatei mit ausgegeben.
Iterative Berücksichtigung der geschätzten Varianzkomponenten JAG3D führt bei jeder Netzausgleichung eine Varianzkomponentenschätzung durch anhand derer u.a. das stochastische Modell der Beobachtungen geprüft und ggf. angepasst werden kann. Ist diese Option gesetzt, passt JAG3D iterativ die das stochastische Modell. Häufig steigt hierdurch die Anzahl der Iterationen, da in jedem Rechenschritt ein neues stochastisches Modell eingeführt wird.

Ergebnisse

Auf dem Ergebnispanel werden tabellarisch Kenngrößen der Ausgleichung ausgegeben, mit denen das ausgeglichene Netz bzw. die Beobachtungen beurteilt werden können. Zum Aufdecken von Modellstörungen sind in JAG3D zwei Testverfahren, Tprio und Tpost, implementiert. Die kritischen Werte (Quantile) der Teststatistiken Φ-1, die zur Entscheidung bzgl. einer Modellstörung herangezogenen werden, und die nach dem gewählten Abstimmungsverfahren (B-Methode, Šidák-Korrektur oder keine) ermittelten Irrtumswahrscheinlichkeiten α, die Macht des Tests 1-β, sowie die Nichtzentralitätsparameter λ sind in der ersten Tabelle in Abhängigkeit der Freiheitsgrade r und q aufgelistet, siehe Abbildung 2 oben.

Abgestimmte Teststatistiken und Varianzkomponentenschätzung
Abbildung 2: Abgestimmte Teststatistiken und Varianzkomponentenschätzung

In der zweiten Tabelle werden die geschätzten Varianzkomponenten der einzelnen Beobachtungsgruppen und der Gesamtausgleichung zusammengefasst. Neben der Anzahl der Beobachtungen n werden für jede Gruppe der Redundanzanteil r, die Summe der Verbesserungsquadrate und der geschätzte a-posteriori Varianzfaktor ausgewiesen. Analog zum Globaltest, der die Übereinstimmung des a-posteriori Varianzfaktor gegenüber dem a-priori Varianzfaktor prüft, lässt sich auch der geschätzte a-posteriori Varianzfaktor jeder Beobachtungsgruppen mit dem a-priori Varianzfaktor überprüfen. Die Testentscheidung wird boolesch in der Tabelle ausgegeben, siehe Abbildung 2 unten.

Netzskizze

Die Netzskizze ermöglicht eine zweidimensionale Visualisierung des ausgeglichenen Netzes. Sie dient vor allem zum Lokalisieren von Schwachstellen, die sich anhand der Größe und Form der gezeichneten Helmert’schen Ellipsen teilweise besser detektiert lässt, als dies durch die Betrachtung der nummerischen Größen möglich wäre. Unterstützt werden Funktionen zum stufenlosen Zoomen, Fensterzoomen und Verschieben der Skizze.

Netzskizze
Abbildung 3: Netzskizze

Datentabellen der Gruppen

Mit Ausnahme der Datumspunkte werden pro Gruppe drei Tabellen erzeugt und auf unterschiedlichen Reitern (Tabs) im Dateneditor platziert. Lediglich die erste Tabelle ist editierbar und erlaubt ein Manipulieren der Rohdaten. Alle Datentabellen besitzen ein Kontextmenü, vgl. Abbildung 4, um ausgewählte Datensätze endgültig zu löschen bzw. in eine neue Gruppe zu verschieben. Deaktivierte Datensätze werden in der Tabelle ausgegraut, um sie schneller von aktiven zu unterscheiden.

Datentabellen der Gruppen mit Kontextmenü
Abbildung 4: Datentabellen der Gruppen mit Kontextmenü

Rohdaten

Listet alle Beobachtungen bzw. Punkte auf, die zur selektierten Gruppe im Datenbaum gehören. Es handelt sich um die Rohdaten der Gruppe, sodass die Möglichkeit besteht, die angezeigten Daten zu editieren und neue Datensätze händisch hinzuzufügen. Um einen neuen Datensatz anzulegen, ist ggf. zunächst in die letzte Tabellenzeile zu klicken, da hierdurch eine leere Zeile an die Tabelle gefügt wird. Der neueingefügte Datensatz wird nur gespeichert, wenn dieser Vollständig ist. Ein unvollständiger Datensatz geht beim Wechsel der Gruppe oder bei einem Reload verloren. Das Löschen von Datensätzen ist hingegen nur über das o.g. Kontextmenü möglich.

Ergebnisse

Die ausgeglichenen Beobachtungen bzw. Punkte werden in der Ergebnisstabelle zusammengestellt. In dieser Tabelle ist es lediglich möglich, Datensätze zu deaktivieren. Weitere Manipulationen an den berechneten Werten sind nicht zulässig. Die Ergebnisstabelle kann spaltenweise sortiert werden, indem auf den Spaltennamen im Tabellenkopf mit der Maus geklickt wird. Die Sortierung nummerischer Größen erfolgt nach dem absoluten Betrag.

Benutzerdefiniert

Diese Tabelle enthält die Spalten der Rohdaten- und Ergebnistabellen. Über das Kontextmenü des Kategorieknotens können gezielt Spalten ein- und ausgeblendet werden.

Deformationsanalyse

Die Punktgruppen der Datumspunkte besitzen einen vierten Reiter, der bei der Deformationsanalyse eine Rolle spielt. Da eine Deformationsanalyse eine freie Netzausgleichung zwingend voraussetzt, ist diese zusätzliche Tabelle bei den Fest- oder Anschlußpunkten nicht enthalten. Bei Neupunkten wird die Kongruenz über Deformationsvektoren definiert. Die Tabelle zur Deformationsanalyse bei den Datumspunkten ist eine Erweiterung der Ergebnisstabelle. Sie enthält zusätzliche Parameter, mit denen die Identität der Datumspunkte zwischen den Epochen zu validieren ist. Damit die als stabil angenommen Datumspunkte auf Kongruenz geprüft werden können, sind die einzelnen Beobachtungsgruppen über die Gruppeneinstellungen der Referenz- bzw. Folgeepoche zu zuweisen.

Abkürzungen

Abkürzung Erläuterung
σ0, σ A-priori bzw. a-posteriori Standardunsicherheit
r Redundanzanteil
Geschätzte Modellstörung
∇(α,β) Grenzwert für die maximal aufdeckbare Modellstörung in Abhängigkeit von α und β
ε Beobachtungsabweichung
EP Einfluß der Modellstörung auf die geschätzte Punktlage
AK, BK, CK Halbachsen des Konfidenzellipsoides, bei 1D und 2D-Netzen entfallen CK und ggf. BK, es gilt AKBKCK
αK, βK, γK Drehwinkel des Konfidenzellipsoides in Bezug auf die x-Achse, bei 1D und 2D-Netzen entfallen γK und ggf. βK
Tprio, Tpost A-priori bzw. a-posteriori varianzbezogene Testgrößte zum Aufdecken von Modellstörungen; Fisher-verteilt
Ausreißer Modellstörung, wenn Tprio > Kprio oder Tpost > Kpost
javagraticule3d/gui/editor.txt · Zuletzt geändert: 06.09.2014 12:47 von Michael Loesler