Einführung des ETRS89 mit der UTM-Abbildung

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1 Einführung des ETRS89 mit der UTM-Abbildung Andreas Gerschwitz 01/2011 1

2 Inhalt: Bezugssytem ETRS89 Gauß-Krüger-Abbildung UTM-Abbildung Auswirkungen des Bezugssystemswechsels Transformation Andreas Gerschwitz 01/2011 2

3 Vorteile: Europa- und bundesweites einheitliches Bezugssystem Forderung von überregionalen Nutzer Basis für zukunftsfähige Geodateninfrastruktur Ideale Voraussetzung für den Einsatz von SAPOS Andreas Gerschwitz 01/2011 3

4 LS100 LS489 alt: LS177 (Netz 77) LS489 LS489 LS100 LS21 0 LS310 LS100 LS150 LS489 alt: LS120 LS120 LS489 alt: LS150 LS489 LS110 LS500 (Netz 88) Stand: Dezember 2010 DHDN vollständig erneuert, GK DHDN alt, GK DHDN partiell erneuert, GK DHDN, Soldner System 42/83, GK Rauenberg Datum 1983 (RD83), GK ETRS89, UTM; Umstellung abgeschlossen ETRS89, UTM; Umstellung in Bearbeitung NW bisher: DHDN, GK, MV bisher: System 42/83, GK, TH bisher: Potsdam Datum 1983, GK Andreas Gerschwitz 01/2011 4

5 Bezugsfläche: Rotationsellipsoid bisher lokal bestanpassend Besselellipsoid künftig global bestanpassend GRS80-Ellipsoid Andreas Gerschwitz 01/2011 5

6 Referenzellipsiod Große Halbachse a [m] Kleine Halbachse b [m] Abplattung f Bessel ,15 Krassowskij ,3 GRS ,2572 Andreas Gerschwitz 01/2011 6

7 ETRS89: Europäisches terrestrisches Referenzsystem 1989 Realisiert durch: 17 westeuropäische Punkte des ITRF der eurasischen Platte Epoche nordeuropäische VLBI-Punkte Verdichtet durch EUREF, DREF und C-Netze (SHREF) Andreas Gerschwitz 01/2011 7

8 Die 2-dimesionale Abbildung der 3-dimensionalen Erde, auch Kartenabbildung oder Projektion genannnt. Andreas Gerschwitz 01/2011 8

9 Gauß-Krüger-Abbildung: Bessel-Ellipsoid Transversale Mercator- Projektion Konforme Abbildung (=winkeltreu) 3 -Meridiansystem, 2 Streifen in Hauptmeridian längentreu Ursprung: für den Hochwert Äquator für den Rechtswert Kennziffer + 500km westl. des Hauptmeridians Maximale Längenverzerrung am Rand: 1,00012 (12cm/km) Andreas Gerschwitz 01/2011 9

10 UTM-Abbildung: GRS80-Ellipsoid Transversale Mercator-Projektion Konforme Abbildung (=winkeltreu) 6 -Meridiansystem Zone 32 für Ursprung: für den Hochwert: Äquator für den Rechtswert: Kennziffer + 500km westl. des Hauptmeridians Andreas Gerschwitz 01/

11 UTM-Abbildung: Hauptmeridian nicht längentreu: Verjüngungsfaktor 0,9996 (-40cm/km) 2 längentreue Parameterlinien: y=± 180,5 km Maximale Längenverzerrung am Rand: 1,00015 (15cm/km) Andreas Gerschwitz 01/

12 Unterschiede in den Koordinatenwerten zwischen ETRS89/UTM und Gauß-Krüger-System Die Ost-Koordinate (UTM/ETRS89) ist gegenüber dem Rechtswert (GK) stets kleiner, und zwar im Westen um ca. 40 m und im Osten um ca. 110 m. Außerdem ändert sich die vorangestellte Kennziffer von 3 bzw. 4 (GK) auf 32 (UTM). Die Nord-Koordinate (UTM/ETRS89) ist gegenüber dem Hochwert (Gauß- Krüger) stets kleiner, und zwar von ca m im Süden bei Lauenburg bis ca m und im Norden bei List. Koordinatenbeispiel: DHDN90, GK, 3.Str: Rechts: ,00m Hoch : ,00m ETRS89, UTM, Zone 32 : Ost: ,85m Nord : ,34m Andreas Gerschwitz 01/

