Gemäß Beschluss AK RB 09/18 (2010) ist ein jährlicher Qualitätsbericht SAPOS zu erstellen. Dieses Dokument ist der 8. Qualitätsbericht.

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1 1 Arbeitskreis Raumbezug A SAPOS -Qualitätsbericht 2018 (intern) der Projektgruppe SAPOS -Qualitätsmanagement 1. Vorbemerkung Gemäß Beschluss AK RB 09/18 (2010) ist ein jährlicher Qualitätsbericht SAPOS zu erstellen. Dieses Dokument ist der 8. Qualitätsbericht. 2. AdV-Dokumente zum Qualitätsmanagement SAPOS 2.1 Produktdefinition SAPOS Derzeit befindet sich die aktuelle Produktdefinition SAPOS (Version 7.1, Stand 2. Juni 2017) unter adv-online/intern unter folgendem Link: 788a438ad1b2.htm. Darüber hinaus ist sie in reduzierter Form (ohne Verweise auf zugrunde liegende Beschlüsse) wie folgt zu finden: und sowie Bestandsaufnahme SAPOS Die Bestandsaufnahme SAPOS wurde zum Stichtag 1. Januar 2018 neu gefasst. Derzeit existieren für die Bestandsaufnahme SAPOS folgende aktuelle Zugangsmöglichkeiten: SAPOS-Bestandsaufnahme (interne Version) zusammen mit Details Echtzeitdienste (Stand ) unter

2 2 SAPOS-Bestandsaufnahme (externer Teil) zusammen mit Details Echtzeitdienste (Stand ) unter Produkte/SAPOS/Veroeffentlichungen-SAPOS/ SAPOS-Bestandsaufnahme (externer Teil) unter Qualitätsmanagement und unter Wir über uns Qualitätsmanagement Die Projektgruppe weist in der aktuellen Fassung der Bestandsaufnahme SAPOS auf folgende Sachverhalte besonders hin: Zeilen 16, 16a, 160, 160a: Vernetzungsrepräsentation FKP wird kaum genutzt. Durch Multiplikation der Zeilen 160 mit den absoluten Nutzungszahlen der Länder ergibt sich für ganz Deutschland ein Anteil aller FKP-Formate von 0,8%. RTCM v. 2 FKP wird dabei nur noch mit einem Anteil von 0,3% genutzt. Eine weitere Aufrechterhaltung der FKP-Formate als bundesweiten Standard ist aus Sicht der Projektgruppe nicht wirtschaftlich. Zeile 112ff: Die neu aufgenommen Fragen bezüglich den Entwürfen für die Version 8 der Produktdefinition bzw. dem GNSS-Stufenplan zeigen noch erheblichen Lösungsbedarf bis zur vollständigen Multi-GNSS-Fähigkeit. Zeile 87: Im Jahr 2017 wurde eine weitere Bodenstation eingerichtet. Bei der Planung weiterer Bodenstationen ist die GNSS-Kampagne 2020 als Termin zu beachten. Zeilen 158ff: Die GSM-Nutzung sinkt seit 2015 konstant um ca. 8% pro Jahr und hat 2017 deutschlandweit einen Anteil von ca. 20% am gesamten abgegebenen Produktvolumen. Mit BE und LSA sind weitere Betreiber ohne größere Probleme auf der Nutzerseite aus dem GSM-Angebot ausgestiegen. Damit rückt das Ende dieses Verfahrens näher, die Projektgruppe empfiehlt eine frühzeitige Information an die Nutzer. 2.3 Beschlusssammlung SAPOS Die bisherige Fassung der Beschlusssammlung SAPOS stammte vom 12. April 2016 und wurde auf der 24. Tagung des AK RB als Dokument A Beschlusssammlung_SAPOS_Stand_ pdf bereitgestellt. Es ist unter folgendem Link verfügbar: 788a438ad1b2.htm. Eine Fortschreibung der Beschlusssammlung SAPOS ist für die 26. Tagung des Arbeitskreises Raumbezug vorgenommen worden. Sie enthält die in Tabelle 1 dargestellten zusätzlichen Beschlüsse bzw. für SAPOS relevante Teile von Beschlüssen. Nr. Jahr Beschluss Name/ Inhalt des Beschlusses RB 02/24 SAPOS-Koordinatenmonitoring RB 04/24 Projektgruppe GNSS RB 05/24 Projektgruppe SAPOS-Qualitätsmanagement RB 09/24 Projektgruppe Precise Point Positioning RB 12/24 Projektgruppe SAPOS-Koordinatenmonitoring AdV 128/4 Einführung der Ergebnisse des Projektes Erneuerung des DHHN

