Das grafische Feldbuch FX Survey Effiziente Datenerfassung und Vermessung

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1 1 Das grafische Feldbuch FX Survey Effiziente Datenerfassung und Vermessung Zusammenfassung Ingo TIEMANN Geodata+ GmbH GmbH, Dortmund Die Datenerfassung und Vermessung mit digitalem grafischen Feldbuch ist wesentlich effizienter und von höherer Qualität als die klassische Aufnahme mit analoger Feldbuchskizze, Codierung der Beobachtungen, Berechnung, Grafikbearbeitung und Feldvergleich. Das grafische Feldbuch folgt dem Messtischprinzip (VOLLRATH 2013). Der Außendienst arbeitet im Angesicht des Messgebietes direkt in der entstehenden Grafik und ohne Medienbruch. Die Feldarbeit ist einfach und stellt geringe Anforderungen an die handwerkliche Sorgfalt und Konzentration des Feldbuchführers. Die Ergebnisse liegen bereits im Feld als fertige Geodatenbank vor. Hieraus lassen sich bereits im Feld u.a. strukturierte CAD-Daten, PDF-Ausdrucke oder Protokolle erstellen. Die Abgabe an den Auftraggeber oder die Weiterverarbeitung kann also auch aus dem Feld heraus erfolgen. Die anschließenden innendienstlichen Prozesse beschleunigen sich extrem. Die Einsatzbereiche der grafischen Feldbücher FX Survey und FX Collector reichen von der Erfassung und Evaluierung in Businessprozessen, über die Datenerfassung für kartenbasierte Systeme bzw. Geoinformationssysteme bis hin zur Ingenieur-, Katastervermessung und Leitungsdokumentation. Auch außerhalb der klassischen Vermessung verschlanken grafische Feldbücher die Arbeitsabläufe und die Prozesse deutlich. 1 Definition grafisches Feldbuch 1.1 Allgemeine Beschreibung Ein Feldbuch erfüllt allgemein den Zweck der Dokumentation einer örtlichen Aufnahme. Gleichzeitig umfasst es die Informationen, die für die nachfolgenden Prozessschritte notwendig sind (PROFESSUR FÜR GEODÄSIE UND GEOINFORMATIK 2001). Klassisch setzt sich das Feldbuch aus einer Reihe von unterschiedlichen Medien zusammen: Im Vermessungswesen umfasst es i.d.r. die Dokumentation der Messwerte, die Feldskizze (auch Kroki genannt) mit Anweisungen für den Innendienst, notwendige Sachinformationen zu den Messobjekten, Neben-, Einmessungsskizzen, Fotos und Videos (WOLF 2001). Ein grafisches Feldbuch, auch digitaler Messtisch genannt, ist eine Außendienstsoftware zur mobilen grafischen Datenerfassung, mit oder ohne Instrumentenanschluss zur Positionierung. Es kann auch zusätzlich als reine Auskunftslösung im Außendienst verwendet werden. Hanke, K. & Weinold, T. (Hrsg.) (2015): 18. Internationale Geodätische Woche Obergurgl Herbert Wichmann Verlag, VDE VERLAG GMBH, Berlin/Offenbach. ISBN

2 2 I. Tiemann Die Software greift die Daten der Sensoren auf und verknüpft sie bzw. erzeugt mit ihnen die Grafik. Sie dokumentiert die Messwerte zwecks Qualitätssicherung, berechnet Koordinaten und erzeugt die Grafik mit Sachdaten direkt im Feld. Im Bereich des Vermessungswesens verwaltet das Feldbuch zusätzlich die Messkonfiguration und die Konstruktionsansätze. Abb. 1: Grafisches Feldbuch FX Collector Das grafische Feldbuch arbeitet ohne Medienbruch; analoge Feldskizzen entfallen. Neu entstandene oder fortgeführte Objekte bzw. Geodatenbanken sowie die Dokumentation der Messwerte und Nebenskizzen, Fotos sowie sonstige Dokumente werden grundsätzlich digital zusammenhängend und georeferenziert gespeichert. Der Funktionsumfang eines grafischen Feldbuchs definiert sich aus der Aufgabenstellung der Vermessung und der Datenerfassung für Geodatenbanken (BARTELME 2005): u.a. Erfassung, Evaluierung und Auskunft von Informationen, Fortführung von Geoinformationssystemen, Erstellung von Karten / Bestandspläne / Grundlagen für Planungen, Absteckung von Planungen in die Örtlichkeit, Erstellung und Fortführung von digitalen