SEVENPAR - Berechnung von Helmert Sieben Parameter Sätzen nach Bursa-Wolf aus identischen Punkten in zwei Bezugssystemen

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Die Geosoftware SEVENPAR berechnet anhand identischer Punkte in verschiedenen Bezugssystemen exakte Transformationsparameter für die Räumliche Helmert Sieben Parameter Transformation nach Bursa-Wolf und für die Molodensky Drei Parameter Transformation. Die verwendeten identischen Punkte werden intensiv auf Ausreißer und Plausibilität überprüft. Die Qualität der ermittelten Parameter wird durch Rückrechnung und durch statistische Verfahren überprüft und das Ergebnis in ein Clusterfeld eingetragen. Mit den modellierten Helmert Parameter Sätzen können GIS- und Transformationsprogramme präzise Koordinatentransformationen zwischen zwei geodätischen Bezugssystemen durchführen.

SEVENPAR - Version 15.16 Historie der Änderungen und Ergänzungen

Die Historiendatei enthält eine detaillierte Versionshistorie mit allen Änderungen, Verbesserungen und Ergänzungen der aktuellen Software.

Berechnung von Helmert Parameter Sätzen

Berechnung mit identischen Punkten

Identische Punkte

Berechnete Klaffungen der Identischen Punkte

Berechnete Klaffungen

Berechneter Helmert Sieben Parameter Satz

Helmert Sieben Parameter Satz

In vielen Branchen müssen benutzerdefinierte Bereichs- und Situations-Koordinaten in andere Koordinatenbezugssysteme (CRS) umgewandelt werden. Die geodätische Software SEVENPAR ist das Werkzeug erster Wahl, um Helmert Parameter Sätze für Koordinatentransformationen zwischen diesen CRS zu berechnen. Dafür wird für beide CRS jeweils eine Liste mit den Koordinaten identischer Punkte benötigt. SEVENPAR ist ein sehr flexibles Werkzeug zum Berechnen von genauen Helmert Parameter Sätzen für exakte Koordinatentransformationen. Darüber hinaus berechnet das Programm eine Rotationsmatrix, die Klaffungen aller identischen Punkte für die weitere Verwendung, und als Qualitätsmerkmale die Maximale, Mittlere und Quadratisch Mittlere (RMS) Klaffung. Nach der Modellierung eines Helmert Parameter Satzes wird dessen Qualität durch Gegenrechnung geprüft und das Ergebnis in ein Clusterfeld eingetragen. Schlecht passende identische Punkte werden ermittelt und zur Nachbesserung vorgeschlagen. Die ermittelten Transformationsparameter können direkt in geeignete Transformationssoftware, wie z.B. TRANSDATpro Koordinatentransformation, oder in die Empfänger-Software von GPS-Empfängern eingegeben und verwendet werden.

SEVENPAR - Ausführliche Programmbeschreibung
Modellierung von Parameter-Sätzen für die Räumliche Helmert und Molodensky Transformation mit sieben oder drei Parametern

Die sieben bzw. drei genauen Transformationsparameter werden mit Hilfe von bis zu einer Million identischen Punkten berechnet. Das sind Punkte, deren Koordinaten in zwei verschiedenen Bezugssystemen (geodätisches Datum) bekannt sind. Neben Kartesischen Koordinaten können auch Geographische Koordinaten, UTM-Koordinaten und Gauß-Krüger-Koordinaten mit oder ohne ellipsoidische Höhe unter Zugrundelegung der Erdellipsoid-Dimensionen verwendet werden. Die erforderlichen Ellipsoid-Halbachsen und Abplattungen stehen im Programm zur Auswahl aus Listen bereit.

Die Koordinaten der identischen Punkte werden mittels verschiedener statistischer Verfahren intensiv auf Ausreißer und Abweichungen getestet. Die Qualität der berechneten Parameter wird durch eine Klaffungs-Matrix und durch die Berechnung der mittleren, maximalen und quadratischen räumlichen Abweichungen (RMS) dokumentiert. Außerdem wird die Qualität eines Helmert Parameter Satzes durch Gegenrechnung geprüft.

