Killet GeoSoftware Ing.-GbR - kurz: KilletSoft - ist ein Softwareunternehmen, das im Jahr 1991 gegründet worden ist. Die Gesellschaft gliedert sich in die Bereiche "Geodätische Standardsoftware", "Entwicklungswerkzeuge für die Geoinformatik" und "Internationale Geodaten". Die Schwerpunktbranchen der von uns betreuten Unternehmen sind Ingenieurbüros, GIS-Entwickler, Internet-Marketing, Versorgung, Logistik, Telekommunikation, Sicherheitskräfte und der Öffentliche Dienst.
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NTv2Creator - Modellierung von NTv2-Dateien aus
identischen Punkten in zwei Bezugssystemen

NTv2-Modellierung

Die Geosoftware NTv2Creator stellt ein leistungsstarkes Tool zur Modellierung von genauen NTv2-Dateien aus identischen Punkten in zwei verschiedenen Bezugssystemen zur Verfügung. Die Software analysiert zwei Dateien mit identischen Punkten und schlägt die Begrenzungen und Maschenweiten vor, die danach manuell geändert werden können. Anschließend wird eine hochgenaue NTv2-Datei mittels kleinräumiger dreidimensionaler Helmert Sieben Parameter Transformation um jeden Gitterpunkt herum und anschließender Nachbarschafts-Interpolation zur Restklaffenverteilung erzeugt. NTv2Creator stellt drei verschiedene mathematische Modelle für die Modellierung von NTv2-Dateien zur Verfügung. Die neu modellierte NTv2-Binärdatei wird durch Gegenrechnung geprüft und das Ergebnis in ein Clusterfeld eingetragen. Schlecht passende identische Punkte werden ermittelt und zur Nachbesserung vorgeschlagen.

NTv2Creator - Version 1.10 - Letztes Update am 7. September 2020
Die letzten wichtigen Änderungen link_pdf Historie der Änderungen und Ergänzungen

  1. Beim Modell "Gitterweite Transformation" werden genauere Helmert Parameter verwendet.
  2. Die am schlechtesten passenden identischen Punkte werden ermittelt.
  3. Bei der Qualitätprüfung werden Abweichungen in Cluster dargestellt.
  4. Erhöhung der Genauigkeit durch Restklaffenverteilung mit Nachbarschafts-Interpolation.
  5. Neues Hilfe-Kapitel "Beispiele".
  6. Neue Hilfe-Kapitel "Identische Punkte" und "Ellipsoidische Höhe".

Modellierung von NTv2-Dateien

Modellierung einer NTv2-Datei
Modellierung einer NTv2-Datei mit dem Programm NTv2Creator

Modellierung einer NTv2-Datei
Polygonale Gültigkeitsbereiche
NTv2-Datei mit Polygonalen Gültigkeitsbereichen (Ansicht aus NTv2Tools)

Mit Polygonaler Gültigkeit
Gitterfüllende NTv2-Datei
Gitterfüllende NTv2-Datei als Ergebnis der Modellierung (Ansicht aus NTv2Tools)

Gitterfüllende NTv2-Datei

NTv2 steht für "National Transformation Version 2" und bezeichnet ein Verfahren für die Überführung georeferenzierter Daten von einem Bezugssystem in ein anderes. Ursprünglich in Kanada entwickelt, ist es inzwischen zu einem weltweiten Standard geworden. Viele Länder nutzen NTv2-Dateien zur homogenen Überführung landesspezifischer geotopographischer Daten in neue, kontinentweite Bezugssysteme.

Der Vorteil des NTv2-Verfahrens ist, dass es in vielen geodätischen Transformationsprogrammen und GIS als Standardverfahren zur Verfügung steht. Außerdem gibt es einige RunTime-Bibliotheken, die eine Implementierung in eigene Software unterstützen. Beispiele dafür sind das Programm TRANSDATpro für weltweite Koordinatentransformationen und das Geodetic Development Kit GeoDLL von KilletSoft.

Das NTv2-Konzept basiert auf einem regelmäßigen Gitter aus geographischen Koordinaten, für die Shiftwerte als Differenz zwischen zwei Bezugssystemen abgelegt sind. Für eine Koordinatentransformation zwischen den Bezugssystemen wird zunächst die Gittermasche ermittelt, in der ein zu transformierender Punkt liegt. Aus den Shiftwerten der vier Gitterpunkte in den Ecken dieser Masche wird der inerhalb der Gittermasche liegende Punkt interpoliert. Die interpolierten Shiftwerte der geographischen Länge und Breite werden dann der Koordinate des Quell-Bezugssystems zugeschlagen, um eine äquivalente Koordinate im Ziel-Bezugssystem zu erhalten. Die Verwendung eines NTv2-Gitters mit geeigneter Software bietet den Vorteil, dass die Koordinatentransformation schnell und in Abhängigkeit von der Maschenweite sehr genau durchgeführt werden kann.