3 AdV 128/8 Unterlizenzierung von SAPOS-basierten Diensten RB 05/25 Richtlinie für den einheitlichen integrierten geodätischen Raumbezug RB 09/25 SAPOS-Qualitätsmanagement RB 11/25 Projektgruppe Precise Point Positioning AdV 129/7 Teilnahme Sachsens am DREF-Online Tabelle 1: Beschlüsse zur Fortschreibung der Beschlusssammlung SAPOS Zusätzlich wurde die Beschlusssammlung von alten Fassungen von Anlagen zu Beschlüssen (z. B. zur Produktdefinition SAPOS) bereinigt. Das fortgeschriebene Dokument wird als Dokument A Beschlusssammlung_SAPOS_Stand_ pdf bereitgestellt. 3. SAPOS-Statistiken Die SAPOS-Statistiken finden sich im geschützten Bereich von adv-online/intern. Die Erhebungsvorgaben für die Statistiken haben folgenden aktuellen Stand: Nr. Name der Erhebungsvorgabe (Statistik) Zuständigkeit (BL) Aktualität 1 Multipath der SAPOS-Referenzstationspunkte NW Koordinatenmonitoring der Referenzstationspunkte im Postprocessing BW Langzeitverfügbarkeit der RINEX-Daten (GPPS) MV Verfügbarkeit der Datenströme an der Zentralen Stelle SAPOS - ZSS Qualität des SAPOS HEPS anhand des erreichten Lösungsstatus und TTFA BB Nutzerresonanz des SAPOS HEPS BY Genauigkeit des SAPOS HEPS anhand der RTK-Monitorstationen ST Tabelle 2: Aktualität der Erhebungsvorgaben 3.1 Multipath der SAPOS-Referenzstationspunkte Für das Jahr 2017 wurden Multipath-Effekte an insgesamt 253 Referenzstationen untersucht. Das stabile Bild der Multipath-Untersuchungen in den vergangenen Jahren wird auch in diesem Jahr bestätigt. Insgesamt ergeben sich nur geringe Veränderungen, was die generell gute Standortwahl der SAPOS-Referenzstationen belegt. Auch im kommenden Jahr wird sich die Multipath-Auswertung zunächst auf die Signale des GPS beschränken. Mit der Einführung von Galileo in den operativen SAPOS- Betrieb sind hier jedoch zukünftig Anpassungen zu erwarten. 3.2 Koordinatenmonitoring der SAPOS-Referenzstationspunkte im Postprocessing Die Statistik SAPOS-Koordinatenmonitoring wird regelmäßig und überwiegend pünktlich von allen Bundesländern beliefert. Für den Berichtszeitraum 2017 (GPS-Woche 1930 bis 1981) liegen alle Koordinatendifferenzen der rund 300 Stationen des Referenzstationsnetzes (RSN) vor. Im Saarland kam es aufgrund von Empfängerausfällen an allen sechs Stationen zu einem Verlust von zwei Berechnungswochen. Aktuell sind in der Datenbank rund Datensätze mit Koordinatendifferenzen des RSN abgelegt. Nach der Einführung der neuen ETRS89-Realiserung DREF91 (R2016) zeigt sich verstärkt ein Verlust der Aussagekraft der Statistik Koordinatenmonitoring. Die Hauptursa-

