Die amtlichen Bezugssysteme. ETRS 89 und DHHN 92. Antje Pacholik und Maurice Gotthardt

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Gundi Koenig
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1 Die atlichen Bezugssystee ETRS 89 und DHHN 9 Antje Pacholik und Maurice Gotthardt

2 Mit Runderlaß III Nr. 1/1996 vo 1. Mai 1996 wurden für das Land Brandenburg folgende atliche Bezugssystee festgelegt: Bezugssyste der Lage: European Terresterian Reference Syste 1989 (ETRS 89) Bezugssyste der Höhe: Höhen i Syste des Deutschen Haupthöhennetzes 199 (DHHN 9) Bezugssyste der Schwere: Schwerewerte i Syste des Deutschen Schwerenetzes 1994 (DSGN 94) Sie lösen die nachfolgenden bisher gültigen atlichen Bezugssystee ab: Bezugssyste der Lage: Gauß-Krüger, Syste 4/8, Bezugsellipsoid Krassowsky Bezugssyste der Höhe: HN 76, Bezug: Kronstädter Pegel, Meter über HN (HöhenNull) bzw. NN, Bezug: Asterdaer Pegel, Meter über NN (NoralNull) Bezugssyste der Schwere: Schweregrundnetz 71 (SGN 71) Das Land Brandenburg setzt diesen Beschluß als erstes Bundesland in Deutschland u. Die Einführung ergibt sich aus der Notwendigkeit, i Zuge der wachsenden europäischen Integration, ein einheitliches, europaweit geltendes, geeinsaes Bezugssyste einzuführen, u eine über die Ländergrenzen hinausgehende interdisziplinäre Bereitstellung und Verarbeitung von boden - und raubezogenen Daten zu gewährleisten

Deutschen Haupthöhennetzes 199 (DHHN 9) Bezugssyste der Schwere: Schwerewerte i Syste des Deutschen Schwerenetzes 1994 (DSGN 94) Sie lösen die nachfolgenden bisher gültigen atlichen Bezugssystee ab:

3 Das atliche Bezugssyste der Lage Auszug aus de Runderlaß III 1/1996 des Ministeriu des Innern vo Die Bezeichnung lautet European Terresterian Reference Syste 1989 (ETRS 89) und wird unter de Lagestatus 489 geführt..1. Das ETRS 89 ist ein dreidiensionales kartesisches Koordinatensyste it de Ursprung i Geozentru. Die Achsen sind wie folgt festgelegt: Z-Achse -Achse Y-Achse Sie entspricht genähert einer ittleren Erdrotationsachse. Sie ist exakt durch das Geozentru und den Conventional Terrestrial Pole (CTP) definiert. Sie ist Schnittgerade der Ebene des ETRS 89-Bezugseridians, der parallel zu den vo International Earth Rotation Service (IERS) definierten Nulleridian von Greenwich liegt, und der CTP-Äquatorebene. Sie steht rechtwinklig auf der -Achse in der CTP-Äquatorebene. Z-Achse CTP -Achse Geozentru Y-Achse Äquator-Ebene Meridian von Greenwich, Nulleridian.. Als Koordinatenbezugsfläche wurde für das ETRS 89 das Ellipsoid bestit, das von der International Union of Geodesy and Geographics (IUGG) i Dezeber 1979 für das Geodetic Reference Syste (GRS8) definiert wurde. - -

Die Achsen sind wie folgt festgelegt: Z-Achse -Achse Y-Achse Sie entspricht genähert einer ittleren Erdrotationsachse.

4 .4.1 Abbildungsvorschrift ist die Universal Transversal Mercatorprojection (UTM). Dies UTM-Abbildung entspricht einer Gauß-Krüger-Abbildung it 6 breiten Meridianstreifen unter Ansatz eines Maßstabsfaktor,9996. Dieses dreidiensionale Koordinatensyste ETRS 89 wird ittels der Abbildungsvorschrift der Universal Transversal Mercatorprojektion (UTM) verebnet. Bild des Grunderidians Pol Zylinderantel Äquator Bild des Äquators Y.4.. Für das Land Brandenburg wird der Meridian 15 ostwärts Greenwich (Mitteleridian der UTM-Zone ) als einheitlicher Bezugseridian festgelegt. Die auf diesen Meridian bezogenen UTM-Koordinaten erhalten die Kennziffer. - -

Dieses dreidiensionale Koordinatensyste ETRS 89 wird ittels der Abbildungsvorschrift der Universal Transversal Mercatorprojektion (UTM) verebnet.