Geländemodellen Aufmaß für Kontroll- und Deformationszwecke, Durchführung von Feldvergleichen. Bei Nutzung von modernen Kartensystemen, z.b. der Plattform ArcGIS nimmt auch die Bedeutung von direkten Online- / Offline-Fortführungen zu. 1.2 GIS / CAD und Grafik Das grafische Feldbuch wird als mobile CAD / GIS-Software genutzt. Die Arbeit im Feld hat spezielle Anforderungen an die Software. Entsprechend akzeptiert der Außendienst aus eigener Erfahrung Innendienst- CAD / GIS mit angeschlossener Instrumentensteuerung selten. Bedienabfolgen des Innendienstes sind im Außendienst häufig umständlich und durch die Bedienung mit Touch oder mit Stift schwieriger durchzuführen. Im Außendienst sind die Arbeitsprozesse anders als im Innendienst ein grafisches Feldbuch soll einfach und vor allem wesentlich individuell zu bedienen sein. Außerdem ist

3 Grafisches Feldbuch: Effiziente Datenerfassung und Vermessung 3 eine der Hauptanforderungen, dass der Außendienst nicht ein komplexes Geoinformationssystem oder CAD-System erlernen soll. Der Schulungsaufwand soll gering sein. Die Konzentration soll auf der örtlichen Arbeit an sich liegen. 1.3 Steuerung von Instrumenten Das grafische Feldbuch integriert auch die Ansteuerung von Instrumenten zur Positionierung mit der Unterstützung aus der Grafik. Insbesondere bei GNSS-Geräten soll die Bedienung einfach sein und den vermessungstechnisch unerfahrenen Erfasser unterstützen. Die Instrumentensteuerung reduziert sich möglichst auf: An Messen Aus. Technische Feinheiten und die individuellen Projekteigenschaften können voreingestellt werden. Der Nutzer wünscht das Instrument einzusetzen, welches die Messaufgabe gut löst und mit dem er gute Erfahrungen gemacht hat. Das grafische Feldbuch kann die gebräuchlichsten Instrumente ansteuern. Neben dem Einsatz von GNSS/GPS-Geräten ist der Anschluss von Robotiktachymetern üblich; allerdings können auch ältere Tachymeter als reiner Messwert- Sensor eine neue Blütezeit erleben. Die Datenverbindung zwischen Feldrechner und Instrument ist jeweils von den Hardwareeigenschaften abhängig: Festkabelverbindung, Bluetooth, Datenfunkgeräte, Instrumentenfunk der Hersteller oder Long-range-Bluetooth sind im Einsatz. 1.4 Ermittlung / Berechnung von Geometrie Das grafische Feldbuch berechnet und legt Geometrien mit und ohne Höhe fest. Ausgebildete Vermesser wünschen häufig fachlich sehr tiefgehende Einstellungsmöglichkeiten zu einer Berechnung mit dem Ziel die jeweilige Aufgabe mit einem Arbeitsschritt zu lösen. Die Interaktivität zwischen Messung / Berechnung und Grafik ist wichtig. Dies bedeutet, dass nach ausgelöster Messung die Geometrie automatisch berechnet wird und die Grafik automatisch aktualisiert ist. Die Dokumentation erfolgt ebenfalls automatisch. Umgekehrt werden Aktionen in der Grafik an die Berechnung übergeben und entsprechend dokumentiert. Ändert man in der Grafik die Punkte oder Attribute ändert sich auch sofort die Dokumentation. 1.5 Dokumentation der Datenerfassung Das grafische Feldbuch umfasst auch die Dokumentation der Datenerfassung. Hierzu gehört die Speicherung von Messwerten, Ergebnisse der Berechnungen und nötige Qualitätsangaben. Selbstverständlich gehören auch die üblichen Metadaten direkt zu den erfassten Objekten (MÜLLER 2001). Im Vermessungswesen ist es üblich auch die Messkonfiguration parallel mit abzulegen. Das strukturierte Speichern von u.a. Standpunktinformationen, Art der Messpunkte (Neupunkte, Kontrollpunkte, Messung zu Kanalstab etc.) ermöglicht ein nachträgliches Nachvollziehen der Messung. Zusätzlich dokumentiert das grafische Feldbuch auch Konstruktionen. Dies ist notwendig, da der Außendienst sich von der reinen Punktmessung mit GNSS oder Tachymeter lösen kann und diese flexibel durch Konstruktionen ergänzt.