NTv2Creator - Ausführliche Programmbeschreibung
Modellierung von genauen NTv2-Dateien aus identischen Punkten

Soviel zur Verwendung bereits vorhandener NTv2-Dateien. Wie aber wird eine NTv2-Datei aus einer Wolke unregelmäßig verteilter geodätischer Punkte in einem Stützpunktfeld erzeugt? Zunächst müssen alle Punkte des Stützpunktfeldes als sogenannte identische Punkte vorliegen, die in zwei verschiedenen Bezugssystemen genau vermessen und berechnet worden sind. Aus den identischen Punkten werden die Shiftwerte der Gitterpunkte für ein festgelegtes Bearbeitungsgebiet in einem einmaligen Prozess aufwendig berechnet und in einer NTv2-Datei abgelegt. Da die Modellierung einer NTv2-Datei ein sehr aufwendiger Prozess ist, muss in Abhängigkeit von der Größe des Bearbeitungsgebiets, der Anzahl identischer Punkte im Stützpunktfeld und der Feinheit der Gittermaschen mit hohem Zeitaufwand gerechnet werden.

Als Ergebnis erstellt das Programm NTv2Creator zwei Varianten von NTv2-Dateien. Die eine Variante ist eine Datei im lesbaren ASCII-Format, die das Dateinamensuffix "gsa" hat. Die andere Variante ist eine binäre NTv2-Datei mit dem Dateinamensuffix "gsb", die sehr schnell von Koordinaten-Transformationssoftware und GIS verarbeitet werden kann.

Zur Erstellung einer NTv2-Datei sind zunächst einige Merkmale bezüglich der Ausdehnung des Gitters, der Maschenweite, der Ellipsoide der Quell- und Ziel-Bezugssysteme und einige Bezeichnungen für die Bezugssysteme und für das Gitter festzulegen. Diese Daten trägt das Programm NTv2Creator in einen Dateiheader und in einen Gitterheader der NTv2-Datei ein. In der ASCII-Variante kann man das sehr gut in Klarschrift nachsehen. Hinter den Headern sind die Shiftwerte der Gitterpunkte und Qualitätsmerkmale eingetragen. Für jeden Gitterpunkt sind vier Dezimalzahlen vorhanden. Das sind die Shiftwerte für die geographische Breite und Länge des Gitterpunktes und die Qualitätsmerkmale für die Breite und Länge aller Gitterpunkte.

Zu Beginn der Bearbeitung werden die Koordinaten der identischen Punkte mittels statistischer Verfahren auf Ausreißer und Abweichungen getestet. Anschließend werden alle Gitterpunkte berechnet. Zur Berechnung eines Gitterpunktes sammelt das Programm NTv2Creator alle identischen Punkte aus den Stützpunktdateien des Quell-Bezugssystems und des Ziel-Bezugssystems ein, die in einem bestimmten Radius um den Gitterpunkt liegen. Mit diesen Punkten wird eine kleinräumige dreidimensionale Helmert Sieben Parameter Transformation durchgeführt. Die Helmert Parameter bestimmen bei der anschließenden Koordinatentransformation des Gitterpunktes des Quell-Bezugssystems die Koordinate desselben Gitterpunktes im Ziel-Bezugssystem. Zur Erhöhung der Genauigkeit wird die Natural Neighbour Interpolation zur Verteilung der Restklaffen angewendet. Die Differenz aus den Koordinaten des Gitterpunktes in beiden Bezugssystemen wird als Shiftwert in die NTv2-Datei eingetragen. Die berechneten Shiftwerte beinhalten den Ausgleich regionaler und lokaler Spannungen und sie berücksichtigen die unterschiedlichen Dimensionen und Lagerungen der in beiden Bezugssystemen verwendeten Ellipsoide.

Das Qualitätsmerkmal des Gitterpunktes ergibt sich aus der gewichteten Entfernung der identischen Punkte, die für die Ermittlung der Sieben Parameter für die Helmert Transformation eingesammelt worden sind. Das Qualitätsmerkmal variiert von 1.0 für die höchste Qualität und geht gegen Null für mindere Qualitäten.

