Die richtigen Hinweistafeln aus geodätischer Sicht

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1 Geoinformation und Landentwicklung Die richtigen Hinweistafeln aus geodätischer Sicht Thomas Krempel Landesamt für Geoinformation und Landentwicklung Baden-Württemberg, Referat

2 Hinweistafel, ein Beispiel Landesamt für Geoinformation und Landentwicklung Baden-Württemberg Kontrollpunkt für Navigationsgeräte Koordinaten im Bezugssystem ETRS89 / WGS84 Empfohlene Angabe: Lagebezugssystem: ETRS89 / WGS84 Geographisch: Breite 47 51,9366 Länge 8 1,5253 UTM: 32T East ,6 m North ,1 m Höhe: Ellipsoidisch: 1497,2 m Normalhöhe: 1447,1 m ü.nhn

3 Bezugssystem Referenzsystem -4 Rechenfläche + Lagerung + Orientierung & Referenzrahmen -4 Festpunkte

4 Bezugssystem: WGS84 World Geodetic System 1984, Bezugssystem der GPS-Satelliten Nordpol Z Äquator Y X Greenwich-Meridian Massezentrum

5 Bezugssystem: WGS84 Genauigkeitsmerkmale bei der Realisierung: Z Ellipsoid: WGS84 R-System: WGS84 Y X x 1.) Gegeben durch die Koordinaten von 17 GPS-Bodenkontrollstationen, angepasst an ITRF Genauigkeit: Sub-Dezimeter 2.) Drift der Koordinaten der GPS-Bodenkontrollstationen (Kontinentalplatten) 3.) Kein genaues, vermarktes Festpunktfeld, da nur ein theoretisches System

6 Bezugssystem: WGS84 WGS84: Absolute Genauigkeit: maximal wenige Dezimeter! Navigationsgeräte: Codemessung, keine Korrekturdaten, ungenaue Bahndaten, Ionosphärenfehler, Genauigkeit: 1-15 Meter

7 Bezugssystem: WGS84 & ETRS Es gibt im WGS84 keine absoluten Koordinaten mit hoher Genauigkeit! Nordpol Problem: Nutzer erhalten nur WGS84-Koordinaten. Lösung: Angabe von ETRS-Koordinaten European Terrestrial Reference System

8 Bezugssystem: ITRS/ETRS Z Ellipsoid: GRS80 ITRS: Globales, internationales Bezugssystem R-System: ITRS/ETRS Y - Hochgenau bestimmt (IERS), in relativ regelmäßigen Abständen X - Wegen Plattenbewegungen werden Jahr und Koordinatengeschwindigkeit angegeben ETRS: Europaweite Definition aus dem ITRS - An die eurasische Platte gebunden Einfrieren der Koordinaten zur Epoche ETRS89, Bundesweit einheitliches Bezugssystem - Bewegt sich im ITRS ca. 25mm / Jahr nach NO

9 Bezugssystem: ITRS/ETRS Genauigkeitsmerkmale der Realisierung: Z Ellipsoid: GRS80 R-System: ITRS/ETRS Y X x 1.) Über 900 verschiedene ITRF Stationen. Koordinaten hochgenau (< 15mm) 2.) Kein Koordinatendrift im festen, europäischen Teil (ETRS89) 3.) Großes, genaues und überwachtes Festpunktfeld ( : SAPOS, GGP, TP, AP)

10 Bezugssystem: ITRS/ETRS Nur im ETRS89 lassen sich hochgenaue, absolute Koordinaten bestimmen! Gute Koordinatenvergleichbarkeit durch fast identische Lagerung der Referenzsysteme - WGS84 (GPS) ETRS89 Dezimeter - PZ90 (GLONASS) - GTRF (GALILEO)

11 Hinweistafel, ein Beispiel Landesamt für Geoinformation und Landentwicklung Baden-Württemberg Kontrollpunkt für Navigationsgeräte Koordinaten im Bezugssystem ETRS89 / WGS84 Empfohlene Angabe: Koordinatensysteme: Geographisch & UTM Geographisch: Breite 47 51,9366 Länge 8 1,5253 UTM: 32T East ,6 m North ,1 m Höhe: Ellipsoidisch: 1497,2 m Normalhöhe: 1447,1 m ü.nhn

12 0 Meridian Koordinatensysteme Geographisch Breite, Länge Ellipsoidische Höhe Kartesisch, 3-dim. X, Y, Z Kartesisch, 2-dim. z.b. East, North Trennung von Lage und Höhe U m r e c h n u n g s t r e n g m a t h e m a t i s c h m ö g l i c h! Abbildung in die Ebene: z.b. UTM-Abbildung 90 Punkt (B,L,h) Z Punkt (X,Y,Z) Punkt (East,North) Nördliche Breite 0 Südliche Breite w Länge ö Äquator Y Äquator = Abzissenursprung 90 X Mittelmeridian = Ordinatenursprung

13 Koordinatensysteme Geocacher und Wanderer nutzen meistens: Geographische Koordinaten: Grad Min. Sek. / ,884 Grad Min. / 49 00,314 Grad / 49, Genauigkeit, Stellenanzahl: Minute mit 4 Nachkommastellen für den Dezimeter! North: 49 00,3140 0,001 = 1,9 m (ca.) 0,0001 = 0,2 m East: 8 23,1720 0,001 = 1,2 m (ca.) 0,0001 = 0,1 m

14 Koordinatensysteme Einfachere Alternative: UTM-Koordinaten: 32U East ,0 m North ,4 m + Einfacher Koordinatenvergleich da im metrischen System (Angabe auf Dezimeter) + Im Privatbereich selten genutzt, aber leicht einzustellen

15 Hinweistafel, ein Beispiel Landesamt für Geoinformation und Landentwicklung Baden-Württemberg Kontrollpunkt für Navigationsgeräte Koordinaten im Bezugssystem ETRS89 / WGS84 Empfohlene Angabe: Höhenangabe: Normalhöhe (NHN) Geographisch: Breite 47 51,9366 Länge 8 1,5253 UTM: 32T East ,6 m North ,1 m Höhe: Ellipsoidisch: 1497,2 m Normalhöhe: 1447,1 m ü.nhn

16 Höhenangabe Ergebnis aus GNSS-Messungen: Schweremessungen4Quasigeoid 4 - h Ellipsoidisch U ndulation z.b. 160 m z.b. 50 m Ziel der Anwender: = H NHN = 110 m Libelle im Wasser Erdoberfläche Höhenbezugsfläche Quasigeoid HNHN Meer Masse Masse Pegel Amsterdam Undulation h Ellipsoidisch Ellipsoid: WGS84 oder GRS80

17 Höhenangabe Höhenangabe in NHN gewünscht und oft voreingestellt Aber die verwendete Undulation ist ungenau Geräte ermöglichen eine Kalibrierung der Höhe z.b. mit Hilfe von Kontrollpunkten

18 Zusammenfassung Empfohlene Angaben aus geodätischer Sicht Bezugssystem: ETRS89-Koordinaten & WGS84 mit erwähnen Z Y Koordinatensystem: Geographisch (Grad Min.xxxx) & UTM (Meter, Dezimeter) X Höhenbezugssystem: NHN-Höhe (Meter, Dezimeter) (Ellipsoidische Höhe optional)

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