Vermessung Past Paper PDF - 2021/22

HOCHSCHULE FÜR TECHNIK STUTTGART WINTERSEMESTER 2021/22 PRUEFUNGSLEISTUNG im STUDIENGANG Wirtschaftsingenieurwesen Bau und Immobilien _______________________________________...

HOCHSCHULE FÜR TECHNIK STUTTGART WINTERSEMESTER 2021/22 PRUEFUNGSLEISTUNG im STUDIENGANG Wirtschaftsingenieurwesen Bau und Immobilien _________________________________________________________________________________ MODUL: 2030 GUV FACH: Vermessung DATUM: 03.02.2022 NAME: ______________________________ ZEIT: 14:00-15:00 Uhr SEMESTER: ______________________________ PRÜFER: Prof. Dr. G. Austen MODULVERANTWORTLICHER: Prof. Dr. N. Geuder __________________________________________________________________ PRUEFUNGSLEISTUNG PUNKTE FACH: VERMESSUNG _________ __________________________________________________________________ HILFSMITTEL: 1 Blatt DIN-A4 beidseitig beschriftet, Taschenrechner ANLAGEN: keine __________________________________________________________________ Elektronische Kommunikation, z.B. über das Hochschulnetz, das Internet, Bluetooth oder ein Mobilfunknetz stellt ein Täuschungsversuch dar! Hinweise: Geben Sie Formeln, Rechenweg und Zwischenergebnisse mit an. Bitte beantworten Sie die Aufgaben in den dafür vorgesehenen Leerzeilen. Schreiben Sie evtl. auch auf die Rückseiten der Aufgabenblätter. Gesamtpunktzahl der Klausur: 60 Punkte (= 60 Minuten) 1. Aufgabe: Figur der Erde, Koordinatenreferenzsysteme (10 Punkte) 1.1. Wie lässt sich die Form der Erde - in 1. Näherung sowie in 2. Näherung - beschreiben. Was versteht man unter dem Begriff „Abplattung“. Machen Sie auch Angaben zu Größendimensionen. 1.2. Erklären Sie die Begriffe „Geoid“ und“ Referenzellipsoid“. Erläutern Sie dabei auch den Zusammenhang zwischen den beiden Flächen. Machen Sie ferner Angaben in welcher Größenordnung die Abweichungen zwischen Geoid und Referenzellipsoid liegen. Wie lautet die korrekte Bezeichnung für diese Abweichungen? 1.3. Welche beide Koordinatenarten kennen Sie für die Festlegung eines Punktes im Raum? Durch wie viele und durch welche Parameter erfolgt somit jeweils die räumliche Punktfestlegung? 1.4. Wie lautet die Bezeichnung der aktuell gültigen Landeskoordinaten? Handelt es sich dabei um räumliche Koordinaten? Welche Kartenprojektion liegt diesen Koordinaten zu Grunde? Wie lautete die Bezeichnung der bisherigen Landeskoordinaten? 1.5. Was versteht man unter einem Koordinatenreferenzsystem (Abk. engl.: CRS)? Aus welchen beiden Teilen besteht ein CRS? WBI - Vermessung, Austen, WS2021/22 Seite 2 von 9 2. Aufgabe: Orthogonalverfahren, geodätische Grundaufgaben (14 Punkte) Eine Rohrleitung soll zwischen den Punkten A und B verlegt werden. Zwischen den beiden Punkten A und B ist ein Zwischenpunkt C in der Örtlichkeit abzustecken, um dort einen Revisionsschacht anzulegen. Der Abstand zwischen den Punkten A und C soll sAC = 90,00 m betragen (s. Abbildung 1). Die Verbindungslinie zwischen A und B ist nicht direkt einsehbar und nicht begehbar. Um die Aufgabe vermessungstechnisch durch Orthogonalverfahren zu lösen, wird daher die Hilfslinie AB’ angelegt. Der Abstand BB’ beträgt sBB’ = 60,00 m (s. Abbildung 1). Abbildung 1: Lageskizze, nicht maßstäblich. Für die Punkte A und B gelten nachstehende Koordinaten: Punkt Rechtswert Hochwert Y in [m] X in [m] A 100.00 100.00 B 230.00 80.00 2.1. Bestimmen Sie als Vorbereitung für die weiteren Schritte zunächst den Richtungs- winkel tAB in [gon] sowie die Strecke sAB zwischen den Punkten A und B (Hinweis: 2. Grundaufgabe). Bestimmen Sie des Weiteren den Winkel in [gon] bei Punkt A im rechtwinkligen Dreieck A, B und B’ sowie die Strecke sAB‘ zwischen den Punkten A und B‘. WBI - Vermessung, Austen, WS2021/22 Seite 3 von 9  2.2. Bestimmen Sie nun die Koordinaten des Punktes C (Hinweis: 1. Grundaufgabe). 