Das Programm NTv2Creator stellt drei verschiedene mathematische Modelle für die Modellierung von NTv2-Dateien zur Verfügung:

  1. Modell "Gitterweite Transformation"
  2. Modell "Polygonale Gültigkeitsbereiche"
  3. Modell "Erzwungene Gitterpunktwerte"

In einer NTv2-Datei ist stets ein "rechteckiges" Gitter mit festgelegten Begrenzungen abgelegt. Die drei mathematischen Modelle unterscheiden sich nur durch die Behandlung von sogenannten Fehlpunkten. Als Fehlpunkte werden Gitterpunkte bezeichnet, die zwar innerhalb des Rechtecks, aber außerhalb des eigentlichen, meist in einer polygonalen Struktur dargestellten Bearbeitungsgebiets liegen. Außerdem entstehen Fehlpunkte, wenn die um einen Gitterpunkt herum aufgefundenen identischen Punkte zu inhomogen sind, um damit eine kleinräumige Helmert Transformation zu realisieren.

Das Modell "Gitterweite Transformation" ersetzt Fehlpunkte durch Koordinaten, die mit Hilfe zuvor ermittelter gitterweiter Helmert Parameter transformiert worden sind.

Das Modell "Polygonale Gültigkeitsbereiche" kennzeichnet Fehlpunkte mit sogenannten "exopolygonalen Werten" im Qualitätsmerkmal als ungültig. Polygonale Gültigkeitswerte werden von allen geodätischen Programmen und Entwicklungstools von KilletSoft unterstützt. So gibt z.B. das Programm TRANSDATpro eine Warnung aus, wenn versucht wird eine Koordinate außerhalb des Polygonalen Gültigkeitsbereichs zu transformieren.

Das Modell "Erzwungene Gitterpunktwerte" erzwingt die Berechnung von Fehlpunkten auch aus weit entfernten identischen Punkten. Bei fehlgeschlagenen Berechnungen ersetzt das Programm die Fehlpunkte mit gültigen benachbarten Gitterpunkten.

Das Programm NTv2Creator ist mit einer zeitgemäßen graphischen Benutzeroberfläche ausgestattet, die auf eine intuitiv zu begreifende Handhabung ausgerichtet ist. Für jedes Fenster werden ausführliche Hilfetexte angeboten. Die landesspezifische Darstellung der Benutzeroberfläche kann aus verschiedenen Sprachen ausgewählt werden.

Mehrsprachigkeit

Das Programm NTv2Creator ist mit einer zeitgemäßen graphischen Benutzeroberfläche ausgestattet, deren Handhabung intuitiv zu begreifen ist. Für jedes Fenster werden ausführliche Hilfetexte angeboten. Das ausführliche elektronische Handbuch des Programms NTv2Creator liegt in Deutscher und in Englischer Sprache vor. Die Benutzeroberfläche kann jedoch in vielen Sprachen dargestellt werden. Zu diesem Zweck werden externe Sprachdateien verwendet. Beim Programmaufruf stellt das Programm fest, welche Sprachdateien im Aufrufverzeichnis vorhanden sind. Die gefundenen Sprachen werden in einer Auswahlliste zur Verfügung gestellt. Durch das link_in Anlegen neuer Sprachdateien können jederzeit neue Sprachen durch die Anwender zum Programm NTv2Creator hinzugefügt werden.

Netzwerkfähigkeit

Das Programm ist auf den gebräuchlichen Computernetzwerken netzwerkfähig. Die Client-Installationen erfolgen automatisch. Das Programm unterstützt die Nutzung der Terminal-Services auf WINDOWS-Servern wie z. B. "Citrix Terminal Server".

Preise, Bezugsquellen und Lizenzmodelle

Preise und Bezugsquellen für dieses und andere Programme entnehmen Sie bitte der link_in Preisliste. Die möglichen Lizenzmodelle sind auf der Seite link_in Lizenz aufgeführt. Bestellen Sie das Programm mit dem elektronischen link_in Bestellformular.

Download der Testversion

Eine kostenlose Testversion des Programms mit dem ausführlichen Benutzerhandbuch kann als ZIP-gepackte Datei vom Internet link_in heruntergeladen werden.

KilletSoft Neuigkeiten Damit Sie immer gut informiert sind, haben wir in dieser Spalte aktuelle Hinweise, Informationen und besondere Angebote für Sie zusammengestellt.
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Autor: Dipl.-Ing. Fred Killet
Seite: p_ntca_d.htm
Seitenaufrufe: 788
Zeitraum: seit 1. Januar 2020