Notat. DTU CAS DTU FIKSPUNKTER Beskrivelse af fikspunkter INDHOLD. 1 Baggrund Etablering af de fysiske fikspunkter... 4

Transkript

1 Notat DTU CAS DTU FIKSPUNKTER Beskrivelse af fikspunkter April 2017 Udarbejdet af MMKS Kontrolleret af MHFR og LRLA Godkendt af MMKS INDHOLD 1 Baggrund Resultater Etablering af de fysiske fikspunkter Skruepløk Prismer på kraftvarmeværkets skorsten Eksisterende fikspunkt Indmåling af fikspunkter Kendte fikspunkter Fikspunkter fra Hovedstadens Letbane SDFE fikspunkter Statisk GPS Nivellement Netmåling Supplerende målinger med totalstation Beregning af koordinater (netudjævning) Kontrol af plane koordinater Yderligere information Letbanens fikspunkter GPS målinger Dokumentation for udført udjævning Linjenivellement mellem GST kote fikspunkt og DTU Linjenivellement mellem Letbane nr , DTU-08 og Letbane Opstilling med totalstation NIRAS A/S Sortemosevej Allerød CVR-nr Tilsluttet FRI T: F: E: niras@niras.dk D: E: mmks@niras.dk

2 1 BAGGRUND Til afsætning og opmålings brug på DTU blev der i vinteren 2015/2016 etableret 12 første ordens fikspunkter. Placeringen af punkterne ses på nedenstående figur. Koordinaterne til fikspunkterne er fundet ved netudjævning af opmålinger med statisk GPS, netmåling vha. totalstation og præcisions- og linjenivellement. Fikspunkternes indbyrdes spændinger efter netudjævning er bedre end 2 mm. Navn DKTM3 DVR90 DTU LOK North [m] East [m] Kote [m] North [m] East [m] Type DTU Jordspyd i brønd DTU Jordspyd i brønd DTU Jordspyd i brønd DTU Jordspyd i brønd DTU Jordspyd i brønd DTU Jordspyd i brønd DTU Jordspyd i brønd DTU Bolt i brønd DTU Jordspyd i brønd DTU Jordspyd i brønd DTU-11N prisme på skorsten 1 DTU-11S prisme på skorsten1 DTU Armeringsjern i brønd Tabel 1 - DTU fikspunkter 1 Prismekonstant +2 mm 2

3 Fikspunkterne er indmålt i DKTM zone 3. Koordinaterne er efterfølgende konverteret til DTU-LOK vha. DTU IKT I det efterfølgende beskrives fikspunkternes fysiske etablering samt opmålingsmetoder og netudjævnings beregninger. Etablering, opmåling og beregninger af fikspunkterne blev udført af landinspektørfirmaet LE34. Resultaterne i dette memo samt vedlagte bilag er udarbejdet af LE34. Memoets formål er at samle resultaterne i en let tilgængelig form. 1.1 Resultater DTU s fikspunktsnet har en indbyrdes spænding på ca. 2 mm i plan og højde. Dermed er den relative nøjagtighed mellem fikspunkterne bedre end 2 mm. Grundet sin gode relative nøjagtighed vil fikspunktsnettet kunne anvendes til al måling på DTU, Campus Lyngby. Fikspunkternes absolutte plane koordinater er fastlagt vha. GPS og koordinaterne vurderes til at være bedre end 5 mm. Fikspunkterne absolutte koter er fastlagt primært vha. kendte kote fikspunkter fra Letbanen og SDFE. Koten har en middelfejl på under 2 mm. De beregnede plane koordinater til Letbanens fikspunkter og (L-001) afviger henholdsvis 13 og 24 mm i N-aksen fra de af Letbanen oplyste koordinater. Det har ikke været muligt at få oplyst middelfejlen på Letbanens fikspunkter. Det antages at middelfejlen i Letbanens fikspunktsnet er højere end DTU fikspunktsnettet. Dette begrundes i at det etablerede fikspunktnet har en indbyrdes spænding på bedre end 2 mm og at netudjævningen af de målte GPS punkter har en middelfejl bedre end 5 mm. Dermed eksisterer der to sæt koordinater til de samme fikspunkter med en forskel på op til 24 mm. For at undgå misforståelser, frarådes det at anvende Letbanens fikspunkter til opgaver på DTU. 3

