Nivnet Info - NIGRA

Mit dem Tod von Prof. Dr.-Ing. Hans Fröhlich, dem Programmautor von Nivnet, im Jahr 2016, endete auch der kostenpflichtige Vertrieb der Nivnet-Software. Andererseits wäre es schade, wenn Nivnet in Vergessenheit geraten würde – Nivnet läuft unter allen Windows Versionen, einschließlich Windows 11.

Wissenswertes zur Netzausgleichung:

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Nivnet – Programmbeschreibung

NIVNET^plus

Nivellementnetze

planen
analysieren und
ausgleichen

Programmbeschreibung

Das Programmsystem NIVNET^plus bietet eine umfassende Auswertung eines Nivellementnetzes an. Das Nivellementnetz kann eindeutig bestimmt oder insbesondere überbestimmt sein sowie im Sonderfall auch aus einer ein- oder beidseitig angeschlossenen Linie oder einer Schleife bestehen.

NIVNET^plus bietet eine Vielzahl bewährter und neuer Auswertetools an, um auch bei umfangreichem Beobachtungsmaterial sichere Höhen komfortabel und bequem zu ermitteln. Nivnet^plus besteht aus den Programmpaketen Nivnet und Nivnet-x:

Nivnet

erlaubt die vermittelnde Ausgleichung der Beobachtungen nach der Methode der kleinsten Quadrate – auch L2-Norm-Methode (Summe PVV = MIN) – unter Berücksichtigung schwach besetzter Normalgleichungen (Sparse-Technik). Mit dem implementierten Data-snooping werden grobe Beobachtungsfehler aufgedeckt. Etwa durch falsche Punktnummernvergabe hervorgerufene Netzdefekte (unzusammenhängende Netzteile) bewirken einen Konfigurationsdefekt einschließlich einer nicht lösbaren Normalgleichung. Im Zuge der Auswertung werden solche Defekte präzise lokalisiert und dokumentiert.

NIVNET gestattet folgende Berechnungen:

Netzplanung

macht im Zuge einer Projektplanung Aussagen darüber, ob mit dem häuslichen Netzentwurf oder dem vor Ort erkundeten Netz die gesuchten Höhen mit der vorgegebenen Genauigkeit bestimmbar sind, ob die geplanten Beobachtungen im gewünschten Umfang kontrolliert sind und ob ggf. auf Beobachtungen verzichtet werden kann.

Freie Ausgleichung

Im Zuge einer freien Ausgleichung werden alle (!) NivP als Neupunkte angesehen. Eine Nebenbedingung sorgt für die Lösbarkeit des Systems. Diese Art der Ausgleichung liefert einen objektiven Überblick über die Beobachtungsgenauigkeit des Netzes, da kein Zwang von außen zugeführt wird.

Gezwängte Ausgleichung

Das Nivellementnetz kann an einen oder mehrere Festpunkte angeschlossen werden. Hierzu zählt auch die Auswertung einer einzelnen Nivellementlinie im Anschluss an 1 oder 2 Festpunkte. In der Auswertung (Ausgleichung) erhalten die Festpunkte keine Änderungen, die Neupunkte erhalten ausgeglichene Höhen nebst deren Standardabweichungen. Die ausgeglichenen Beobachtungen und die Verbesserungen werden bestimmt.

Freie Ausgleichung mit Auffelderung

Das Netz wird auf einen, mehrere oder alle NivP aufgefeldert, ohne dass dem Netz Zwang von außen angetan wird. Dies entspricht einer 1-Parameter-Transformation. Vorausgesetzt wird, dass Höhen dieser NivP vorhanden sind und der Auswertung zugeführt werden. Die vorgegebenen und die aufgefelderten Höhen werden einschließlich ihrer Abweichungen (Höhenrestklaffungen) gegenübergestellt und können so zur Interpretation von NivP-Hebungen und -Senkungen herangezogen werden, sodass NIVNET auch für die Deformationsanalyse eingesetzt werden kann.

Nivnet-x

mit den Programmmodulen NIVVOR – NIVLOP – NIV_L1

NIVVOR

erlaubt die Kontrolle und Mittelung von Mehrfachbeobachtungen. Bei Hin- und Rückmessungen erfolgt automatisch der Vergleich mit den zulässigen Abweichungen bei frei definierbaren Abweichungsparametern. Liegen für eine Niv-Strecke Mehrfachbeobachtungen mit z. T. unterschiedlichem Wegeverlauf vor, erfolgt ein auf dem Data-snooping basierender Ausreißertest mit vorgebbarem Signifikanzniveau. Weiterhin ist die Kontrolle von Nivellements zwischen Anschlusspunkten (Überschlagsnivellements) möglich. Schließlich kann das Netz auf die Knotenpunkte reduziert werden.

NIVLOP

bildet unter Anwendung der Graphentheorie Minimalschleifen ohne Kenntnis der Lagekoordinaten der NivP und ohne Vorgabe der Punktnummernfolgen in den Schleifen. Automatisch erfolgt ein Vergleich der Schleifenwidersprüche mit den zulässigen Abweichungen. So lassen sich die Schleifenwidersprüche auch zur Aufdeckung etwaiger Ausreißer heranziehen.

NIV_L1

kann zur robusten Ausreißersuche eingesetzt werden. Im Anschluss an eine Ausgleichung nach der L1-Norm-Methode (Summe | SQR(P) V| = MIN) wird ein Ausreißertest durchgeführt. Die Standardabweichungen der Beobachtungen a priori können dabei als individuell (abhängig von Instrumentarium und Weglänge) oder konstant angenommen werden. Eine freie oder gezwängte Auswertung ist möglich.

Leistungsmerkmale

Punktkennzeichen: Alphanumerisch, 14-stellig
Höhenunterschied: [m] auf 5 Nachkommastellen [1/100mm]
Nivellementstrecke: [km] auf 2 Nachkommastellen [1/100km]

Automatischer Datenfluss durch Einbindung in das Programm NIGRA
Plausibilitätsprüfung der Eingabedaten
Automatische Aufdeckung und Lokalisierung von Netzdefekten
Netzkontrolle anhand von Mehrfachbeobachtungen
Überschlagsnivellements und Schleifen
Individuelle Gewichtung zur Berücksichtigung unterschiedlicher Geräteausrüstungen
Günstige Rechenzeit durch Sparse-Technik
Grob-Fehler-Suche mittels Data-snooping und robuster Ausgleichung mit Ausreißertest.

Hardwarevoraussetzungen