4 4 I. Tiemann Die Dokumentation legt FX Survey mit allen Projektparametern, Messkonfiguration, Festpunkten, Beobachtungen und Konstruktionen in einem lesbaren Stapel ab. Dieser Stapel enthält alle Informationen für eine ggf. notwendige Neuberechnung. 1.6 Optimierung der Messung und Beseitigung von Fehlern Das grafische Feldbuch unterstützt die Vermeidung, direkte Beseitigung von erkannten Fehlern und beschleunigt die Arbeit mit Optimierung der Messung. Im Bereich der Vermessung arbeitet das System stapelorientiert. Nachträglich können sowohl Messungen als auch Berechnungen und Konstruktionen korrigiert oder eingefügt werden. Dabei wird sofort der Stapel neu durchgerechnet und die Grafik aktualisiert, so dass der Anwender Veränderungen sieht und die Auswirkungen der Aktionen beurteilt. 1.7 Verortung von digitalen Dokumenten Im grafischen Feldbuch werden auch digitale Medien / Dokumente verortet bzw. positioniert. Die reine Geometrie und Sachdatenerfassung erstreckt sich damit auch auf Fotos, Videos und beliebig andere Dokumente. Dies erweitert die Anwendungsbereiche der Datenerfassung wesentlich und eröffnet neue Prozesswege. Z.B. kann jedem Objekt auch ein Foto zugeordnet werden oder bei Bohrlöchern ist eine Zuordnung von Tabellen bereits im Feld möglich. Dem Innendienst oder dem Auftraggeber stehen die Daten verknüpft und strukturiert zur Verfügung. 1.8 Erstellung von Skizzen und Zeichnungen Das grafische Feldbuch dient auch zur Erstellung von Skizzen, Neben-, Einmessungsskizzen, und Anmerkungen. Abb. 2: Redlining in FX Collector. Die Örtlichkeit lässt sich nicht immer mit klaren CAD / GIS-Objekten kommunizieren. Skizzen ergänzen häufig die ansonsten streng objektorientierte Erfassung. Im grafischen

5 Grafisches Feldbuch: Effiziente Datenerfassung und Vermessung 5 Feldbuch können Besonderheiten oder Klarstellendes freihand skizziert, beschrieben, markiert und hervorgehoben werden. Mit dem sog. Redlining / freies Zeichnen integriert der Anwender Zeichnungen in den Datenbestand. Er zeichnet oder schreibt direkt in die Grafik. Die Notizen können georeferenziert z.b. als Rasterdateien zur Weiterverarbeitung übergeben werden. Der Feldbuchführer kann auf jegliches Papier im Außendienst verzichten. 1.9 Feldvergleich Bei der Datenerfassung mit dem grafischen Feldbuch führt der Feldbuchführer intuitiv durch den direkten Vergleich der Realität mit der erfassten Information einen Feldvergleich durch. Für die Grafik hat sich in der Praxis eine Fehlfarbendarstellung durchgesetzt. Diese orientiert sich nicht an der Zeichenvorschrift des Auftraggebers, sondern bedient die Anforderung des Außendienstes an eine gut sichtbare und unterscheidbare Optik. Dies unterstützt den Feldvergleich zusätzlich. Bei gleichzeitiger Arbeit in mehreren Themen, z.b. bei Erfassung von Strom- und Gasleitungen kann der Feldbuchführer die Ansicht wechseln und andere optische Schwerpunkte setzten. Dies steigert die Qualität der Erfassung deutlich und verringert die Fehlerquote. Durch die attributabhängige Darstellung und mit der automatischen Beschriftung der Objekte prüft der Feldbuchführer erfasste Sachdaten Hintergrundgrafik Der grafische Hintergrund unterstützt den Erfasser bei der Orientierung, u.a. allgemeine oder eigene Webdienste, georeferenzierte Rasterdateien, CAD- oder GIS-Projektdaten dienen als Hintergrund. Ergänzen lässt sich der Hintergrund durch fangbare Daten (CAD oder Shape). Dies nutzt der Außendienst z.b. bei der Anpassung der Messung an die Bestandsdaten oder bei Absteckungen intensiv. Die geometrische Genauigkeit der Bestandsdaten kann exakt beurteilt und die Erfassung hieran ausgerichtet werden. Z.B. können Anschlusspunkte für die Standpunktbestimmung aus dem Hintergrund verwendet werden oder die erfassten Geometrien schließen an den gleichen Koordinaten der Hintergrunddaten an. Auch im Bereich der Absteckung ist diese Eigenschaft wichtig Nutzung moderner Kartenplattform Dem grafischen Feldbuch stehen viele Möglichkeiten der Informationswelt zur Verfügung. Der Einsatz in Verbindung mit modernen Kartenplattformen, z.b. ArcGIS von Esri Inc. oder die Verbindung zu Cloudlösungen z.b. Geocloud von rmdata GmbH kann den Gesamtprozess der Datenerfassung deutlich beschleunigen. Auch können die Schnittstellen und der Datenfluss derart optimiert werden, dass die Plattformdaten oder Geodatenbanken direkt fortgeführt werden.