4 4 che ist die Verwendung fester Transformationsparameter vom jeweils aktuellen ITRF nach DREF91. Die Transformationsparameter basieren auf den Ergebnissen der GNSS-2008-Messkampagne, d.h. auf dem damals vorhandenen Satz von Referenzstationen und deren technischer Ausprägung. In der Zwischenzeit haben viele Stationsbzw. Technikwechsel stattgefunden, was an vielen Stellen zu einer Neuberechnung der Koordinaten geführt hat. Fazit: Seit der Einführung der neuen amtlichen Koordinaten zum bildet das Koordinatenmonitoring (mit den zugrundeliegenden festen Transformationsparametern) die wahren Verhältnisse nicht mehr zuverlässig ab. Abbildung 1: Koordinatensprünge durch Einführung des RB2016 In Abbildung 1 zeigt sich beispielhaft für viele Referenzstationen, dass nach der Einführung der neuen amtlichen Koordinaten die Fehlergrenzen nicht mehr (Darmstadt, links) oder groteskerweise gerade wieder (Homburg, rechts) eingehalten werden. Die Transformation vom aktuellen ITRF nach DREF91 (R2016) mit einem festen Satz von Parametern ist nur durch die Verwendung zeitabhängiger Komponenten ( Parametergeschwindigkeiten ) möglich. Diese Geschwindigkeiten werden als zeitlich konstant angenommen, was in der Realität nicht der Fall ist. Vom Zeitpunkt der GNSS- Messkampagne 2008 bis heute macht sich dies durch eine Drift der Höhenkomponente von ca. 1 mm/jahr bemerkbar. In vielen Zeitreihen ist dieses Phänomen sichtbar und stellt sich als Pseudosenkung dar. Noch nicht geklärt sind Zeitreihen bei denen dieses Verhalten nicht oder nur schwach auftritt. Die systematischen Einflüsse in den Höhengeschwindigkeiten werden nach den derzeitigen Transformationsvorschriften also vollständig auf das ETRS89/DREF91 übertragen. Die derzeitigen Zeitreihen des Koordinatenmonitoring sind deshalb derzeitig nicht unmittelbar für den Vergleich mit anderen Messverfahren geeignet. Abbildung 2 zeigt zwei Beispiele, in denen ein Trend der Höhenkomponente der Referenzstation zu erkennen ist, den es aber in der Örtlichkeit vermutlich nicht gibt.

5 5 Abbildung 2: Pseudosenkung Der Ausbau bzw. Aufbau von bodengebundenen Referenzstationen macht sich immer stärker bemerkbar. So stieg der Anteil bei den SAPOS-Stationen von 2 % im Jahr 2013 auf 5 % im Jahr Den aktuellen Ausbaustand zeigt Abbildung 3. Bezogen auf das RSN (13 SAPOS-Stationen und 14 GREF-Stationen) sind es bereits 9 %. Die Angaben der Bundesländer zu den im Ausbau befindlichen oder geplanten bodengebundenen Referenzstationen lassen für die kommenden Jahre bis zur GNSS-Kampagne 2020 eine Steigerung des Anteils auf ca. 20% erwarten. Dieser Ausbau wird die Qualität und Zuverlässigkeit des Koordinatenmonitorings erheblich steigern und damit den Wert der Zeitreihen erhöhen und sie dadurch erst für ambitionierte Vorhaben (Bodenbewegungsdetektion) brauchbar machen. Die Neuausrichtung des Koordinatenmonitorings aus dem SAPOS- Koordinatenmonitoring wird das RSN-Monitoring wird aktuell durch die zuständige PG SAPOS-Koordinatenmonitoring vorangetrieben. Für die Arbeiten der Rechenstellen wird künftig eine Technische Richtlinie zur Verfügung stehen mit detaillierten Vorgaben zur Erzielung sehr homogener Ergebnisse. Geplant ist eine Kombination aller Länderlösungen zu einer wöchentlichen Gesamtlösung. Dieses Ergebnis soll künftig die Datengrundlage für die Statistik SAPOS-Koordinatenmonitoring bilden, d.h. die Lieferungen der Bundesländer werden durch eine zentrale Abgabe abgelöst.

6 6 bodengebundene Referenzstation SAPOS und GREF im Bau befindliche bodengebundene Referenzstation geplante bodengebundene Referenzstation Abbildung 3: Ausbaustand bodengebundener Referenzstationen

7 7 3.3 Verfügbarkeit der RINEX-Daten (SAPOS GPPS) Zur Realisierung des SAPOS-Dienstes GPPS, insbesondere für die Bereitstellung sowie langfristige Untersuchung des Bezugssystems und für Kunden mit den entsprechenden Aufgabenstellungen der nachträglichen Prozessierung, werden RINEX-Daten dauerhaft gespeichert. Aus den Vorgaben des Lenkungsausschusses Geobasis an die Zentrale Stelle SAPOS (ZSS) resultiert für die RINEX-Daten die vereinbarte Verfügbarkeitsquote von 98,5 %. Gemäß der Produktdefinition SAPOS wird als Ziel die Datenbereitstellung für angestrebt. Für 2017 ergibt sich das in Abbildung 4 dargestellte Bild. Statistik 3 Rinexverfügbarkeit für das Jahr 2017 Mittelwerte aller Bundesländer Verfügbarkeit in Prozent ,97 99,9 99,89 99,96 99,94 99,69 98,91 99,76 99,3 99,86 99,96 99,5 92,32 99,99 99,93 99,91 BB BE BW BY HB HE HH MV NI NW RP SH SL SN ST TH Bundesländer Abbildung 4: Ergebnis der Statistik Verfügbarkeit der RINEX-Daten je Bundesland für das Jahr 2017 Daraus ergibt sich eine bundesweit durchschnittliche Verfügbarkeit von 99,30 %. Damit wird die vereinbarte Verfügbarkeitsquote sichergestellt. Das (theoretische) Qualitätsziel 100%-ige Verfügbarkeit der RINEX-Daten wird also annähernd erreicht. Bei der grafischen Darstellung der Verfügbarkeit für alle SAPOS-Stationen bundesweit (Abbildung 5) sind im Gegensatz zum Vorjahr die Anzahl der Stationen unter 98,5% von 2 auf 12 gestiegen, weitere fünf sind unter 99%.