Die sieben Parameter für die Räumliche Helmert Transformation werden in den drei Normen "Coordinate Frame Rotation", "Position Vector Transformation" und "Europäischer Standard ISO 19111" ausgegeben. Für Molodensky Parameter Sätze mit drei Parametern wird die "Standard Molodensky Transformation" verwendet.

Das Programm hat eine umschaltbare mehrsprachige Benutzeroberfläche und ein ausführliches elektronisches Handbuch. Das Programm ist netzwerkfähig und unterstützt Terminal-Services auf WINDOWS-Servern. Bei einer Netzwerkinstallation werden die Clients vom Programm automatisch installiert.

Qualität der Berechnungen

Alle für die Räuliche Helmert Transformation, die Molodensky Transformation und für die statistischen Prüfungen verwendeten Berechnungen basieren auf strengen Formeln. Näherungen werden nicht verwendet.

Als sieben Parameter der Räulichen Helmert Transformation sind drei Verschiebungen (Translationen), drei Verdrehungen (Rotationen) und eine Maßstabskorrektur zu bestimmen. Die Parameter errechnen sich mittels einer Ausgleichung nach der Methode der kleinsten Quadrate (L2-Norm, Helmert Transformation). Dabei muss ein Gleichungssystems mit sieben Gleichungen und sieben Unbekannten aufgelöst werden. Das Ergebnis wird in den drei gängigsten Normen ausgegeben. Das sind die Coordinate Frame Rotation, die Position Vector Transformation und der Europäische Standard ISO 19111. Kleinräumige Helmert Parameter Sätze, z.B. für ein Stadtgebiet, sind sehr genau und können bis in den Zentimeterbereich wirksam sein. Großräumige Helmert Parameter Sätze, z.B. für ein ganzes Land, können durchaus im Submeterbereich liegen.

Für die Molodensky Transformation ermittelt das Programm drei Verschiebungen (Translationen). Die Molodensky Transformation ist eine der am häufigsten verwendeten Methoden zur Transformation geodätischer Koordinaten von einem Datum in ein anderes. Für Molodensky Parameter Sätze wird die Standard Molodensky Transformation verwendet. Sie ist nicht sehr genau, was zum großen Teil auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass sie keine Rotationen und auch keine Skalierung zwischen den Bezugssystemen berücksichtigt. Fehler in der Größenordnung von einigen Metern sind bei der Molodensky Transformation üblich.

Für die Qualitätsanalyse transformiert das Programm alle identischen Punkte des Quellsystems mit Hilfe des neu modellierten Helmert Parameter Satzes in das Zielsystem. Anschließend werden die so gewonnenen Ergebnisse mit den ursprünglichen Koordinaten des Zielsystems verglichen. Die Abweichungen zwischen den berechneten Koordinaten und den ursprünglichen Koordinaten des Zielsystems werden in einem Clusterfeld übersichtlich dargestellt.

Das Programm SEVENPAR wurde mit einem Referenzprogramm des Landesvermessungsamtes Mecklenburg-Vorpommern gestestet. Die ermittelten sieben Parameter der Räumlichen Helmert Transformation wiesen nur äußerst geringfügige Abweichungen auf. Bei den Translationen dX, dY, dZ ist die Abweichung kleiner als 0.00001 Meter; das entspricht einem hundertstel Millimeter. Bei den Rotationen dRX, dRY, dRZ ist die Abweichung kleiner als 0.000001 Sekunden; das entspricht einer millionstel Sekunde. Der Parameter dM für die Maßstabskorrektur weicht sogar nur 0.000001 ppm vom Referenzwert ab.

Mehrsprachigkeit

Das Programm SEVENPAR 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 SEVENPAR 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 Anlegen neuer Sprachdateien können jederzeit neue Sprachen durch die Anwender zum Programm SEVENPAR 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 Preisliste. Die möglichen Lizenzmodelle sind auf der Seite Lizenz aufgeführt. Bestellen Sie das Programm mit dem elektronischen Bestellformular.

Download der Testversion

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

Verwendung einer illegalen Programmversion

Geschäftsführer Fred Killet erklärt, warum Sie niemals eine illegale Version unseres geodätischen Programms SEVENPAR verwenden sollten.