6 6 I. Tiemann 2 Grafisches Feldbuch und der historische Messtisch 2.1 Grundprinzipien Mit den klassischen Messsystemen der Vermessung lässt sich das grafische Feldbuch am ehesten mit dem historischen Messtisch vergleichen. Der historische Messtisch liefert direkt im Feld eine maßstäbliche Bleistift-Vorkartierung. Der Beobachter / Zeichner sieht sofort das Ergebnis, arbeitet in der Grafik, kann optisch die Genauigkeit seiner Messung beurteilen. Bei der Arbeit wird das entstehende Abbild des Messobjektes, die Grafik direkt mit der Realität verglichen. Dieser intuitive Feldvergleich beim Erfassen steigert die Qualität der Aufnahme. Auch das grafische Feldbuch liefert eine Zeichnung, die im Angesicht des Feldes erfasst wird. Allerdings ist das Ergebnis des grafische Feldbuchs eine digitale Grafik im GIS- Standard mit entsprechender Darstellung. Die Grafik ist keine Vorkartierung sondern datentechnisch fertig und die ggf. ergänzenden innendienstlichen Arbeiten liegen im Bereich der Kartografie. Mit beiden Systemen erfolgt die Steuerung der Messung aus der Grafik heraus. Messkonstellationen und Genauigkeiten sind sofort erkennbar, z.b. wenn als Anschlusspunkte zur Positionierung Punkte der Hintergrundkarte verwendet werden. Aufgrund der Gesamtgrafik und der stets richtigen Geometrien kann der Außendienst sichtbar auch die Qualität seiner Messung beurteilen (VOLLRATH 2013) Kippregel und moderne Instrumente Das Messinstrument des historischen Messtisches ist die auf dem Zeichenkarton positionierte Kippregel. Nach Ausrichtung des Zielfernrohrs liest der Beobachter den Messwert ab und ermittelt die Strecke zum Messpunkt. Die Richtung zum Punkt wird vom bestimmten Standpunkt auf dem Karton angelegt und die Strecke abgetragen. Wie bei modernen Messsystemen üblich, steuert das grafische Feldbuch die Instrumente und erhält automatisch die Messwerte. Die Lage und Höhe des Messpunktes wird im Hintergrund ermittelt, in der Grafik angezeigt und in der Geodatenbank abgelegt. Beim modernen grafischen Feldbuch sind die in den Büros vorhandenen klassischen Instrumente zur Punktaufnahme anschließbar. Die Möglichkeiten und Anwendungsfälle sowie der Aufbau des Instrumentes sind dem Feldbuchführer bekannt, entsprechend gering ist die Umstellung in der Arbeitsweise. Beim historischen Messtisch hatte die Kippregel in Verbindung mit der Streckenablesung und der Genauigkeit der Kartierung eine feste Genauigkeit, die nicht unterschritten werden konnte. Das jeweils eingesetzte Gerät und der Feldbuchführer bestimmt beim grafischen Feldbuch die Erfassungsgenauigkeit. Dies kann auch bis in die hohen Genauigkeitsbereiche einer Deformationsmessung reichen. Während der historische Messtisch an dem Standpunkt der Stationierung starr steht, bewegt sich der Feldbuchführer mit dem grafischen Feldbuchs frei und flexibel im Feld.