8 8 Abbildung 5: RINEX-Verfügbarkeit aller SAPOS-Stationen für das Jahr 2017 Im Weiteren ist die Auswertung der bundesweiten Verfügbarkeit rückblickend für die Jahre erstellt worden, wo die Steigerung der letzten Jahre erkennbar wird. Hier zeigt sich, dass die letzten 10 Jahre konstant Verfügbarkeiten größer 99 % auf Bundesebene erzielt werden konnten. Im Zeitraum seit 2008 ergeben sich damit die in Tabelle 3 dargestellten Werte ,25 % 99,61 % 99,61 % 99,74 % 99,78 % 99,73 % 99,82 % 99,83% 99,84% 99,30% Tabelle 3: Gesamtverfügbarkeit seit 2008 Die Auswertung der Zusatzinformationen der Länder (siehe Tabelle 4) zeigt in Folge weiterhin die Heterogenität beispielsweise für die Datensicherung oder das Prüfprogramm. Sowohl für das Prüfprogramm als auch das Verständnis für Storage Integrity kann hier eine Diskussion für mehr Einheitlichkeit in der Zukunft erfolgen.

9 9 Bundesland Datensicherung auch als Rinex3 Ab wann liegt Rinex3 vor? Rinex3-Datenabgabe an das BKG? Brandenburg nein Bisher für keinen Zeitraum. Die Einführung ist für 2018 geplant. Berlin ja Durchgehend ab 2018 Ja Baden- Württemberg Bayern nein Für einzelne Stationen liegen sporadisch Rinex3 Daten vor. Voraussichtlich im Laufe des Jahres 2018 wird Rinex3-Speicherung aktiviert Die Daten aller bayerischen Stationen sollen ab "Spätfrühjahr 2018" im Format Rinex3 aufgezeichnet werden, da wir zu diesen Zeitpunkt eine Bayerische-GGP- Kampagne durch-führen und diese mit 3G (GPS- GLONASS-GALILEO) auswerten wollen. Nein Nein Für unsere bayerischen DREF-Online- Stationen (Kitzingen, Nördlingen, Freilassing2) werden dem BKG seit RINEX3-Daten zur Verfügung gestellt. Niedersachsen nein keine nein Hessen nein keine Ja, für die Station 0451 (Kloppenheim) werden die Daten in Rinex 3 gesendet aber nicht bei uns gespeichert Hamburg nein keine nein Mecklenburg- Vorpommern nein Voraussichtlich im Laufe des Jahres 2018 nein Bremen nein keine nein Nordrhein- Westfalen Rheinland- Pfalz Schleswig- Holstein nein Zur Zeit nur im Testbetrieb an einzelnen Stationen, geplant Ende 2018 Nein, geplant Ende 2018 nein keine Rinex2 und Rinex3: 0519 Daun, 0523 Kaiserslautern, 0535 Wissen2, 0536 Hahn Nur Rinex2: 0530 Montabaur2 nein Noch nicht geplant, evtl. mit der Einführung von GNSMART Version 2.0. Ja, Flensburg( FLB2 bzw. 0720). Saarland nein nein Sachsen nein keine nein Sachsen- Anhalt nein keine ja Thüringen ja 2016 ja Tabelle 4: Zusatzinformationen der Länder

