Ballplass En feltkursoppgave med byggegrop i Gemini Terreng for landmålingskurset BYG102 ved Høgskolen på Vestlandet

Transkript

1 Ballplass En feltkursoppgave med byggegrop i Gemini Terreng for landmålingskurset BYG102 ved Høgskolen på Vestlandet Petter N. Sæterdal, 18. mai 2018

2 Ballplass: mål med oppgaven Dette er en oppgave som inneholder forskjellige elementer fra geomatikk-faget og her kan nevnes noen stikkord: Begrepet massebalanse. Øvelse i programmet Gemni Terreng. Øvelse i tilbakeskjæring. Bli litt kjent med Litt om KOF-filer. Begrepet attributter. Utstyr 50 meters målebånd. Teodolitt med stativ. Stikningslekter og hammer (og evt. spett eller boremaskin). Tusj, blyant eller lignende til påskrift på stikningslekter. Datamaskin med Gemini Oppmåling og Gemini Terreng. Sammendrag av oppgaven Lærerne bestemmer en basislinje fra A til S hvor A er et borhol, en trepel eller lignende solid punkt. S er et tilsvarende gitt punkt hvor en stikkstang eller lignende settes opp. I linjen fra A mot S skal studentene måle med bånd og teodolitt og sette ut ni trepeler hver femte meter. Alle disse ti punktene kalles for A B C D E F G H I J. Hver studentgruppe skal stille opp teodolitt i ett av punktene A-J. Derfra skal de stikke ut en rett vinkel på hver side slik at det lages tverrlinjer ut fra linjen A-S. Langs disse tverrlinjene lages det et punkt hver femte meter slik at alle studentene sammen lager et stort rutenett med fem-meters ruter. På venstre side av linjen A-S kaller vi punktene for A07, A06, A05 osv. og på høyre side av linjen A-S kaller vi punktene for A08, A09, A10 osv. slik som det også var i øvingsoppgaven og i det tilhørende regnearket som laget KOF-filen. Alle punktene merkes med trepel i jord eller hvis det er fjell på det punktet kan trepelen settes opp med steiner eller kanskje ligge under en stein. I utgangspunktet kan øvingsområdet være omtrent 50x50 meter. Det blir punkter fra A07 til A03 på venstre side og fra A08 til A12 på høyre side. Da kan selve ballplassen være 30x25 meter eller litt større hvis vi utvider øvingsområdet til A01 på venstre side og A14 på høyre side. Hver gruppe skal måle en tilbakeskjæring i det punktet der de har satt sin kikkert. Hver gruppe stiller opp teodolitten over ett av bokstavpunktene (A-J) og sikter til minst fem kjente punkter. Dette kan være fastmerkene oppe på fjellene, de som er gitt i den andre oppgaven som dreier seg om innmåling og utstikning av bygg, eller det kan være nye hjelpepunkter som læreren har målt med sanntids GNSS. Det er særlig viktig at studentene noterer retningen mot A og S når de måler tilbakeskjæringen i bokstavpunktet (A-J). Denne tilbakeskjæringen skal også måles og beregnes med høyder for å kontrollere den målte høyden mot den som vil komme fra beregningen som Gemini Terreng har kalt for klistre til skikt. For å kunne beregne punktets høyde må det måles instrumenthøyde, siktehøyde og vertikalvinkel mot noen kjentpunkt som har høyde. I hvert av punktene i hele dette rutenettet skal studentene måle og vurdere jorddybden. Hver av disse målepunktene representerer en flate på 5x5 meter så kanskje er en vurdering bedre enn en måling. Alle punktene i rutenettet beregnes ved hjelp av regnearket som lager en KOF-fil og tilbakeskjæringen i Gemini Oppmåling. Ellers går resten av denne øvelsen slik som vi har trent på i øvingstimene i april, kun med det unntak at terrengoverflaten i rutenettet skal være høyden av fjell og ikke jordoverflaten. Hele koordinatlisten i Gemini Terreng kan kopieres til et regneark. Der endres høydene slik at NyHøyde=GammelHøyde-jorddybde. Deretter kan hele regnearket merkes og kopieres tilbake til Gemini Terreng. Det er en fordel at jorddybden skrives inn i f.eks. S_ORG_Z-kolonnen som hele desimeter slik at man siden kan lage et tematisk kart i Gemini Terreng hvor disse jorddybdene vises sammen med punktnummeret.