13 Auswirkungen des Bezugssystemswechsel sind abhängig vom Abstand vom Hauptmeridian und der Höhe für den GK3-Streifen: von 40cm/1km bis 33cm/1km an der Langen Anna (Helgoland) bzw. 28cm/1km am Grenzmeridian für den GK4-Streifen: von 28cm/1km am Grenzmeridian bis 12cm/1km in Staberhuk (Fehmarn) Flächenreduktion ergibt sich aus dem Quadrat der Streckenreduktion, maximal 8m² auf m² (1 Hektar). Andreas Gerschwitz 01/

14 Beträge der Projektionsverzerrung bei UTM/ETRS89 Strecken in Abhängigkeit vom Abstand zum Mittelmeridian bei 20m ü NN Ort Marne Heide FLensburg Schleswig Puttgarden Rendsburg Pinneberg Neumünster Kiel Preetz Plön Malente Lübeck Neustadt Grömnitz Staberhuk O-Koordinaten i.tsd. km Projektverz. (mm/km) Andreas Gerschwitz 01/

15 Beispiele des Einflusses der Projektionsverzerrung: Bei Kiel wird eine Strecke von 1000,00m örtlich gemessen. Bei der Berechnung im UTM/ETRS89 Koordinatensystem werden daraus aufgrund der Projektionsverzerrung rd. 999,66m. Von einem Punkt im Raum Kiel mit den UTM-Koordinaten ,00m Ost und ,00m Nord soll der Punkt mit den UTM-Koordinaten ,66m Ost und ,00m Nord abgesteckt werden. Der aus den UTM-Koordinaten berechnete Absteckwert von 999,66m muss mit dem Maßstab für diesen Ostwert von 1, multipliziert werden, bevor man das Absteckmaß von 1000,00m für die Strecke erhält. Andreas Gerschwitz 01/

16 und der Gaußschen Abbildung Andreas Gerschwitz 01/

17 Was ist zu beachten? Beim Bezugssystems- und Abbildungswechsel muss der Maßstab, genauer die Projektionsverzerrung, der UTM- Abbildung berücksichtigt werden. Dies bedeutet, sie muss dort eingetragen werden wo bislang die Projektionsverzerrung der Gauß-Krüger-Abbildung angebracht wurde: entweder im Tachymeter oder im Berechnungsprogramm. Empfehlung : im Tachymeter, damit z. B. bei der Absteckung aus Koordinaten hier die Strecke richtig berechnet wird. Andreas Gerschwitz 01/

18 Vorbereitung der Transformation: Bestimmung von ca TP von 1991 bis 2007 im ETRS89 Abgleich der DHDN90 Koordinaten mit den Katasterämtern Berechnung der Passpunkte für die Transformation mit einem Punktabstand von 1 km Passpunktdatei Erstellung eines Transformationsmodul, welches auch an Nutzer abgegeben wird dll Andreas Gerschwitz 01/

19 ETRS89 DHDN90 Transformation regelmäßiges Gitter spannungsbehaftetes Gitter berechnet mit identischen Punkten. Jedes mit anderen Punkten berechnete Gitter bzw. andere Transformationsprogramm kommt zu abweichenden Ergebnissen! Andreas Gerschwitz 01/

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21 EPSG-Code: Bezugssystem: ETRS89/UTM Zone N32 DHDN90; 3.Str. (Landesvermessung) DHDN90; 4.Str. (Landesvermessung) DHDN90; 3.Str. (Kataster) DHDN90; 4.Str. (Kataster) ETRS89/UTM Zone 32N ED50 Zone 32N ETRS89 geographisch DHDN90 geographisch Soldner Ostenfeld Soldner Rathkruegen Soldner Bungsberg Andreas Gerschwitz 01/

22 Wo wir 1868 mit einem europäischen Bezug anfingen, werden wir heute wieder ankommen! Ich danke für Ihre Aufmerksamkeit! Andreas Gerschwitz 01/