Projekt Volumenberechnung Inhaltsverzeichnis: 1. Übernahme Daten, Ordnerstruktur 2. Georeferenzierung 3. Einlesen der Höhendaten 4. Aufgabe 1: 4 Punkte Modell 5. Aufgabe 2: 8 Punkte Modell 6. Aufgabe 3: 12 Punkte Modell 7. Aufgabe 4: 10 Zwischenpunkte 8. Aufgabe 5: geneigte Böschungen Bearbeiter: Martin Ermert & Jörn Treichel 1 2 1. Übernahme Daten, Ordnerstruktur Ordnerstruktur Ziele: Überblick behalten Originaldaten unversehrt lassen 3 4 Ansicht des *.tif Files 2. Georeferenzierung Ziele: Lage des Kartenausschnitt im Nationalen System eindeutig festlegen Saubere Schnittkanten um andere Kartenausschnitte anzuschließen 5 6 1
Add data einer nicht georeferenzierten Karte Vorteilhaft ist es Den Hintergrund In einer anderen Farbe darzustellen 7 8 Über dieses Icon Kontrollpunkte hinzufügen um Eckpunkte für Georeferenzierung Genau zu bestimmen. 9 10 11 12 2
Nach Eingabe der Koordinaten an allen Eckpunkten / Kontrollpunkten muss die Georeferenzierung durchgeführt und der Bildschirm aktualisiert werden. 13 14 3. Einlesen der Höhendaten Ziele Höhen ihrer eindeutigen Lage im System zuweisen Notwendig für die Erstellung eines digitalen Geländemodells Unter Daten / externe Daten in Form der übernommenen Textdatei importieren 15 16 Datei durch Excel öffnen lassen und vorgeschlagene Spalten/Zeilenausrichtung übernehmen Über Funktion ERSETZEN alle Punkte durch Kommata ersetzen lassen 17 18 3
Die Excel Datei muss als DBF 4 Datei abgespeichert werden damit Arc Gis sie einlesen kann In der ersten Zeile Spaltenbezeichnung vergeben Wichtig hierbei die Zellen in Text formatieren 19 20 Bestätigen aller Fragen 21 22 Erzeugte Höhentabelle über Daten hinzufügen RM auf Tabelle und xy-daten anzeigen lassen 23 24 4
Höhenraster liegt über Karte Zoomen ergibt Einzelpunkthöhen Höhenpunkte werden über Karte gelegt 25 26 Umwandeln der Ereignisse in shp.files Shp.file erzeugt Jetzt ein shapefile Umwandeln der Ereignisse in ein shapefile durch RM auf Ereignisse / Daten / Daten exportieren 27 28 4.Aufgabe 1: Vier Punkte Modell Feature-typ: Polylinie Koo: Germany Zone 3 Z-koo aktivieren 29 30 5
Oder zusätzliche Spalte für Höhe RM: Eigenschaften 31 32 Projekt Volumenberechnung Aufgabe 1: 4-Punkte 4 Modell Digitalisieren über Editor:Bearbeitung starten Über Infobutton unteren linken Punkt Der Baugrube ausfindig machen Höhen der anderen 3 Punkte notieren 33 34 Unter Editor das Fangen der Höhenpunkte aktivieren, alle 4 Punkte abfahren und Polylinie mit DK Schließen Auswahlwerkzeug im Editor aktivieren anschließend DK auf Punkt der Grube 35 36 6
RM, um Eigenschaften der Skizze aufzurufen Hier können Z-Werte eingegeben werden Nach Eingabe aller Angaben: Bearbeitung beenden Und Änderungen speichern 37 38 Um Rechenaufwand zu minimieren nur ein Teilgebiet über features auswählen RM auf Layer und Daten exportieren Nur ausgewählte Features exportieren Quelldaten des Layers übernehmen Sinnvollen Namen für Ausgabedatei wählen 39 40 Arc scene starten 4punkteoben Add data der benötigten Layer gebiet Layer Gebiet besitzt nur noch wenige Höhenpunkte 41 42 7
3D Analyst TIN aus Features erstellen Beide Layer aktivieren wichtig: Quelle für Höhenmaß = H oder Z-Werte sinnvolle Bezeichnung für TIN Ausgabedatei 43 44 Ergebnis: 45 46 RM auf Layer 4punkteoben Unter Eigenschaften Features im Layer extrudieren Extrusionswert: [h]-2 Zur Minimalhöhe hinzufügen Probleme: Geschlossener Deckel der Baugrube Offener Boden der Baugrube Volumenberechnung nicht durchfürbar 47 48 8
Aufgabe 2: 8-Punkte 8 Modell Neues Shapefile hinzugefügt Weiteres Polylinienshape für weitere 4 Punkte erstellen 49 50 Digitalisieren des Bodens über Editor 51 52 53 54 9
Anzeige aller Kanten des TIN s 55 56 Harte Bruchkanten bringen dieses Ergebnis 57 58 Stützpunkte zum Fangen über Editor aktivieren 59 60 10