4 2 ETABLERING AF DE FYSISKE FIKSPUNKTER Der er etableret 11 nye fikspunkter. Desuden er der genfundet et af de oprindelige fikspunkter. Et af punkterne er etableret som to prismer på DTU s skorsten (DTU-11N og DTU-11S). Prismekonstanten er +2 mm. 2.1 Skruepløk Ti af fikspunkterne er nyetablerede brøndpunkter (DTU-01 til DTU-10), hvoraf ni er etableret med skruepløk efter en metode, som er udviklet af Geodatastyrelsen. Et punkt (DTU-08) er der etableret med en bolt i stedet for et jordspyd. En skitse af opbygningen af fikspunktet ses på Figur 2. Punkterne er dækket af et jerndæksel, hvis mønster kan ses på nedenstående billeder. Figur 1 - Fikspunkter. Topdæksler samt kig ned i en brønd Figur 2 - Opbygning af fikspunkt med skruepløk 4

5 2.2 Prismer på kraftvarmeværkets skorsten På kraftvarmeværkets skorsten er der monteret to 360 graders prismer, et på den nordlige (DTU-11N) og et på den sydlige del (DTU-11S). Disse to prismer er inkluderet som fikspunkter. Prismekonstanten for 360 graders prismerne er på +2 mm. 2.3 Eksisterende fikspunkt DTU-12 er et af de oprindelige fikspunkter fra etableringen af DTU. De oprindelige koordinater til DTU-12 er gået tabt, så punktet indgår, som et nyt fikspunkt med nye koordinater. 5

6 3 INDMÅLING AF FIKSPUNKTER Fikspunkterne er indmålt både med statisk GPS, totalstation og ved præcisionsnivellement, hvorefter koordinaterne til fikspunkterne er beregnet vha. netudjævning. 3.1 Kendte fikspunkter Til absolut bestemmelse af fikspunkternes koordinater blev der foruden GPS målinger anvendt kendte fikspunkter, dels fra Geodatastyrelsen (nu SDFE) og Hovedstadens Letbane Fikspunkter fra Hovedstadens Letbane Letbanen fikspunktsnettet blev etableret i 2015 i forbindelse med Hovedstadens Letbane. Følgende fikspunkter fra Letbanen blev anvendt: Fikspunkt N (DKTM3) E (DKTM3) Z (DVR90) Type Anvendt til Kote fikspunkt Kote fikspunkt Kote fikspunkt Kote fikspunkt ordens fikspunkt Kote fikspunkt og til kontrol af plan koordinater (L-001) ordens fikspunkt Kontrol af plan koordinater Tabel 2 - Fikspunkter fra Hovedstadens Letbane, med de oplyste koordinater SDFE fikspunkter Fra SDFE blev koterne fra følgende fikspunkter anvendt: og Yderligere info kan findes i bilag 1a og 1b. Fikspunkt N (geoleuref89) E (geoleuref89) Z (DVR90) Anvendt til sx sx m Kote fikspunkt sx sx m Kote fikspunkt Tabel 3 - Anvendte SDFE fikspunkter (se bilag 1a og 1b) 6

7 3.2 Statisk GPS Punkterne DTU-03, DTU-04, DTU-05 og DTU-09 blev målt med statisk GPS i 2 epoker. Observationerne er efterfølgende netudjævnet med følgende resultater: Point ID X (Meter) DKTM3 X Error (Meter) Y (Meter) DKTM3 Y Error (Meter) Z (Meter) DVR Z Error (Meter) DTU DTU DTU DTU Tabel 4 - Statisk GPS 3.3 Nivellement Der er præcisionsnivelleret mellem 11 af DTU fikspunkter (DTU-01 til DTU-10 og DTU- 11) samt til Letbane fikspunkterne (L-001) og Desuden er der foretaget to linjenivellementer: 1. Linjenivellement mellem DTU-03 og SDFE kote fikspunkterne og Linjenivellement mellem Letbane nr , DTU-08 og Letbane Følgende kendte fikspunkter er inkluderet i nivellementet: Fikspunkt Oplyst kote (DVR90) Type Kilde m Fikspunkt (bilag 1.a) SDFE m Fikspunkt (bilag 1.b) SDFE m Kote fikspunkt Hovedstadens Letbane m Kote fikspunkt Hovedstadens Letbane m 1. ordens fikspunkt Hovedstadens Letbane (L-001) m 1. ordens fikspunkt Hovedstadens Letbane Tabel 5 Kendte anvendte kote fikspunkter 7

