Über die Einführung des ETRS 89 im Gesamtkonzept der Modernisierung i der Referenzsysteme in Berlin Gerd Rosenthal Geodätische Referenzsysteme

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1 Informationsveranstaltung der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung, Abt. III Geoinformation, zur Einführung des geodätischen Bezugssystems ETRS89/UTM Über die Einführung des ETRS 89 im Gesamtkonzept der Modernisierung i der Referenzsysteme in Berlin Gerd Rosenthal Geodätische Referenzsysteme Senatsverwaltung er alt ng für Stadtentwicklung ng Abteilung III Geoinformation Referat III B Geodätische Referenzsysteme Fehrbelliner Platz 1, Berlin Telefon: , Fax: gerd.rosenthal@senstadt.berlin.de Dipl.-Ing. Gerd Rosenthal, Senatsverwaltung für Stadtentwicklung III B Geodätische Referenzsysteme

2 Inhalt Modernisierung der geodätischen Referenzsysteme in Berlin SAPOS /EUPOS -Referenzstationssysteme Abschaffung des Lagefestpunktfeldes Sicherung des zwei- und dreidimensionalen Raumbezugs-systems durch Geodätische Grundnetzpunkte (GGP) und das Berliner Referenznetz BREF Erneuerung des Höhenfestpunktfeldes Berliner Landeskalibriereinrichtungen Einführung des ETRS89 in Berlin Zwei ausgewählte Meilensteine Vor- und Nachteile für Berlin Das Transformationsprogramm Trans3win Anlagen: Soldner-Koordinatensysteme, ETRS89/UTM Links im Internet Dipl.-Ing. Gerd Rosenthal, Senatsverwaltung für Stadtentwicklung III B Geodätische Referenzsysteme

3 SAPOS /EUPOS - Referenzstationssystem Berlin Seit 1995 in Betri ieb

4 SAPOS Satellitenpositionierungs- dienst der deutschen Landesvermessung

5 EUPOS members Bosnia and Herzegovina Bulgaria Czech Republic Berlin (ISCO) Et Estonia Hungary Kazakhstan (invited guest) Latvia Lithuania Macedonia Moldova Poland Romania Russian Federation Serbia Slovakia Slovenia (observer) Turkey (invited guest) Ukraine

6 Modernisierung der Referenzsysteme in Berlin Lagefestpunktfeld ( ) Seit 2000: SAPOS ist für hoheitliche Vermessungen zugelassen : Einstellung der Pflege des konventionellen Lagefestpunktfeldes; Beginn der einjährigen parallelen Nutzung der LFP und des SAPOS /EUPOS : SAPOS /EUPOS ersetzt das konventionelle Lagefestpunktfeld vollständig

7 Geodätische Grundnetzpunkte und 3-D-Punkte Sicherung des 2-D- und 3-D-Referenzsystems

8 Modernisierung der Referenzsysteme in Berlin Höhenfestpunktfeld Dipl.-Ing. Gerd Rosenthal, Senatsverwaltung für Stadtentwicklung III B Geodätische Referenzsysteme

9 Modernisierung der Referenzsysteme in Berlin Berliner Landeskalibriereinrichtungen Prüfschleife für Nivellementsmessungen (Brutto-Fehler) 2005 Landeskalibriereinrichtung i i i für elektronische Distanzmessgeräte (EDM) 2005 Prüffeld für GNSS-Ausrüstungen/Trupps (Brutto-Fehler) 2006 Landeskalibriereinrichtung für die Roboter-basierte absolute Feldkalibrierung von GNSS-Antennen (PCV) Dipl.-Ing. Gerd Rosenthal, Senatsverwaltung für Stadtentwicklung III B Geodätische Referenzsysteme

10 Einführung des ETRS89 als amtliches Bezugssystem Ausgewählte Meilensteine 1991 beschließen die Mitglieder der AdV, das ETRS89 als amtliches Bezugssystem in Deutschland einzuführen, und 1995 wird ein ergänzender Beschluss gefasst, der die Verwendung der Universal Transversal Mercator Projektion (UTM) als Abbildung festlegt. Berlin beabsichtigt, das ETRS89/UTM zusammen mit AFIS, ALKIS, ATKIS ab dem einzuführen. Die Migrationsdauer ab diesem Termin wird auf drei Monate veranschlagt. Die Punktnummerierung erfolgt im UTM-1qkm-Gitter: (Alt Soldner-Berlin: X: ,877m Y: ,638 m) Neu: ETRS/UTM: North: ,024 m East: ,049 m Es sollen nur ETRS89/UTM-Koordinaten in AAA gespeichert werden. Dipl.-Ing. Gerd Rosenthal, Senatsverwaltung für Stadtentwicklung III B Geodätische Referenzsysteme

11 Einführung des ETRS89 als amtliches Bezugssystem Vorteile für Berlin ETRS89/UTM ist das offizielle Referenzsystem für die europäische Geodateninfrastruktur (GDI). Ein einheitliches Referenzsystem für alle deutschen Bundesländer und den Bund, für die Europäische Union und für weitere Teile Europas. Sonderlösungen in technischen Geräten und Programmen für Vermessungen in Berlin sind nicht mehr nötig. Wirtschaftliche Vorteile für Industrie und Nutzer der geodätischen Referenzsysteme durch Reduktion der Vielfalt auf einen Standard. Mit SAPOS/EUPOS ermittelte Koordinaten müssen nicht mehr transformiert werden; Berlin verfüg[te] über 9 Koord.-Systeme.