10 10 Mit Blick auf die mögliche Auswertung von Zeitreihen können die bundesweit vorgehaltenen RINEX-Daten im Rahmen einer Reprozessierung eine gute Basis für einen längeren Zeitraum und ggf. damit Geschwindigkeitsberechnungen bieten. Hier zeigt der Jahresbericht 2017 des BKG aber auch, dass sich hierfür auch Fragen der Versionssicherheit und der Archivierung stellen (im BKG-GDC ca. 13 Millionen Dateien und etwa 3,1 Terabyte Speicherbedarf). Damit lässt sich schlussfolgern, dass die Infrastruktur eine gute Grundlage und auch das Potenzial bietet für weitergehende Analysen aus dem geodätischen Raumbezug. Damit wird aber auch das Vorhalten und Sichern dieser Daten in den Ländern eine noch wichtigere Aufgabe. Ggf. ist insbesondere für die Datensicherheit eine testweise Bereitstellung aus allen Ländern für eine bestimmten Zeitraum anzufordern, um hier die Basis für diese Aussage zu verifizieren. 3.4 Verfügbarkeit der Echtzeit-Datenströme an der Zentralen Stelle SAPOS Im Vergleich zu den Vorjahresberichten gibt es erstmalig einen massiven Einbruch in den Verfügbarkeiten. Die Darstellung in Abbildung 6 erfolgt dabei wie im Vorjahr mit einem Punkt je Fünf-Minuten-Ausfall Mo-Fr 6-18 Uhr 2017 Mo-Fr 6-18 Uhr

11 Tage / 24 Std Tage / 24 Std. Abbildung 6: Anzahl vollständiger Länderausfälle von je 5 Minuten Länge in den letzten zwölf Monaten 2016 (links) und 2017 (rechts) Folgende markante Ausfälle waren im Jahresverlauf 2017 zu verzeichnen: Land Zeitraum Ticket / Event Grund des Ausfalls HH Ticket 004-LE vollständiger Leitungsausfall BW Event BW Ausfall der zentralen Stromversorgung SL Ticket 006-ZS Grund unbekannt SL Ticket 006-LE neue Empfänger, Ursache unklar SN Fehler-Report Probleme in der Vernetzungssoftware BY Event BY hausinterne Serverprobleme Tabelle 5: Markante Ausfälle 2017 Ferner kam es in NW und TH zu Einzelausfällen. Trotz vorhandenem Redundanzkonzept kam es in 2017 zu signifikanten Ausfällen. Der Grund der Ausfälle liegt hierbei zu meist an zentralen Leitungskomponenten, über die sowohl die Erstleitung als auch der redundante Datenstrom gelenkt werden. Diese Komponenten liegen zumeist nicht im Zuständigkeitsbereich der SAPOS- Betreiberländer. So wurde z.b. in Hamburg ein unangekündigtes hausinternes Softwareupdate von Routern durch den TK-Provider durchgeführt, welches weite Teile der LGV-Hamburg betroffen hat.

12 12 Die Ursache für den Netzwerkausfall in Baden-Württemberg war der Ausfall der Firewall. Hier funktionierte die angeschlossene USV nicht. Da sowohl die Erstleitung als auch die redundante Leitung über die USV liefen, kam es zum Komplettausfall. In Folge dessen wurde das Redundanzkonzept angepasst und beide Leitungen haben ihre eigene Firewall erhalten. Im Saarland kam es zum zeitgleichen Ausfall aller Leica GR10-Empfänger. Eine Fehlersuche blieb erfolglos und konnte erst mit dem Tausch auf die älteren Empfänger behoben werden. Nach einem weiteren Ausfall wurden dann nur die Ports zur Verfügung gestellt, die auch tatsächlich benötigt werden. Die Empfänger laufen nun problemlos, wenn gleich die Ursache unbekannt ist. Es wird ein Zusammenhang mit dem WannaCry-Virus vermutet, der in diesem Zeitraum aktiv war. Der Ausfall in Sachsen war für die Nutzer minimal, da dieser in der Zeit von 20:35 bis 04:30 (UTC) lag und durch einen Neustart der Vernetzungsmodule bei Dienstbeginn behoben werden konnte. In Bayern kam es in Folge eines starken Gewitters zu Teilausfällen an der Stromversorgung im Haus, bei denen nicht nur die SAPOS-Server betroffen waren. Das Redundanzkonzept wurde hier auf Grund dieser Erfahrung bereits geändert. Abbildung 7: Anzahl vollständiger Länderausfälle von je 5 Minuten in der Bundesübersicht Über das Ticket- und Event-System sollen die Wartung des Systems und die Ausfälle an die Nachbarländer und die Großkunden kommuniziert werden. Bei geplanten Wartungsmaßnahmen werden die betroffenen Nutzer so bereits zehn Werktage vor der Maßnahme informiert.

