Abschlussprüfung. Sommer 2013

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1 Staatsbetrieb Geobasisinformation und Vermessung Sachsen - GeoSN zuständige Stelle nach 73 BBiG Abschlussprüfung Sommer 2013 nach 37 BBiG und POGIT im Ausbildungsberuf Vermessungstechniker / Vermessungstechnikerin Prüfungsbereich: Geodatenbearbeitung Kennziffer: Lösungsfrist: 150 Minuten Hilfsmittel: Schreib- und Zeichengeräte, Taschenrechner (wird bereitgestellt), Formelsammlung (wird bereitgestellt) Hinweise: Eine saubere und übersichtliche Darstellung wird mit bewertet.

2 Aufgabe 1 Sachverhalt Die Interessengemeinschaft Autarke Energie (IG AuE) der Erzgebirgsgemeinde Rothain möchte eine Biogasanlage bauen. Für die Vorbereitung und Grobplanung hat man sich an Sie gewandt und bittet Sie um Mitwirkung bei der Klärung verschiedener Sachverhalte. Der Vorsitzende der IG AuE hat sein Gebiet auf der Basiskarte Sachsen im Kartenbetrachter (Java Kartenviewer) gefunden und den folgenden Bildschirmausschnitt gedruckt. 1 2 Abbildung 1.1: Ansicht GeoDataExplorer Abbildung 1.2: Kartenansicht (Druck unmaßstäblich) Detail Quelle: Basiskarte Sachsen, Aufgaben 1.1 Wofür stehen die Abkürzungen DOP-RGB, DOP 020 und TOP.sachsen in der Abbildung 1.1? 1.2 Der Vorsitzende fragt Sie, wofür die Begriffe Metadaten und Schummerung stehen. Erläutern Sie diese Begriffe aus Abbildung 1.1.

3 1.3 In den Kartenausschnitt (Abbildung 1.2) trägt er jeweils als Kreis zwei mögliche Standorte ein. Der Abstand der Standorte auf dem Ausschnitt beträgt 8,3 cm. Wie weit sind die Standorte in der Natur voneinander entfernt? Geben Sie die Entfernung in Kilometern an. 1.4 Die roten Kreise haben einen Durchmesser von 1 cm. Welche Naturfläche wird damit jeweils abgedeckt? Geben Sie die Fläche in Hektar an. 1.5 In der Detailansicht zu Abbildung 1.2 ist ein Koordinatenpaar enthalten. Um welche Art von Koordinaten handelt es sich? Welche Projektion wird verwendet und wie werden die Koordinaten genannt? 1.6 Stellen Sie den Koordinatenursprung des verwendeten Koordinatensystems (siehe Aufgabe 1.5) in einer Skizze dar und beschriften bzw. beschreiben Sie dessen geografische Lage.

4 1.7 Der Vorsitzende hat das Gebiet auch mit einem anderen, webbasierten Kartendienst betrachtet. Es werden Koordinaten in Grad-Minuten-Sekunden angezeigt. Wie werden diese Koordinaten genannt? Stellen Sie die Koordinaten in einer Skizze dar, wenn die Form der Erde als Ellipsoid definiert ist. 1.8 Für eine bessere Übersicht empfehlen Sie eine analoge, amtliche Topographische Karte des GeoSN in einem kleineren Maßstab. Welche Topographische Karte ist geeignet? 1.9 Der Vorsitzende hat im GeoDataExplorer ein paar Layer ein- und ausgeblendet und kommt zu nebenstehender Kartenansicht. Erläutern Sie, wofür die drei Angaben in Abbildung 1.3 jeweils stehen. Abbildung 1.3: Kartenansicht

5 1.10 Geben Sie anhand des in Abbildung 1.2 ausgewiesenen Koordinatenpaares den Abstand des Gebietes zum Nordpol entlang der Erdoberfläche an (Rundung auf volle 10 km) Die Daten des gesamten Bildausschnittes sollen als Rasterdaten gespeichert werden. Nennen Sie zwei mögliche Dateitypen, welche zur Anwendung kommen können Der Vorsitzende weiß, dass es ein SächsDSG gibt. Wofür steht diese Abkürzung? 1.13 Welche Vorkehrungen müssen bei der Speicherung und Verarbeitung des Kartenausschnitts gemäß SächsDSG getroffen werden?