12 Einführung des ETRS89 als amtliches Bezugssystem Nachteile Es müssen gegenüber g Arbeiten im Soldner-System im ETRS 89/ UTM immer Projektionsverzerrungen der Strecken und Flächen berücksichtigt werden. Notabene: Alle Bundesländer außer Berlin verwendeten das Gauß-Krüger- System und mussten deshalb auch vor der Umstellung auf ETRS89/UTM immer Projektionsverzerrungen berücksichtigen.

13 Das amtliche Transformationsprogramm trans3win Das Programm trans3win wurde entwickelt als amtliche Lösung für Transformationen in Berlin. Es kann Koordinatentransformationen für alle relevanten Systeme in Berlin durchführen die Genauigkeit hängt jeweils von der Qualität der Netze ab: So enthält das alte Berliner Festpunktfeld (koordiniert im 18. Soldner- System Rauenberg) insbesondere an Grenzen ehemaliger Städte, Güter und Gemeinden vor der Gründung Groß-Berlins mitunter Koordinatensprünge bis zu 45 cm, die nicht berücksichtigt werden können. Transformationen zwischen ETRS89 und dem momentan noch gültigen Landeskoordinatensystem Soldner-Berlin (Netz 88) sind unproblematisch. Gegenüber trans3win sollen Transformationsergebnisse in GNSS-Empfängern etc. maximal nur wenige mm abweichen. Dipl.-Ing. Gerd Rosenthal, Senatsverwaltung für Stadtentwicklung III B Geodätische Referenzsysteme

14 Anlage: Soldner-Systeme Dipl.-Ing. Gerd Rosenthal, Senatsverwaltung für Stadtentwicklung III B Geodätische Referenzsysteme

15 Anlage: Soldner-Systeme Die Soldner-Abbildung ist nicht konform. Ein Grundmeridian und die Ordinaten werden längentreu in die Ebene abgebildet. Bezugsellipsoid von Bessel, Zentralpunkt Rauenberg (Berlin). Parameter: a = ,15508 m b = ,96290 m Das Landeskoordinatensystem Soldner-Berlin (Netz 88) ist noch kurzzeitig das amtliche Koordinatensystem in Berlin, Koordinatenanfangspunkt ist der ehemalige TP 1. Ordnung Müggelberg mit der geodätische Breite B = ,1338 und der geodätische Länge L = Beim Landeskoordinatensystem Soldner-Berlin (Netz 88) ist der Koordinatenanfangspunkt fiktiv in x um m nach Süden und in y um m nach Westen verschoben, um negative Koordinaten zu vermeiden.

16 ETRS 89, Bezugsellipsoid GRS 80 Mit SAPOS erhält der Nutzer als Ergebnis dreidimensionale Positionen im European Terrestrial Reference System 1989 (ETRS 89), einem für ganz Europa eingerichteten Referenzssystem. Das ETRS 89 ist definiert durch Zuweisung geozentrischer kartesischer Koordinaten für die Fundamentalstationen in Europa am , 0 Uhr. Dies ist der an der Eurasischen Platte fixierte Anteil am weltweit akzeptierten International Terrestrial Reference System 1989 (ITRS 89), welches vom International Earth Rotation Service (IERS) auf Grundlage von Satelliten-Laser-Entfernungsmessungen, Laser-Entfernungsmessungen g zum Mond und Very Long Baseline Interferometrie als ITRF Netz mit etwa 200 Punkten weltweit realisiert wurde. Mit einer GPS-Kampagne im Mai 1989 wurde als Verdichtung das European Reference Frame (EUREF) geschaffen und in den Folgejahren durch weitere GPS-Kampagnen ausgedehnt und verbessert. Nationale Aktivitäten schufen weitere Verdichtungen dieser Netze wie das Deutsche Referenznetz GREF und die Referenznetze der Bundesländer. d Alle SAPOS-Referenzstationen sind in diesen Rahmen hochpräzise eingebunden bzw. auf Punkten des EUREF oder seiner Verdichtungen eingerichtet und bilden so eine zeitgerechte Realisierung des ETRS 89 für Deutschland.

17 Universale Transversale Mercatorprojektion Die Universal Transversal Mercatorprojektion ist eine besondere Form der Gauß-Krüger Abbildung, bei der ein pauschaler Verjüngungsfaktor 0,9996 zur Begrenzung des Einflusses des ständig wachsenden Vergrößerungsfaktors angesetzt wird. Erforderlich wird diese Maßnahme, da die Meridianstreifensysteme hier Zonen genannt eine Breite von 6 haben. Die 60 Meridianstreifensysteme sind laufend nummeriert. Nr. 1 beginnt bei 177 westlich von Greenwich. L 9 und L 15 sind die Mittelmeridiane für Deutschland. Die Gauß schen Abszissen und Ordinaten werden mit dem Verjüngungsfaktor multipliziert. Analog zum Gauß-Krüger Meridianstreifensystem wird dem Ordinatenwert m zugeschlagen. g Es entstehen der Ostwert (E) und der Nordwert (N). Die Zählung der Nordwerte beginnt wie bei den Gauß-Krüger- Systemen am Äquator. Der Zone mit dem Mittelmeridian 9 ist international die Kennziffer 32, der Zone mit dem Mittelmeridian 15 die Kennziffer 33 zugeordnet. Die Zonen werden in 100 km-quadratfelder aufgeteilt und mit Doppelbuchstaben gekennzeichnet, so dass sich das System gut als Meldegitter für das Militär, THW oder Feuerwehr eignet. Die größte Projektionsverzerrung beträgt 40 cm/km, sie wirkt am Mittelmeridian.

18 Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Links: oinformation/landesvermessung/ i / oinformation/bezugssysteme/software.shtsht ml ernationales_eu/geoinformation/ s/icg.html Dipl.-Ing. Gerd Rosenthal, Senatsverwaltung für Stadtentwicklung III B Geodätische Referenzsysteme

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