13 13 Der Nachweis im Ticket- und Event-Systems ist in vielerlei Hinsicht lückenhaft. Gerade im Hinblick auf die Nutzung durch Großkunden ist eine vollständige Dokumentation wünschenswert/erforderlich. 3.5 Qualität des SAPOS HEPS anhand des erreichten Lösungsstatus und Zeiten zur Auflösung der Phasenmehrdeutigkeiten Die im Qualitätsbericht des vergangenen Jahres gewählten Darstellungen zu den Qualitätsmerkmalen Lösungsstatus 4 und TTFA des HEPS wurden weitergeführt. Damit kann der Verlauf und die Tendenz des bundesweiten Mittelwertes und auch das Streuungsverhalten für beide Kenngrößen weiterhin betrachtet werden. Verwendet werden als Eingangsdaten alle Einwahlen von Nutzern mit Ntrip (in mobiles Internet) oder noch GSM auf den zentralen Servern der Bundesländer. Sowohl der prozentuale Anteil des erreichten Lösungsstatus 4 (Abbildung 8) als auch die durchschnittliche TTFA (Abbildung 9) stagnieren seit März Der dargestellte monatliche bundesweite Mittelwert beider Kenngrößen setzt den saisonal bedingten Verlauf fort, die Minimal- und die Maximalwerte sind sehr nah am fortgeschriebenen Mittel. Das sollte auf eine geringe Streuung der Monatswerte der einzelnen Bundesländer hindeuten.

14 Abbildung 8: HEPS Lösungsstaus 4 Vergleich des bundesweiten Mittelwertes je Monat mit dem fortgeschriebenen Mittel Abbildung 9: HEPS TTFA Vergleich des bundesweiten Mittelwertes je Monat mit dem fortgeschriebenen Mittel 14

15 Abbildung 10: HEPS Lösungsstatus 4 bundesweiter Mittelwert und Streuungsbreite der Monatswerte der Bundesländer Abbildung 11: HEPS TTFA bundesweiter Mittelwert und Streuungsbreite der Monatswerte der Bundesländer 15

16 16 Wie Abbildung 10 und Abbildung 11 zeigen, gilt dies uneingeschränkt im positiven Sinne, d. h. die Maximalwerte des Lösungsstatus 4 bewegen sich seit 2014 im nahezu gleichen Abstand zum fortgeschriebenen Mittel. Die Minimalwerte zeigen tendenziell auch eine deutliche Abnahme der Streuungsbreite. Es treten aber weiterhin Sprünge auf, die es zu erklären gilt. Die Minimalwerte seit Dezember 2017 sind einem geänderten Nutzerverhalten in Berlin, nicht zuletzt durch open data bedingt, geschuldet. Der positive Trend bei der Streuungsbreite zeichnet sich auch für die TTFA ab. Auch hier führt ein einzelner Wert eines Bundeslandes zu einem größeren Maximalwert. Ein Vergleich des Verlaufes für den Lösungsstatus 4 der zurückliegenden 12 Monate von März 2017 bis Februar 2018 mit dem Zeitraum März 2016 bis Februar 2017 (Abbildungen 12 und 13) zeigt, dass deutlich öfter in einem Bundesland technische Probleme oder das Nutzerverhalten bzw. bestimmte Nutzergruppen zu einem schlechteren Ergebnis führten. Abbildung 12: HEPS Lösungsstatus 4 Verlauf der letzten 12 Monate März 2017 bis Februar 2018 Technische Probleme gab es in Mai 2017 im Saarland und im August 2017 in Berlin. Alle anderen Minimalwerte sind auf das Nutzungsverhalten zurückzuführen.

17 17 Abbildung 13: HEPS Lösungsstatus 4 Verlauf der letzten 12 Monate März 2016 bis Februar 2017 Um die Aussagekraft der Statistik zu erhalten, soll die Datenerhebung differenzierter erfolgen. 3.6 Nutzerresonanz des SAPOS HEPS Die Auswertungen der Angaben für das vorige Kalenderjahr liefern folgende Informationen zum Nutzerverhalten im SAPOS HEPS: Die Nutzung (Volumen der HEPS-Daten in Minuten) zeigt auch im Jahr 2017 eine deutliche Steigerung gegenüber den Vorjahren. Die Steigerungsraten der Länder (10,4 %) und der ZS SAPOS (11,1%) fallen 2017 ähnlich aus. Bei der Einzelbetrachtung der SAPOS-Betreiber bleibt es bei der unterschiedlichen Entwicklung in den Flächenländern gegenüber den kleineren Betreibern. Die Gebührenfreiheit in BE und TH macht sich an der Gesamtnutzung bemerkbar Die ursprüngliche Erhebungsvorgabe und die daraus publizierte Standardgrafik haben sich in der Praxis nicht bewährt. Durch die reduzierte Datenhaltung in den Open Data-Ländern können die Daten nicht mehr einheitlich erhoben werden. Die Statistik wird daher mit der Abfrage für 2017 eingestellt.