3 Studentene i punkt A lurer på hva som skal skje mens de i punkt D holder på med å sette stativet på plass. Studentene i punkt A-C legger ut tverrlinjer på 5 meter, mens en student på punkt D har målt 5 meter fra C til D.

4 laz-data kan hentes fra hoydedata.no Under feltkurset skal vi være forberedt slik at mange av studentene har disse laz-data på sine pc'er fra øvingstimene.

5 Oppretter nytt prosjekt i Gemini Terreng. Studenten passer på hvor det havner på sin maskin. Programmet kan være litt vanskelig å starte, men kanskje hjelper det å skru av og på programmet noen ganger for å klare å starte prosjektet.

6 Så klikkes det helt til du her omtrent her: Nå skal vi høyreklikke her og opprette et nytt applikasjonslag.

7 Henter de laz-filene som ble lastet ned fra hoydedata.no

8

9

10 kanskje må du zoome -alt igjen, det var Ctrl+home så ka du «rulle» modellen med venstre musknapp.

11 Tilbake til 2D og legg merke til at husene er synlige fordi de er filtrert vekk under importen, slik at dette nå er en DEM og ikke en DSM.

12 I programmet Gemini Oppmåling beregner studentene først en tilbakeskjæring i punktet E eller hvor de har stått med kikkerten. Da kan de også legge inn en retning og avstand til punkt A og til S. Vel å merke vet vi kanskje ikke avstanden til S, men det vil være godt nok med en omtrentlig avstand til S, mens avstanden til A er et nøyaktig heltall som er delelig med fem. A er en stasjon der kikkerten skal stå og der skal rettvinkel-målingene starte. Punktet S er en stikkstang som er satt langt bortenfor den planlagte ballbanen slik at linjen A-S blir en midtlinje i en planlagt ballbane. Det er sikkert en fordel å kalle tilbakeskjæringspunktet for noe annet enn E, f.eks. P slik at det ikke kommer i konflikt med den automatiske beregningen som følger av KOF-filen. Men tilbakeskjæringspunktet P er likevel det samme som f.eks. E. Før du går videre bør du sammenligne dine punkt A og S med minst én annen gruppe. Denne sammenligningskontrollen bør også nevnes og drøftes statistisk i deres rapport. De andre punktene er laget teoretisk ved at en fil med kunstige målinger er importert. Alle disse målingene henger på punktene A og S. Disse kunstige målingene er laget i et regneark på et KOF-format som kan importeres i Gemini. Studentene kan studere regnearket. Det skal lagres på undervisningsstøttetsystemet Canvas og alle bør ha det i sine PC'er etter øvelsen i april. I lærerens eksempel er denne Gemini-filen lagret og heter kaardal.gmi

13 Oppretter nytt aplikasjonslag og kaller det maalinger.

14 Nå kan vi hente den filen med rettvinkelmålingene

15 For å se at punktene har kommet inn i kartet er App-laget terrengmodellen slått av.

16 Alle punktene kan velges med musen i kartet eller ved å høyreklikke etter at man har fått frem listen over punktene. Deretter kjører vi funksjonen Klistre til sjikt (til landmålingsklassen: En tilsvarende GIS-funksjon kalles Point Sampling Tool i QGIS) Da skal alle disse punktene, som nå se i listen har høyde lik null, få en høyde som passer med terrengmodellen nesten 640 meter ovenfor.

17 Her er det samsvar mellom nummeret 06 og det som var vist i applikasjonslaget.

18

19 Jorddybdene kan redigeres ved å klikke på hvert enkelt punkt i rutenettet. Her er det vist hvordan en påskrift på kartet kan ordnes. I dette eksemplet er punktene A01, B01 og C01 tillagt verdiene 5, 4 og 3 i kolonnen S_ORG_Z. Tallene 5, 4 og 3 er tenkt som desimeter jorddybde. Men denne redigeringen kan også gjøres siden i regnearket hvis man likevel klarer å holde order på alle målingene.