8 3.4 Netmåling Der er udført netmåling med totalstation mellem de 11 jordpunkter, de 2 prismer på skorstenen og Letbanens 1. ordens fikspunkt ( / L-001). Figur 3 Net-skitse for opstillinger og sigter ved netmåling (se bilag 2) 3.5 Supplerende målinger med totalstation Som supplement til netmålingerne, blev der foretaget tre opstillinger over tre kendte punkter og udført opmåling med totalstation til punkterne DTU-05, 06, 07, 11N/11S og Letbane fikspunkt I den efterfølgende udjævning blev koordinaterne til DTU fikspunkterne fastholdt. Middelfejlen på opstillingerne er 1-2 mm, og på koten er den 5 mm. Den forhåndsvis dårlige kote skyldes stejle sigter til punkterne på skorstenen DTU-11n og DTU-11s. 8

9 4 BEREGNING AF KOORDINATER (NETUDJÆVNING) På grundlag af netmåling, præcisionsnivellement og linjenivellement er koordinater og koter bestemt ved netudjævning til alle 12 fikspunkter. Indbyrdes er spændingerne på plan koordinater og koter under 2 mm. I nedenstående tabel ses de netudjævnede koordinater til fikspunkterne i nettet, samt middelfejlene på punkterne. De plane koordinater til fikspunkterne blev beregnet med udgangspunkt i at de fire statisk GPS målte fikspunkter (se Tabel 4) med tilhørende spredning, er kendte punkter. Koterne til de kendte fikspunkter (se Tabel 5) blev fastholdt i udjævningen med en tildelt spredning på 1 mm. Pkt. nr. Y (meter) DKTM3 X (meter) DKTM3 Z (meter) DVR90 Plan middelfejl (meter) Kote middelfejl (meter) N S Tabel 6 - Fikspunkternes netudjævnede koordinater. Alle punkter er ny-beregnede. 9

10 5 KONTROL AF PLANE KOORDINATER Foruden til styrkelse af nettet blev to af Letbanens plane fikspunkter anvendt til kontrol af de plane koordinater. Letbane pkt. nr blev inkluderet i netmålingen og netudjævningen, mens der til blev udført en supplerende måling med totalstation, inklusiv udjævning. Pkt. nr N meter E meter Målt og beregnet Oplyst af Letbanen Afvigelse Pkt. nr N meter E meter Målt og beregnet Oplyst af Letbanen Afvigelse Afvigelserne i N-koordinaterne er forholdsvis høje, men da middelfejlen på Letbane fikspunkterne ikke er oplyst af Letbanen og fordi der ikke har været muligt at lokalisere afvigelser i denne størrelsesorden i de tilhørende beregninger, tilskrives årsager til afvigelsen Letbanens punkter. 10

11 6 YDERLIGERE INFORMATION Foruden de i dette notat vedlagte information kan følgende rekvireres. 6.1 Letbanens fikspunkter Plan og kote fikspunker. 6.2 GPS målinger To rapporter fra beregning af statisk GPS-måling. Baseline Processing Report og Network Adjustment Report. 6.3 Dokumentation for udført udjævning - Dokumentation for udført udjævning af de plane koordinater (Netudjævnings_rapport_plan.txt) og koterne (Netudjævnings_rapport_kote.txt). - Koordinater til de beregnede punkter og middelfejl i planet. Koten er ikke anvendt fra denne beregning (Netudjævnings_resultater_plan.txt). - Koter til de beregnede punkter og middelfejl. (Netudjævnings_resultater_kote.txt). 6.4 Linjenivellement mellem GST kote fikspunkt og DTU-03 - Tre km langt nivellementet. Lukket på under 5 mm. (se DAT ) - Nivellementet er udjævnet med en middelfejl på 2 mm på DTU-03 (se b34). 6.5 Linjenivellement mellem Letbane nr , DTU-08 og Letbane m langt nivellement. Lukket med 0,05 mm. (se dat) - Nivellementet er udjævnet. Den beregnede kote til DTU-08 har en middelfejl på 0 mm. (se b34) 6.6 Opstilling med totalstation Totalstations opstilling over DTU-05, 06,0 7 og 11, med opmåling af nr. Letbane Der er etableret 3 opstillinger over 3 kendte punkter (satsmåling). - Den plane middelfejl på opstillingerne er 1-2 mm, og på koten er den 5 mm. Den forhåndsvis dårlige kote skyldes stejle sigter til punkterne på skorstenen 11n og 11s. (se b34) 11