6 Aufgabe 2 Sachverhalt In der Nachbargemeinde wurde die Schweinemastanlage an einen neuen Eigentümer verkauft. Sanierungsarbeiten an der Bausubstanz sind erforderlich. Der neue Eigentümer wendet sich an das Ingenieurbüro, bei dem Sie beschäftigt sind. Verschiedene Aufgaben sind von Ihnen zu bearbeiten. In der Abbildung 2.1 ist die Messungsanordnung lagerichtig, unmaßstäblich dargestellt. Die Koordinaten der Grenzpunkte G1 G4 sowie die vier Eckpunkte des Stallgebäudes sind gegeben. Die Futtersilos A und B sind baugleich. Das Futtersilo B ist bereits komplett entleert. Nach Angabe des neuen Eigentümers ist das Futtersilo A noch zu 85 Prozent gefüllt. Für die Sanierungsarbeiten an den Silos soll der Inhalt des Silos A umgelagert werden. Abbildung 2.1: Grundriss, Messungsanordnung G1 Silo A P2 lichte Weite Silo B M G2 P1 Instrument G3 G4 Stallgebäude

7 momentane Füllhöhe maximal Füllhöhe Abbildung 2.2: Seitenansicht, Messung zu Silo A S-oben Silo A s 1 (horizontal) d innen S-unten Aufgaben 2.1 Tragen Sie in der Abbildung 2.1 sinnvolle Bestimmungsstücke für den Instrumentenstandpunkt ein, wenn dieser als Freier Standpunkt gerechnet werden soll. Beschriften Sie die Bestimmungsstücke. 2.2 Die Koordinaten der vorhandenen Punkte sind einem älteren CAD-Projekt entnommen und liegen in einer ANSI - codierten Datei vor. Wofür stehen die Abkürzungen CAD und ANSI bzw. was ist das Typische dieser Fachabkürzungen? 2.3 Die Grenzpunkte G1, G2, G3, G4 wurden im Rahmen einer Katastervermessung vor zwei Jahren abgemarkt. Von welcher Genauigkeit können Sie bei den Koordinaten der Grenzmarken ausgehen? 2.4 Um die Genauigkeit der Koordinaten zu verbessern, soll der Instrumentenstandpunkt mittels GNSS bestimmt werden. Welche zwei Satellitennavigationssysteme stehen in Sachsen hierfür zur Verfügung?

8 2.5 Erläutern Sie, welche technischen und technologischen Voraussetzungen für die Punktbestimmung mittels DGNSS gegeben sein müssen. 2.6 Welche Aussage kann bei der Punktbestimmung nach Aufgabe 2.5. dem DOP-Wert entnommen werden und wovon ist dieser DOP-Wert abhängig? 2.7 Bei der Messung der Zenitwinkel kann unter Umständen ein Achsfehler des Tachymeters zu einem Fehler des Winkels führen. Um welchen Achsfehler handelt es sich und welcher Fehlerart ist er zuzuordnen? 2.8 Es können beim Messen mit dem elektronischen Tachymeter weitere Fehler auftreten. Geben Sie drei Instrumentenfehler an, welche auf die Richtungsmessung und drei Fehler, welche auf die Streckenmessung Einfluss haben können.

9 Für die nachfolgenden Aufgaben wurden die unten stehenden Messwerte an den Silos bzw. im Silo B bestimmt. Messwerte und Berechnungen Zenitwinkel S-oben = 78,2541 gon Zenitwinkel S-unten = 103,2281 gon Strecke s 1 (horizontal) = 49,26 m Innendurchmesser beider Silos d = 4,56 m Horizontalrichtungen Instrument (in gon) P1 38,0024 P2 43,9196 Außenumfang beider Silos u = 15,08 m M 51,2602 Strecke s 2 (horizontal) = 47,80 m (Instrument Mittelpunkt Silo B) Die Horizontalrichtungen zu den Punkten P1 und P2 berühren das Bauwerk tangential. Die horizontale Strecke s 1 ist der kürzeste Abstand vom Instrument zum Bauwerk. 2.9 Berechnen Sie die Höhe der baugleichen Silos.

10 2.10 Berechnen Sie den Außendurchmesser der Silos und leiten Sie daraus die Stärke der Außenwand der Bauwerke ab Berechnen Sie die lichte Weite zwischen den Silos A und B.

11 Höhe des Kegels 2.12 Der neue Eigentümer hat noch eine freie Lagerhalle und möchte den restlichen Inhalt aus Silo A dort zwischenlagern. Es entsteht ein Schüttkegel ähnlich Abbildung 2.3, dessen Böschungswinkel 30 betragen wird. Berechnen Sie, welche Grundfläche und welche Höhe der Schüttkegel haben wird. Abbildung 2.3: Schüttkegel Förderband Grundfläche des Kegels