7 Grafisches Feldbuch: Effiziente Datenerfassung und Vermessung Grafisches Arbeiten im Feld Auf dem Karton des historischen Messtisches werden im Feld die gemessenen Punkte zu einer vollständigen Vorkartierung gezeichnet. Erläuternde Sachinformationen werden in der Grafik notiert. Besonderheiten oder Detailskizzen am Rand der Zeichnung ergänzen die Vorkartierung. Im grafischen Feldbuch werden die Messpunkte nach der Messung sofort dargestellt und über den zuvor angeklickten Code mit einem Grafikobjekt verbunden. Der Code steuert auch die Sachdatenbelegung. Entsprechend können Nacharbeiten oder ergänzende Eingaben von Sachdaten gänzlich vermieden oder auf ein Minimum reduziert werden. Praktisch entsteht die Grafik laufend während der Messung, on-the-fly, wie beim historischen Messtisch. Wie beim Messtisch kann der Nutzer die Grafik durch eigene Handzeichnungen noch ergänzen (PROFESSUR FÜR GEODÄSIE UND GEOINFORMATIK 2002). Bei beiden Systemen wird vor Ort flexibel entschieden, welche Punkte mit Instrument gemessen werden und inwieweit die Erfassung durch Konstruktion aus dem bereits Gemessenen oder aus der Hintergrundgrafik heraus erfolgt. Abb. 3: Konstruktionsfunktionen (englische Version) Der geübte Erfasser nutzt in beiden Systemen die Methode der freien, sachgerechten Positionierung und Kartierung. Nicht alle Punkte müssen tatsächlich zwingend auch mit einem Messinstrument erfasst werden. Je nach Objektart, der Örtlichkeit oder nach der Aufgabenstellung kann es ausreichend sein, in der Nachbarschaft der bereits erfassten Objekte oder der Hintergrundgrafik, die Erfassung frei oder anhand von ermittelten Orientierungsmassen zu vervollständigen. Dies kann viel lästige Arbeit ersparen. Selbstverständlich sind die so erfassten Punkte im grafischen Feldbuch entsprechend in den Metadaten beschrieben. 2.4 Akzeptanz in der örtlichen Erfassung Im Wesentlichen hat die unbewegliche Art des historischen Messtisches, der wetteranfällige Zeichenkarton und das rein analoge Arbeiten zu einem Verschwinden des Messtisches in der heutigen Arbeitswelt geführt. Auch die menschlichen Faktoren, sehr hoher notwendiger Ausbildungsstand (eine Person vereinigte die Bedienung des Instrumentes, das Ablesen der

8 8 I. Tiemann Beobachtungen, das Kartieren.), notwendige höchste Sorgfalt beim Kartieren und die unbequeme Körperhaltung führen zu einer extrem niedrigen Akzeptanz. Alle die genannten Punkte entfallen beim grafischen Feldbuch. Die modernen Feldrechner des grafischen Feldbuchs sind leicht, deutlich kostengünstiger als noch vor einigen Jahren, vom Außendienst akzeptiert und gerne verwendet. Mit Nutzung digitaler Hintergrundkarten kann die Erfassung rein digital ohne analoge Medien erfolgen. Dies entlastet den Außendienst deutlich. Mit dem grafischen Feldbuch können alle derzeit üblichen Personalkonstellationen in der Datenerfassung und Vermessung eingesetzt werden: Ein-Mann-Messtrupp, Zwei-Mann- Messtrupp, Drei-Mann-Messtrupp, jeweils mit oder ohne automatische Robotiktachymeter oder mit GNSS-Instrumenten zur Positionierung. Eine Reorganisation des Außendienstes ist deshalb nicht notwendig. Die Feldbuchführer nutzen ihre Erfahrung und Arbeitsabläufe weiterhin, allerdings ergeben sich mit Einsatz des grafischen Feldbuchs optimierte Arbeitsabläufe. 3 Grafisches Feldbuch und klassische Tachymeter / GNSS- Aufnahme 3.1 Überblick über den Arbeitsprozess einer Aufnahme Die punkthafte Aufnahme mit Tachymeter oder GNSS-Instrument ist die gebräuchlichste Methode in der Vermessung. Der Messtruppführer misst die wichtigen Punkte des Messobjektes auf, dokumentiert die Messwerte, beschreibt die Punkte und fertigt i.d.r. auch eine Feldbuchskizze an. Nach der Messung setzt der Innendienst dann die Punkte in eine CAD / GIS-Grafik um. Bei den Messdaten im Vermessungswesen ist die zeilenweise Speicherung in einer Datenbank oder die Speicherung in einem Stapel üblich. Standard ist ein digitaler Datenfluss ggf. auch mit im Feld ermittelten Koordinaten. Die Messung wird häufig mit einer Berechnungssoftware im Innendienst zur Bestimmung der Koordinaten ausgewertet. Einige Büros verzichten auf die Neuberechnung von Koordinaten und nutzen im Feld ermittelte Koordinaten. Andere Vermessungsstellen verwenden Mischformen. Der Datenfluss von der Berechnungssoftware zur CAD / GIS-Software ist in den meisten Büros automatisiert. Die Daten werden tabellenorientiert in den CAD / GIS-Strukturen des Büros übernommen, Sachdaten werden hinzugezogen und in Form von Beschriftungen verwertet. Es folgt dann die grafische Ausarbeitung anhand der geführten Feldskizze, häufig liebevoll als Malen nach Zahlen bezeichnet.