18 18 Nutzung SAPOS HEPS (Nutzung in Minuten) Bundesländer (gesamt) Abbildung 14: Nutzung von SAPOS HEPS 2008 bis 2017 Zentrale Stelle SAPOS In Abbildung 14 ist, wie in den letzten Qualitätsberichten, der Verlauf des abgegebenen Gesamtvolumens des Produkts SAPOS HEPS in den Betreiberländern und der ZSS dargestellt. Vergleicht man die Steigerungsraten gegenüber dem Vorjahr: 11,3 % bei der ZSS (2015: 28 %; 2016: 20%) bzw. 10,4 % bei den Bundesländern (2015: 9% 2016: 9%) fällt auf, dass die Gesamtheit der abgegebenen Produkteinheiten erneut zum Vorjahr stark zunimmt. Die Steigerungsraten der Länder und der ZSS gleichen sich dabei zunehmend an BB BE BW BY HE HH&SH ST MV NI&HB NW RP SL SN TH ZS SAPOS Abbildung 15: Nutzung von SAPOS HEPS in den Betreiberländern und der ZSS 2008 bis 2017

19 19 Vergleicht man die einzelnen Bundesländer (siehe Abbildung 15) kann man die höchsten Steigerungsraten wie in den Vorjahren bei den Betreibern BY, NI (mit HB) und NW feststellen. BW zeigt als einziges Bundesland einen deutlichen Nutzungsrückgang. Dafür ist das Auslaufen von Sonderprojekten verwaltungsinterner Kunden ursächlich, die in BW auch die überdurchschnittliche Nutzung in den letzten Jahren begründeten. Neu ist im Bereich der kleineren SAPOS-Betreiber die Nutzungssteigerung in TH und BE. Als Steigerungsrate gegenüber dem Vorjahr ist diese Zunahme in TH herausragend im gesamten Erhebungszeitraum, allerdings basiert diese Zahl auf einer geschätzten und gerundeten Angabe aus TH. Der Grund für diese Zunahme, die TH an die fünfte Position unter den Länderbetreibern bringt, dürfte in der Kostenbefreiung in BE und TH ab liegen. Offensichtlich schwenken viele zentrale Kunden aus nachvollziehbaren Gründen auf die kostenfreien Länderdienste um, das schlägt sich auch in der reduzierten Steigerungsrate der ZSS gegenüber 2016 nieder Neukunden (Anmeldung im Kalenderjahr), seit 2008 Länder (Durchschnitt) ZS SAPOS Abbildung 16: Neukunden (Anmeldung im Kalenderjahr) seit 2008 Nach wie vor finden im Vergleich zu einem mittleren Bundesland wesentlich mehr Neuanmeldungen (bzw. Erstnutzungen) bei der ZSS statt (Abbildung 16). Im Jahr 2017 steigt die Zahl der Erstanmeldungen bei der ZSS sogar besonders stark an gegenüber 2016, trotz der Open Data Initiativen einzelner Länder. 3.7 Genauigkeit des SAPOS HEPS anhand der RTK-Monitorstationen Im November 2016 wurde die Statistik bundesweit eingeführt und hat nun das erste vollständige Kalenderjahr hinter sich. Im Jahr 2017 beteiligten sich zwölf Bundesländer, MV, HH und BE können oder wollen aus unterschiedlichen Gründen noch keine Daten entsprechend der Erhebungsvorgabe liefern. SN begann im Oktober 2017 mit der Datenlieferung für eine Monitoringstation. NW konnte für Februar bis Juni 2017 keine Daten liefern. BB lieferte keine Daten im Zeitraum März bis Mai Die Datenlieferungen in 2017 umfassten Datensätze mit Stundenwerten für systematische und zufällige Fehler. Diesen Datensätzen liegen über 8 Millionen Einzelmessungen auf bundesweit 28 RTK-Monitoringstationen zugrunde. Die Entfernungen der Monitorstation von der jeweils nächstgelegenen Referenzstation reichen von weni-

20 20 gen Metern bis 35 km. Im Durchschnitt sind es 20 km. Die gelieferten statistischen Stundenwerte beruhen im Mittel auf 39 Messungen/Sessions pro Stunde mit einer Bandbreite von 10 bis 60. Die aktuelle Verteilung der Monitoringstationen zeigt Abbildung 17. Abbildung 17: Verteilung der Monitorstationen (Stand 12/2017) Die Zusammenfassung der 365 Tagesgenauigkeiten für Lage und Höhe zeigen Tabelle 6 und Tabelle 7. Die Genauigkeiten nach Kalenderwochen (jeweils Mittelwert von Mo bis So) zusammengefasst zeigt Abbildung 18.