2.3. Bestimmen Sie für die Durchführung der örtlichen Vermessung (Absteckung des Punktes C von der Hilfslinie AB’ aus) das Abszissenmaß AC‘ sowie das Orthogonalmaß C’C. WBI - Vermessung, Austen, WS2021/22 Seite 4 von 9 3. Aufgabe: Nivellement (12 Punkte) Ausgehend von Punkt P (Höhenbolzen mit einer Höhe von 433,673m ü. NHN) wurden Nivellementsbeobachtungen gemäß nachstehendem Feldbuch durchgeführt. Die Beobachtungen führten wieder zum selben Punkt P zurück. Zu berechnen sind die endgültigen Höhen der Neupunkte Q und R nach Verteilung des Widerspruchs. Werten Sie das Nivellement im nachstehenden Formular vollständig aus. Hinweis: - Berechnen Sie die Höhenunterschiede - Führen Sie die Summenproben durch - Berechnen Sie den Widerspruch - Berechnen Sie die Verbesserungen (zur Verteilung des Widerspruchs) - Bestimmen Sie die Punkthöhen von Q und R auf Grundlage der verbesserten Höhenunterschiede Verb Punkthöhe Punkt r [m] v [m] dh [m] [mm] [m] Bemerkung P 0,479 433,673 Höhenbolzen W1 2,118 3,134 W2 1,221 3,965 Q 3,838 2,220 Neupunkt W3 3,706 2,603 W4 3,250 1,135 R 2,624 2,626 Neupunkt W5 1,325 2,513 W6 1,806 1,312 P 0,865 Höhenbolzen Σdh Σr: Σv: Σdh ist: soll: Σr - Σv: Σdh soll – ist: (Widerspruch) WBI - Vermessung, Austen, WS2021/22 Seite 5 von 9  3.1. Was gilt für den Sollhöhenunterschied bei diesem Nivellement? Wie lautet die korrekte Bezeichnung für dieses Nivellementverfahren? 3.2. Geben Sie den Widerspruch in [mm] an. Wie sind Sie bei der Verteilung des Widerspruchs vorgegangen? 3.3. Wie lauten die Höhen in [m ü. NHN] der Neupunkte Q und R? WBI - Vermessung, Austen, WS2021/22 Seite 6 von 9 4. Aufgabe: Strecken- und Zenitwinkelmessung, Höhenberechnung (10 Punkte) Zur Bestimmung des Höhenunterschiedes zweier Punkte S (Standpunkt) und T (Zielpunkt) im Bereich des Albtraufs wurde vom Standpunkt S im Tal zum Zielpunkt T oben an der Traufkante beobachtet. Gemessen wurden die Schrägstrecke D in [m] und der Vertikalwinkel V in [gon] von S nach T in 2 Vollsätzen (d.h. in Lage I und II). Die vorgenommenen Messungen sind in nachstehender Tabelle eingetragen: Stand- Ziel- Schräg- Ablesung V Indexverb. Zenitwinkel Z Gesamt- punkt S punkt T strecke D Lage I i ZI = I + i mittel ZI Lage II i ZII = II + i I + II 2i=400 – [I + II] ZI + ZII = 400 Tal Traufkante 73.4185 ih = 1.622 th = 1.583 1023.115 326.5839 Tal Traufkante 73.4169 ih = 1.622 th = 1.583 1023.121 326.5849 4.1. Berechnen Sie in obiger Tabelle jeweils die indexkorrigierten Zenitwinkel ZI und ZII für beide Sätze. Führen Sie für beide Sätze auch die Kontrolle ZI + ZII = 400 gon. Berechnen Sie anschließend den endgültigen Zenitwinkel ZI als Gesamtmittel aus beiden Sätzen (siehe letzte Spalte der Tabelle). 4.2. Berechnen Sie den Höhenunterschied zwischen dem Standpunkt S und dem Zielpunkt T unter Verwendung der aus beiden Sätzen gemittelten Schrägdistanz D und des gemittelten Zenitwinkels ZI (gemäß letzter Spalte der obigen Tabelle). 4.3. Berechnen Sie nun aus gemittelter Schrägdistanz D und gemitteltem Zenitwinkel ZI die Horizontalentfernung E zwischen Standpunkt S und Zielpunkt T. 4.4. Der vermarkte Bodenpunkt im Standpunkt S weist eine amtliche Höhe von 312,450m ü. NHN auf. Berechnen Sie nun die Höhe in [m ü. NHN] des im Zielpunkt T vermarkten Bodenpunktes. (Hinweis: Berücksichtigen Sie dazu auch die angegebene Instrumentenhöhe ih sowie die Reflektorhöhe th). WBI - Vermessung, Austen, WS2021/22 Seite 7 von 9 5. Aufgabe: Allgemeine Fragen (14 Punkte) 5.1. Was versteht man in der Vermessung unter dem Begriff „Monitoring“? Was ist das Ziel des Monitorings eines Bauwerks? 5.2. Mittels welcher Instrumente / Hilfsmittel lassen sich Strecken bestimmen? Nennen Sie mindestens vier Beispiele. 5.3. Was ist ein „Lageplan zum Bauantrag“ und aus welchen beiden Teilen besteht dieser amtliche Lageplan? Wozu wird er benötigt? 5.4. Was ist das „Grundbuch“ und wozu dient es? 5.5. Welche Verfahren/Methoden zur Flächenberechnung haben Sie kennengelernt? Wozu dient in diesem Zusammenhang ein „Planimeter“? WBI - Vermessung, Austen, WS2021/22 Seite 8 von 9  5.6. Mittels welcher Instrumente / Hilfsmittel kann ein rechter Winkel in der Örtlichkeit festgelegt bzw. überprüft werden? 5.7. Nennen Sie die wesentlichen Bauteile eines Tachymeters. WBI - Vermessung, Austen, WS2021/22 Seite 9 von 9