20 Alle punktene merkes og ved høyreklikk finnes en meny der vi kan velge «kopiere til regneark». (Her har programmereren kanskje vært litt sponset av Microsoft, men det fungerer fint med alle slags regneark)

21 Innlimt i regneark: Høydene er kopiert bort til høyre for de gjeldende kolonnene.

22 Her er jorddybdene lagt inn som desimeter i kolonne N eller S_ORG_Z og vi ser de kopierte høydene i kolonne X. At jeg har valgt kolonnen S_ORG_Z er bare en tilfeldighet. Det var den som var ledig og den hadde et navn som kan minne om noe som har med Z eller høyder å gjøre. I bildet nederst ser vi at kolonnen D med høydene er beregnet på nytt med formelen X5-N5/10

23 Det gjeldende området er merket og skal kopieres tilbake til Gemini Terreng. I Gemini Terreng ble først alle punktene i 5-meters rutenettet slettet og deretter limes de inn, punktene med de redigerte høydene. Å kopiere alle punktene til et regneark for der å forandre på dataene er etter lærerens mening et svakt punkt i produksjonsløypen, men var det beste som vi kunne komme på i samråd med supportavdelingen til Powel. Studentene må lagre regnearket siden dette inneholder et vesentlig trinn i prosedyren. Dessuten er de originale høydene fra nå av kun lagret i regnearket.

24 Når koordinatlisten er redigert og importert tegnes det et kart over rutenettet hvor alle punkt er merket med nummer og jorddybde. Høydene i hvert punkt skal nå være høyden på fjellet, ikke høyden på jordoverflaten. Koordinatlisten inneholdt flere kolonner en Nord, Øst og Høyde. Blant annet hadde vi en ubrukt kolonne som kaltes s_org_z. Alle disse kolonnene med ekstra opplysninger om punktet kalles for egenskaper i dialogboksen som er vist på denne siden. Ordet egenskaper tilsvarer ordet attributes som brukes i engelskspråklig GIS. På norsk kan begrepene egenskaper og attributter brukes om hverandre når det tales om kolonneinformasjonen i en tabell i GIS-kontekst. Men i et generelt GIS-program kan det forventes at beregningen fjellhøyde= jordoverflate jorddybde kan gjøres som en beregningsoperasjon i kolonnene. Selv om programmet Gemini Terreng inneholder mye som kan kalles GIS-funksjonalitet vil det ikke kunne kalles et GIS-program generelt.

25 Merk alle punktene med musen, ved å dra musen over alle. Nå skal det beregnes en Delaunay-trekantmodell. (Triangulering) Pass på at det ikke står 5 m som minimum punktavstand, for det er jo 5 meter mellom disse punktene.

26 I øvingsoppgaven i april tegnet vi en tilfeldig byggegrop, som bildet under er hentet fra, men under feltkurset bestemmer vi en ballbane og gjerne prosjekterer den i Gemini Oppmåling og overfører tegningen til Gemini Terreng, f.eks. ved fire gitte koordinater eller ved å eksportere fra Gemini Oppmåling til en DXF-fil eller lignende. En slik DXF-fil kan så importeres i Gemini Terreng. Ballbanen trenger ikke å ligge helt parallelt med rutenettet. Den prosjekterende vil her kunne lytte til råd fra oppdragsgiveren og finstemme plasseringen av ballbanen. Vanligvis må vi kanskje forholde oss til et vedtak og en situasjonsplan som sier hvor ballbanen skal ligge. Etterpå velges grønn pil: byggegrop

27

28 Nå høyre-klikkes for å lage en ny begrensningskontur Deretter får du opp en kryss-formet peker og du kan snappe langs den byggegropen som vi har tegnet.

29 Når du er ferdig å snappe rundt byggegropen kan du høyreklikke og lagre.

30 HØYDESETTING Dobbeltklikk på begrensninskonturen og så kan du merke alle punktene i listen. Deretter kan vi sette 1.40rE som masseutvidelsesfaktor. Du må kanskje klikke litt innover i menyene for å finne det.

31

32 Merk av Skjæring/fylling og klikk på Bygg lag og da skal du se at en fylling er beregnet i modellen (hvis alt har gått knirkefritt)

33 Etter at høyden er justert ned 1 meter ser vi at tallene har byttet om. Nå er det mer volum av sprent fjell enn av fyllmasser.

34

35 Vi flytter litt opp og ned til vi får massebalanse. Her har jeg holdt på litt med å flytte høyden på Begrensningskonturen (som er hvitfarget nå) helt til det nærmer seg massebalanse.

36 Oppgaver som kan drøftes eller besvares i rapporten Hvor mye jord skal graves vekk fra byggeplassen? Hvor mange kubikkmeter skal sprenges? Hvor mange kubikkmeter blir fyllingen? (anbragt og komprimert) Undersøk om det kan tegnes noen tverrprofiler med Gemini Terreng.