5 Die Gaußsche-Abbildung Zylinderachse Nulleridian=Schnittparallele Äquator Abbildungsprinzip: querachsige Zylinderprojektion Abbildungsgleichungen: x = y y Y + 6R = R = Radius der Bezugsfläche = 1. Eigenschaften: - winkeltreue Abbildung für kleine (1- k) Dreiecke - Verzerrungen der Strecken =1, >1 >1-4 -

= y y Y + 6R = R = Radius der Bezugsfläche = 1.

6 Die UTM-Abbildung Zylinderachse Nulleridian Äquator Schnittparallele (werden längentreu abgebildet) Abbildungsprinzip: querachsige Zylinderantelprojektion x y = y Y + 6R = Abbildungsgleichungen: R = Radius der Bezugsfläche =,9996 Eigenschaften: - winkeltreue Abbildung für kleine (1- k) Dreiecke - Verzerrungen der Strecken =,9996 =1 >1 <1 18,5 <1 18,5 6 >1-5 -

Abbildungsgleichungen: R = Radius der Bezugsfläche =,9996 Eigenschaften: - winkeltreue

7 Projektion bei der Gaußschen Abbildung P Zylinderantel (Karte) P Erdittelpunkt x = y y = Y + 6R <1 >1 Projektion bei der UTM-Abbildung P P 1 Zylinderantel (Karte) P 1 P Erdittelpunkt x = y y Y + 6R = <1 >1-6 -

8 Maßstabsfaktor gilt it guter Näherung (illietergenaue Reduktion bis etwa 1 k Streckenlänge M = 1+ ( E 5k) R E [k]... ittlerer Ostwert E in k ohne Meridiankennziffer R [k]... ittlerer Radius der Gaußschen Schiegungskugel (68 k) = 1, für Gauß-Krüger =,9996 für UTM gilt ier Höhenreduktion: H = RS R + H S R S = Erdradius für Höhenreduktion Abbildungsreduktion: Abb y = cosh R R N N = 1, für Gauß-Krüger =,9996 für UTM = Erdradius y... Abstand zu Mitteleridian in Maßstabskorrektion insgesat: ges = H Abb - 7 -

.. ittlerer Radius der Gaußschen Schiegungskugel (68 k) = 1, für Gauß-Krüger =,9996 für UTM gilt ier Höhenreduktion: H = RS R + H

9 Das Bezugssyste der Höhe Das DHHN 9 ist nach der Wiedervereinigung Deutschlands entstanden unter Verwendung der Beobachtungen des Deutschen Haupthöhennetz 1985 (DHHN 85) des Staatlichen Nivelleentnetzes 1976 (SNN 76) von Verbindungsessungen zwischen beiden Netzen benachbarter Länder (Belgien, Luxeburg, Österreich, Schweiz, Tschechische Republik) Die Ausgleichung des DHHN 9 erfolgte zwangsfrei in geopotentiellen Koten. Anschlußpunkt zur Niveaufestlegung ist der Punkt it de Punktkennzeichen (Kirche Wallenhorst bei Osnabrück) it der geopotientiellen Kote 1 9,6816 s. Dait ist das DHHN 9 an das Niveau des Nullpunktes des ehealigen Pegels Asterda angeschlossen. Die Standardabweichung der Gewichtseinheit (geopotentieller Kotenunterschied für 1 k Meßweg) betrug bei der abschließenden Netzausgleichung ±,86 * 1 s, was,88 entspricht. Nach der Netzausgleichung wurden für alle ca. 55 Nivelleentpunkte des DHHN 9 Noralhöhen nach der Theorie von Molodensky berechnet. Die Noralhöhen entsprechen Höhen über de Quasigeoid, das it Paraetern des GRS 8 berechnet ist und durch den Nullpunkt des ehealigen Pegels Asterda verläuft. Höhen i Syste des DHHN 9 werden als Höhen über Noralhöhennull (NHN) bezeichnet. Das DHHN 9 ist in ganz Deutschland das künftige Nivelleentnetz 1. Ordnung, also das grundlegende Netz für alle weiteren atlichen Nivelleents. Für die NivP niederer Ordnung werden ebenfalls Höhen i Syste des DHHN 9 berechnet und in den Nachweis aufgenoen. Das DHHN 9 liefert hoogene Höhen, die an den Grenzen der Bundesländer keine Sprünge aufweisen und überall nach gleichen Foreln berechnet werden sind.

zwangsfrei in geopotentiellen Koten. Anschlußpunkt zur Niveaufestlegung ist der Punkt it de Punktkennzeichen 614 9 5 (Kirche Wallenhorst bei Osnabrück) it der geopotientiellen Kote 1 9,6816 s.

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