12 Aufgabe 3 Sachverhalt Sie sind bei einem kleinen Ingenieurbüro beschäftigt. Um sich neue Aufgabenbereiche zu erschließen, bemüht sich Ihr Chef um einen GIS-Auftrag. Verschiedene Angaben zum Friedhof der Gemeinde D-Dorf sollen in ein GIS überführt werden. Im Büro wurde bisher nur CAD-Software eingesetzt. Ihr Chef möchte die Hard- und Software im Büro erneuern. Da er nicht mehr ganz jung ist und sich darüber hinaus nicht zu fein ist, sich Rat bei einem deutlich jüngeren Mitarbeiter einzuholen, möchte er in einem Gespräch mit Ihnen verschiedene Fragestellungen erörtern. Aufgaben 3.1 Wofür steht die Abkürzung GIS? 3.2 Bei einem GIS kann u.a. zwischen Web-GIS und Desktop-GIS unterschieden werden. Worin besteht der wesentliche Unterschied? 3.3 Die folgenden Punkte sind in das GIS zu importieren. Geben Sie drei Sachverhalte an, welche als Metadaten zu diesen Punkten relevant sein werden. Koordinatenverzeichnis des Umrings des Friedhofes (Auszug)

13 3.4 Im Friedhofs-GIS sind nachfolgende Informationen einzuarbeiten. Erstellen Sie ein Entity-Relationship-Modell (ERM) zur Vorbereitung der Erfassung der Informationen in einer relationalen Datenbank. Verwenden Sie im Diagramm die Darstellungen nach Abbildung 3.1. Machen Sie im ERM die Primärschlüssel mittels Unterstreichung deutlich. Abbildung 3.1: Darstellung im Diagramm Entität Beziehung Attribut

14 Informationen zu den Grabstellen (Auszug der Kartei) Grabstelle Nummer: 102 Art: Urnenreihengrab Reihe: A Platz: 12 Name: Fragler, Berta Sterbedatum: Beisetzung: Grabpflege durch Friedhofsgärtner: ja Angehörigenanschrift (Kostenträger): Wiedmer, Paul (Bruder) in Berlin, Gaußgasse 15 Bezahlt bis: November 2018 Grabstein: Porphyr Religion: evangelisch Grabstelle Nummer: 109 Art: Urnenreihengrab Reihe: A Platz: 17 Name: Podel, Bernd Sterbedatum: Beisetzung: Grabpflege durch Friedhofsgärtner: nein Angehörigenanschrift (Kostenträger): Podel, Undine (Ehefrau) in Dresden, Besselallee 21 Bezahlt bis: Mai 2024 Grabstein: Syenit Religion: -- Grabstelle Nummer: 145 Art: Erdbestattung Reihe: D Platz: 32 Name: Herlosik, Udo Sterbedatum: Beisetzung: Grabpflege durch Friedhofsgärtner: nein Angehörigenanschrift (Kostenträger): Herlosik, Hanna (Mutter) in Dresden, Helmertweg 9a Bezahlt bis: November 2033 Grabstein: Sandstein Religion: evangelisch Grabstelle Nummer: 221 Art: Erdbestattung Reihe: F Platz: 12 Name: Krawunke, Tom Sterbedatum: Beisetzung: Grabpflege durch Friedhofsgärtner: nein Angehörigenanschrift (Kostenträger): Podel, Undine (Schwester) in Dresden, Besselallee 21 Bezahlt bis: August 2015 Grabstein: Sandstein Religion: -- Grabstelle Nummer: 309 Art: Kolumbarium (Urnenwandgrabstätte) * * *

15 3.5 Die gesamten Anschriften der Angehörigen im GIS (obenstehende Informationen) werden in einer Tabelle als Bestandteil der Datenbank gesammelt. Legen Sie eine Tabelle an, welche die Normalisierung der Anschriften nach der 2. Normalform realisiert. Der Tabellenkopf ist hierfür ausreichend. Das Eintragen der Daten in die Tabelle ist nicht erforderlich. Aufgabe 4 Sachverhalt Sie und Ihr Mitarbeiter fahren zur Eigenheimbaustelle der Familie C.Wu. Das Bauunternehmen bittet um die Festlegung von zwei Hilfshöhenpunkten (HHP) in der Nähe des vorgesehenen Fundamentes. Aufgaben 4.1 Wie und woher erhalten Sie offiziell und rechtmäßig Ausgangshöhen von Punkten des Nivellementspunktfeldes im amtlichen Höhenreferenzsystem des Freistaates Sachsen? 4.2 Sie arbeiten mit Höhen im amtlichen Höhenreferenzsystem des Freistaates Sachsen. Wo befindet sich der Pegel dieses Systems und wie wird die Bezugsfläche genannt? 4.3 Welche zwei Vermarkungsarten sind für die Höhenfestpunkte im Nivellementspunktfeld möglich?

16 4.4 Sie messen mit einem Ni2, Nummer das folgende Nivellement. Werten Sie das Messprotokoll vollständig aus. Messprotokoll Objekt: Messinstrument: Datum: Instrumentennummer: Ablesung Höhenunterschied Höhe über Punkt r z v h.. Nr. Lagebeschreibung , , Am Pfiff 10 3,025 0,629 W1 2,174 0,928 HHP1 1,330 0,036 HHP2 1,167 2,651 W2 2, , Friedhofsgasse 1