9 Grafisches Feldbuch: Effiziente Datenerfassung und Vermessung Codierungsbeispiel einer Außendienstaufnahme Die meisten Vermessungsbüros setzen zur Optimierung der oben angegebenen Arbeitsschritte eine Codierung für die einzeln gemessene Punkte ein. Viele Büros ergänzen die Punktcodierung und codieren auch Linien. Für die Qualität und den möglichst automatischen Ablauf der Bearbeitung sind fehlerfreie Daten und Codierungen notwendig. Deshalb ist der geeignete Umgang mit bereits im Außendienst und später im Prozess erkannten Fehlern sehr wichtig. Die Detailcodierung ist stark abhängig von der Vermessungsstelle, hier beispielhaft: Die Punktnummer dient zur Identifikation zwischen Messprotokoll, Berechnung, CAD/GIS und auch zur Grafik der händischen Feldbuchskizze. Ein Code kennzeichnet die Art der Beobachtung und gibt der Berechnungssoftware Informationen an, z.b. kann 10 Standpunkt, 21 Anschlußpunkt einer Tachymeterstationierung, 20 Neupunkt bedeuten. Die Tafelhöhe / Instrumentenhöhe wird vom Außendienst zur richtigen Berechnung oder zur Qualitätssicherung eingegeben. Die Objektart / -ebene des Meßpunktes verschlüsseln viele Büros als Punktcode, z.b. wird in der Umsetzung zur CAD / GIS in der Weiterverarbeitung aus 31 der Laubbaum oder aus 80 der Kanaldeckel. Der Punkt wird in der richtigen Ebene und mit der richtigen Darstellung abgelegt. Attribute werden von einigen Vermessungsstellen ergänzend gespeichert abhängig vom vorherigen Code der Objektart, z.b. Stamm- und Kronendurchmesser, die mehr oder weniger automatisch weiterverarbeitet werden. Diese Codesysteme lassen sich noch durch Liniencodes ergänzen. Grundsätzlich stellen Liniencodierungen sehr hohe Anforderungen an die Konzentration des Feldbuchführers. Außerdem sind trotz Liniencodierung ein Teil der Linien grafisch nachzubearbeiten. 3.3 Fehleranfälligkeit der Codierung der klassischen Punktaufnahme Während die Messwerte durch die Automatismen der Instrumente fast ohne Fehler sind, ist die Codierung vom Faktor Mensch abhängig. Deshalb ist die Codierung der zeilenhaften Punktaufnahme sehr fehleranfällig. Die Wirtschaftlichkeit steigt mit der Qualität der Richtigkeit der Codierung. Bereits Zahlendreher oder wenige Fehleingaben führen schnell zu einer Unterbrechung der auf Automatismus ausgerichteten Arbeit. Die Beseitigung der Fehler in der Messwert-Codierung und der zugehörigen Feldskizze ist zeitaufwändig, verlangt viel Konzentration und einen hohen Ausbildungsstand der Beteiligten. Das einzige Verknüpfungselement zwischen der Messwertdatei und dem Feldbuch ist die Punktnummer. Entsprechend ist der laufende und regelmäßige Abgleich zwischen Punktnummer in der Feldskizze und im digitalen Bestand jedem Vermesser bekannt.