61 62 Darstellen der Ergebnisse in Arc scene als TIN 63 64 Hartes Herausschneiden bringt dieses Ergebnis Überlagerung zeigt, dass Harte Bruchkanten Das Ergebnis Verfälschen Nachteil der Polygonflächen ist, dass sie nicht in Raster umgewandelt werden können. Dies Funktioniert nur mit Massepunkten. 65 66 11
Möglichkeiten der Volumenberechnung Per Handrechnung für eine Grubensohle 316,00 m + NN und senkrechte Grubenwände würde sich ergeben: [(316,24+320,23+320,27+324,42)/4]-316 = 4,29 m 4,29 m* 10,0 m* 20,0 m = 858,0 m³ Grube mit nicht ganz senkrechten Seitenwänden Da die Berechnung am 4 Punktemodell nicht möglich war möchten wir die Berechnung am Beispiel des 8 Punktemodells vorführen. Hierzu wurde im ersten Shapefile der Boden samt Grubenwände digitalisiert Und in einem zweiten Shapefile die vorherige Oberfläche Überlagert mit vorheriger Oberfläche 67 68 Aus beiden Shapes wurden Tin s erstellt Mit harten Bruchkanten. grube Es soll alles unteralb Der Ebene 324,42 berechnet werden 1. Möglichkeit über die 3D Analyst Tools/ Oberflächenfunktionen 69 70 Ergebnis: Es wurde gerechnet:324,42-316,0 =8,42 m 8,42*10*20 = 1684,0 m³ Ergebnis nicht zu verwenden es wird anscheinend immer von einer ebenen Oberfläche ausgegangen! 71 2. Möglichkeit über den 3D Analyst / Oberflächenanalyse / Fläche und Volumen 72 12
Ergebnis ist das gleiche Wie vorher beschrieben 3. Möglichkeit über 3D Analyst/Oberflächenanalyse/Abtrag Auftrag 73 74 Vorherige Oberfläche Grube Ergebnis bringt diese Ausgabedatei mit oben stehender Attributtabelle 75 76 Aufgabe 3: 12 Punkte Modell Ergebnis scheint zu stimmen 835,00 m³ 858,00m³ Kann nicht genau übereinstimmen da Grubenwände nicht genau senkrecht. 77 Erneutes erstellen eines shapes für den Boden der 12 Punkte Grube 78 13
Einfügen der Punkt und Lienenshapes in Arc Map 79 Digitalisieren der 4 Eckpunkte und Lienen als Harte Bruchkanten Zuweisen der Koordinaten und Höhen über Eigenschaften 80 Einlesen aller benötigten Shapefiles Aus Shapes über 3D Analyst TIN aus features erstellen Linienshapes als harte Bruchkanten triangulieren 81 82 Lösung: Punkte nach innen verschieben Mittlere Ebene wurde nicht mit unterer Ebene verbunden, da Punkte genau übereinander liegen. 83 84 14
Aufgabe 4: 10 Zwischenpunkte Punktshapefiles in Arc Catalog erstellen Problem durch Verschiebung der unteren Punkte gelöst. 85 86 Die Zwischenpunkte wurden über Editor digitalisiert Aktivieren der Fangfunktion für Kanten erleichtert Eingabe Hinzufügen der benötigten Shapefiles 87 88 Um eine Höhenangabe für die oberen Zwischenpunkte zu haben Muss erst ein TIN der unveränderten Öberfläche erzeugt werden 89 RM auf die oberen Zwischenpunkte um in Layer Eigenschaften Die Höhen aus dem vorher erzeugten TIN entnehmen 90 15
91 92 Keine saubere Darstellung der Ecken, da Programm immer kleinstmögliche Vermaschung vornimmt. Aufgabe 5: geneigte Böschungen 1.Boden auf Höhe z 0 = 316,0m digitalisiert Je mehr Punkte digitalisiert wurden umso genauer wird das Ergebnis. 3.Überschneidungslinien Mit unterer Höhe 316m Und oberer Höhe 328m 2.Umrandung im Abstand 8m und Höhe z H =328m Also Verhältnis 2 zu 3 hergestellt 93 94 Ein TIN durch Oberfläche und die Überschneidungslinien erstellen Über den Infobutton Durchstßpunkt Abfragen und Lage sowie Höhen notieren 95 Überschneidungen auf notierte Koordinaten Kürzen und zugehörige Höhen eintragen 96 16
Deckel für spätere Volumenberechnung digitalisieren Wände und Boden hinzu digitalisieren In Polygon Shape 97 98 Das erstellen eines TIN s durch Oberfläche Und die digitalisierten Wände Bringt dieses Ergebnis 3 3 2 2 99 100 Für die Volumenberechnung zwei TIN s erstellt einmal Deckel zum anderen Grube mit 2/3 Neigung 101 102 17
Ausgabedatei von Auftrag/Abtrag zeigt Volumen 103 104 Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit 105 18