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trimble_geodesy
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trimble_geodesy/README.md

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Trimble Geodesy Tool

Ein vollständiges Python-Programm mit grafischer Benutzeroberfläche (GUI) für geodätische Vermessungsarbeiten mit Trimble JXL-Dateien.

Funktionen

1. JXL-Datei Analyse und Bearbeitung

  • Trimble JXL-Dateien einlesen und analysieren
  • Übersicht über Punkte, Stationen und Messungen
  • Passpunkte entfernen
  • Prismenkonstanten ändern
  • Parameter bearbeiten

2. COR-Datei Generierung

  • Aus JXL-Dateien Punktdateien im COR-Format berechnen
  • Unterstützt zwei Stationierungsarten:
    • Erste Stationierung über eine Referenzlinie
    • Alle anderen als freie Stationierungen
  • Export in verschiedene Formate (COR, CSV, TXT, DXF)

3. Koordinatensystem-Transformation

  • Rotation um einen wählbaren Punkt
  • Verschiebung in XY-Richtung
  • Verschiebung in Z-Richtung
  • Zwei Eingabemodi:
    • Manuelle Eingabe von Transformationsparametern
    • Definition über 2 Punkte (Ursprung und Y-Richtung)
  • Keine Maßstabsänderung (wie gefordert)

4. Georeferenzierung

  • Mindestens 3 Passpunkte für Transformation
  • Rotation und Translation des Koordinatensystems
  • Keine Maßstabsänderung (keine Helmert-Transformation)
  • Restfehler ausgleichen und anzeigen
  • Detaillierte Qualitätsparameter (RMSE, Residuen)

5. Netzausgleichung

  • Methode der kleinsten Quadrate
  • Basierend auf Beobachtungen der JXL-Datei
  • Automatische Festpunkterkennung
  • Ausgabe von:
    • Ausgeglichenen Koordinaten
    • Standardabweichungen
    • Residuen
    • Qualitätsparametern (Sigma-0, Chi-Quadrat, RMSE)

6. Referenzpunkt-Anpassung (NEU)

  • Anpassung des Referenzpunktes 5001 (bei Referenzlinien-Stationierung)
  • Eingabe neuer Koordinaten (X, Y, Z) für den Referenzpunkt
  • Automatische Neuberechnung aller abhängigen Punkte
  • Vorschau der Transformation mit allen betroffenen Punkten
  • Export der transformierten JXL-Datei
  • Validierung der Eingaben mit Warnungen bei problematischen Werten

Installation und Start

Voraussetzungen

  • Python 3.8 oder höher
  • PyQt5, NumPy, SciPy, lxml

Wichtiger Hinweis: Externally-Managed-Environment (PEP 668)

Moderne Linux-Distributionen (Ubuntu 23.04+, Debian 12+, Fedora 38+) verwenden ein "externally-managed-environment". Das bedeutet, dass pip install ohne Virtual Environment folgenden Fehler erzeugt:

error: externally-managed-environment
× This environment is externally managed

Lösung: Verwenden Sie ein Virtual Environment (empfohlen) oder die automatischen Setup-Scripts.

Methode 1: Automatische Installation (empfohlen)

Linux / macOS

cd /home/ubuntu/trimble_geodesy

# 1. Setup ausführen (einmalig)
./setup.sh

# 2. Programm starten
./run.sh

Falls ./setup.sh nicht ausführbar ist:

chmod +x setup.sh run.sh
./setup.sh

Windows

cd C:\Pfad\zum\trimble_geodesy

REM 1. Setup ausführen (einmalig)
setup.bat

REM 2. Programm starten
run.bat

Methode 2: Manuelle Installation mit Virtual Environment

Linux / macOS

cd /home/ubuntu/trimble_geodesy

# Virtual Environment erstellen
python3 -m venv venv

# Virtual Environment aktivieren
source venv/bin/activate

# Abhängigkeiten installieren
pip install -r requirements.txt

# Programm starten
python3 main.py

Windows

cd C:\Pfad\zum\trimble_geodesy

REM Virtual Environment erstellen
python -m venv venv

REM Virtual Environment aktivieren
venv\Scripts\activate.bat

REM Abhängigkeiten installieren
pip install -r requirements.txt

REM Programm starten
python main.py

Fehlerbehebung

Fehler: python3-venv nicht installiert (Linux)

sudo apt install python3-venv   # Ubuntu/Debian
sudo dnf install python3-venv   # Fedora

Fehler: Permission denied bei setup.sh

chmod +x setup.sh run.sh

Fehler: Qt-Plattform nicht gefunden

sudo apt install libxcb-xinerama0 libxcb-cursor0  # Ubuntu/Debian

Verwendung

Workflow

  1. JXL-Analyse Tab: JXL-Datei laden und analysieren
  2. COR-Generator Tab: Koordinaten generieren und exportieren
  3. Transformation Tab: Koordinatensystem rotieren/verschieben
  4. Georeferenzierung Tab: Mit Passpunkten transformieren
  5. Netzausgleichung Tab: Netzausgleichung durchführen
  6. Referenzpunkt anpassen Tab: Referenzpunkt 5001 ändern und JXL neu berechnen

Dateistruktur

trimble_geodesy/
├── main.py                     # Hauptprogramm mit GUI
├── requirements.txt            # Python-Abhängigkeiten
├── modules/
│   ├── __init__.py
│   ├── jxl_parser.py           # JXL-Datei Parser
│   ├── cor_generator.py        # COR-Datei Generator
│   ├── transformation.py       # Koordinatentransformation
│   ├── georeferencing.py       # Georeferenzierung
│   ├── network_adjustment.py   # Netzausgleichung
│   └── reference_point_adjuster.py  # Referenzpunkt-Anpassung (NEU)
├── output/                     # Ausgabeverzeichnis
└── README.md

Technische Details

JXL-Format

Das JXL-Format (Trimble JobXML) ist ein XML-basiertes Format für Vermessungsdaten:

  • <PointRecord>: Punktdaten mit Koordinaten und Messungen
  • <StationRecord>: Stationsinformationen
  • <TargetRecord>: Prismeneinstellungen
  • <BackBearingRecord>: Orientierungsdaten

COR-Format

Das COR-Format ist ein einfaches Textformat für Koordinaten:

|Punkt |X |Y |Z |
|5001 |0.000 |0.000 |0.000 |
|5002 |0 | 11.407 | -0.035 |

Transformation

Die Transformation verwendet eine 4-Parameter-Transformation:

  • Translation X, Y, Z
  • Rotation um die Z-Achse
  • Kein Maßstabsfaktor (Maßstab = 1.0)

Netzausgleichung

Die Netzausgleichung verwendet:

  • Gauß-Markov-Modell
  • Beobachtungsgleichungen für Richtungen und Strecken
  • Iterative Lösung nach Gauß-Newton
  • Varianzfortpflanzung für Genauigkeitsmaße

Lizenz

Dieses Programm wurde für geodätische Vermessungsarbeiten entwickelt.

Autor

Entwickelt für geodätische Vermessungsarbeiten mit Trimble-Instrumenten.