10 10 I. Tiemann 3.4 Grafische Ausarbeitung Die Zeichnung entsteht durch die Umsetzung der codierten Aufnahme und der Übernahme von Informationen und Konstruktionen aus der Feldbuchskizze. Trotz sorgfältiger Nutzung der Codierung im Außendienst ist die automatisch entstehende Grafik noch anhand der Feldskizze zu berichtigen und zu ergänzen. Fehlcodierungen werden mit Vergleich von Bildern, der Feldskizze, der Erinnerung des Bearbeiters aufgedeckt und berichtigt. Gelegentlich folgt zur Qualitätssicherung ein örtlicher Feldvergleich (KLEIN 2001). 4. Einfaches Arbeiten mit dem grafischen Feldbuch 4.1 Vereinfachung im Außendienst mit dem grafischen Feldbuch Der Feldbuchführer sieht bereits bei der Messung die spätere Planung und kann die Messung exakt an die Anforderungen ausrichten. Es wird z.b. nicht zu viel und nicht zu wenig gemessen, planungsrelevante Gegebenheiten werden exakt an der notwendigen Stelle gemessen und nicht durch fehlerhafte Einschätzung der eigenen Position an anderer Stelle bestimmt. Der Außendienst bearbeitet die Aufgabenstellung so wie vom Auftraggeber bestellt. Bei Absteckungen verschlankt sich die Kommunikation zum Architekten oder zur Bauunternehmung. Die abzusteckenden Punkte können auch Ad-Hoc auf der Baustelle in der Grafik festgelegt und bestimmt werden. Die Vorbereitung kann sich ggf. reduzieren, die Kommunikation ist direkter und weniger anfällig für Missverständnisse. Insbesondere im Bereich der Ausbildung oder auch für Außendienstler mit weniger Erfahrung hilft es die Grafik im späteren Ziel-Abgabemaßstab zu betrachten. Leicht wird eine zu hohe Messdichte identifiziert bzw. der Außendienst erkennt automatisch die Tiefe der Generalisierung, die er vor Ort tätigen muss. Außerdem erkennt er fehlende Messbereiche. Im Feld erkannte Fehleingaben oder Ergänzungsmessungen kann der Feldbuchführer berichtigen oder einfügen und die erfassten Geometrien passen sich sofort den Änderungen an. Der Messtruppführer sieht vor Ort grafisch die Messkonfiguration und Konstruktionen, kann sie entsprechend von den verlangten Genauigkeiten her beurteilen und ergänzende Messelemente beobachten. Dies gibt dem Messtrupp viel Vertrauen zu seiner eigenen Messung und er kann auch tatsächlich die Verantwortung hierfür übernehmen. Er hat alle Informationen Vorort zur Verfügung und überlässt nicht dem Innendienst seine mehrdeutige Dokumentation zu interpretieren. Dies schafft viel Zufriedenheit im Außendienst. Der Messtruppführer konzentriert sich auf die Messung übersetzt nicht die Naturobjekte mühevoll in ein nur für Eingeweihte zu verstehendes alphanumerisches Codierungsmodell. Beim grafischen Feldbuch codiert der Feldbuchführer Objekte durch einen Klick aus der Codierungsliste. Diese Codierung ist eine natürliche Sichtweise auf ein Objekt im hinterlegten Datenmodell der Geodatenbank. Z.B. erfasst der Außendienst ein Linienobjekt durch den Code Hausanschluss, tatsächlich könnte dieser Code im Hintergrund ein Objekt

11 Grafisches Feldbuch: Effiziente Datenerfassung und Vermessung 11 Niederspanungsleitung mit dem Attribut Hausanschlussleitung erzeugen. Oder der im Außendienst selbst erstellte Code Eiche, 12m, 1,8m kann das Objekt Baum mit den Attributen Laubbaum, Eiche, Kronendurchmesser 12m, Stammumfang 1,8m erzeugen. Mit dieser Art der selbstbestimmten Codierung kann der Außendienst schneller als bisher codieren und hat dabei ohne Zusatzaufwand im Hintergrund hochwertige GIS-Objekte erzeugt. Abb. 4: Codeliste Entwässerung Abb. 5: Attribute eines Baum-Objektes Auch bei der Erfassung von Linien und Flächen benötigt der Feldbuchführer keinerlei Konzentrationsaufwand mehr. Beliebig viele Punkte, Linien, Flächen können parallel, gemäß den optimierten Laufwegen und ohne feste, vom System vorgegebene Reihenfolge aufgenommen werden. Der Feldbuchführer bestimmt die Messreihenfolge. 4.2 Vereinfachung im Innendienst mit dem grafischen Feldbuch Die Bearbeitung der örtlichen Datenerfassung oder Vermessung erfordert wesentlich weniger Zeit, wenn das grafische Feldbuch verwendet wird. Teilweise reduzieren sich die Nacharbeiten auf reine Qualitätskontrollen, teilweise kann gänzlich auf Nacharbeiten verzichtet werden. In der Regel beschränken sich die innendienstlichen Arbeiten auf kartografische Ausarbeitung. So bleibt insgesamt mehr Zeit für die anderen Aufgaben. Insgesamt beschleunigt sich die Erstellung des Endproduktes bei gleichzeitiger Steigerung der Qualität. Vielfach entfällt eine Berechnung der Koordinaten im Innendienst. Die umgesetzte Geodatenbank hat regelmäßig ausreichend genaue Koordinatenwerte. Sollte doch einmal eine Nachberechnung der Messwerte notwendig werden kann der Innendienst sich durch den vermessungstechnischen Stapel auf die richtige Reihenfolge und die richtige Codierung verlassen. Auch hier nehmen die Nacharbeiten deutlich ab.

12 12 I. Tiemann 5 Fazit: Die Zeit ist reif für das grafische Feldbuch Die Zeit ist reif für das den Einsatz eines digitalen grafischen Feldbuchs im Vermessungswesen, in der mobilen Datenerfassung für Geoinformationssysteme und anderen Bereiche. Die Vorteile aus wirtschaftlicher und Qualitätssicht sind sehr groß. Rechnerhardware und Rechnergeschwindigkeiten sind mittlerweile ausreichend, das Gewicht, der Batterieeinsatz, die Wetterfestigkeit und Robustheit der Rechner bewältigen auch extremere Einsätze im Außendienst. Der Datenfluss ohne jeglichen Medienbruch, der bis zur direkten Veröffentlichung der erfassten Informationen in Kartenplattformen oder gegenüber dem Auftraggeber reichen kann, ist realisiert. Die zu gewährleistende Qualität und Vollständigkeit der aufzunehmenden Daten ist mit dem grafischen Feldbuch besser gelöst als mit den anderen gängigen Verfahren, die allesamt mit Medienbrüchen zu kämpfen haben. Gleichzeitig bietet das grafische Feldbuch aufgrund der Kombination von erfasster Grafik, Hintergrundkarte, Stapelfähigkeit der Messung und Sensor- und Instrumentensteuerung sehr viele Möglichkeiten, Arbeitsabläufe vor Ort zu optimieren. Das grafische Feldbuch steigert die Qualität der Datenerfassung und Vermessung, schafft eine hohe Zufriedenheit beim Außendienst und ist ein sehr effektives Werkzeug für den Anwender. Literatur BARTELME, N. (2005): Geoinformatik: Modelle, Strukturen, Funktionen. Berlin, S.299ff. ESRI INC. (2013): The Business Case for Cloud. An Esri White Paper. Redlands KLEIN, K.-H. (2001): Feldvergleich. In: Bollmann, Jürgen und Wolf-Günter Koch [Hrsg.] (2001): Lexikon der Kartografie und Geomatik. Bd. 1. Heidelberg, S MÜLLER, A. (2001): Datenerfassung. In: Bollmann, Jürgen und Wolf-Günter Koch [Hrsg.] (2001): Lexikon der Kartografie und Geomatik. Bd. 1. Heidelberg, S PROFESSUR FÜR GEODÄSIE UND GEOINFORMATIK (GG) [Hrsg.] (2001): Feldbuch [Stand: ] PROFESSUR FÜR GG. [Hrsg.] (2002): Mobile Felddatenerfassung [Stand: ] PROFESSUR FÜR GG. [Hrsg.] (2003): Mobile Erfassung. [Stand: ] VOLLRATH, H.-J. (2013). Verborgene Ideen. Historische mathematische Instrumente. Wiesbaden. WOLF, D. (2001): Feldbuch. In: Bollmann, Jürgen und Wolf-Günter Koch [Hrsg.] (2001): Lexikon der Kartografie und Geomatik. Bd. 1. Heidelberg, S. 240.