21 21 Lagegenauigkeit (cm) Tabelle 6: Tageswerte Lagegenauigkeit Tag des Monats Monat Januar 0,77 0,76 0,71 0,84 0,71 0,67 0,69 0,67 0,66 0,65 0,80 0,70 0,75 0,72 0,68 0,63 0,64 0,69 0,67 0,71 0,67 0,65 0,66 0,68 0,73 0,66 0,65 0,68 0,69 0,75 0,78 0,69 Februar 0,69 0,72 0,72 0,71 0,76 0,79 0,73 0,66 0,65 0,71 0,75 0,71 0,72 0,74 0,73 0,82 0,75 0,72 0,78 0,84 0,86 0,79 0,92 0,80 0,82 0,83 0,78 0,77 0,76 März 0,75 0,80 0,73 0,80 0,74 0,69 0,67 0,69 0,86 0,74 0,68 0,70 0,72 0,77 0,76 0,70 0,77 0,77 0,77 0,79 0,78 0,71 0,68 0,67 0,71 0,70 0,67 0,75 0,72 0,74 0,79 0,74 April 0,81 0,71 0,72 0,82 0,91 0,72 0,68 0,67 0,81 0,91 0,71 0,72 0,77 0,69 0,77 0,80 0,80 0,76 0,78 0,75 0,73 0,73 0,72 0,68 0,74 0,71 0,71 0,67 0,67 0,66 0,74 Mai 0,70 0,72 0,82 0,80 0,76 0,84 0,88 0,86 0,72 0,72 0,81 0,87 0,99 1,00 0,91 0,75 0,73 0,89 1,19 0,92 0,82 0,85 1,04 0,87 0,83 0,76 0,81 1,04 1,07 1,33 1,02 0,88 Juni 0,99 1,06 1,12 0,98 0,95 1,07 1,01 0,89 1,06 0,95 1,00 1,13 0,83 0,88 1,15 1,14 0,82 0,84 0,85 1,10 1,15 1,45 1,16 1,01 1,01 0,94 0,89 1,02 0,97 0,97 1,01 Juli 0,82 0,92 1,01 0,94 0,95 1,07 1,36 1,11 1,06 1,12 1,16 1,05 0,82 1,02 0,89 0,85 0,93 1,07 1,20 1,14 0,97 1,21 1,15 0,94 0,94 0,98 1,33 1,08 0,93 1,31 1,16 1,05 August 1,19 1,16 1,43 1,20 1,25 0,98 0,81 1,07 1,07 0,95 0,89 0,92 0,97 0,98 1,13 1,03 1,06 1,13 1,08 1,03 0,88 0,89 0,83 1,07 0,99 1,25 1,01 0,89 0,89 0,93 0,97 1,03 September 0,93 0,95 0,96 0,88 0,91 1,16 0,90 0,88 0,91 0,81 0,97 0,94 1,15 0,98 0,86 0,78 0,82 0,82 0,78 0,78 0,75 0,91 0,89 0,86 0,83 0,81 0,78 0,89 0,89 0,96 0,89 Oktober 0,77 0,97 0,92 0,84 1,00 0,88 0,83 0,80 0,72 0,76 0,79 0,88 0,76 0,78 0,76 0,77 0,75 0,73 0,79 0,91 0,96 0,80 0,71 0,77 0,90 0,88 0,91 0,84 0,98 0,74 0,73 0,83 November 0,71 0,80 0,68 0,78 0,74 0,71 0,75 0,73 0,71 0,79 0,74 0,71 0,71 0,69 0,68 0,68 0,70 0,70 0,83 0,70 0,79 0,81 0,86 0,83 0,70 0,73 0,70 0,74 0,71 0,65 0,73 Dezember 0,68 0,64 0,69 0,69 0,68 0,65 0,73 0,79 0,72 0,72 0,74 0,80 0,74 0,75 0,71 0,71 0,68 0,65 0,64 0,68 0,78 0,75 0,75 0,76 0,63 0,78 0,72 0,76 0,71 0,82 0,82 0,72 0,84 Höhengenauigkeit (cm) Tabelle 7: Tageswerte Höhengenauigkeit Tag des Monats Monat Januar 1,16 1,17 1,05 1,34 1,05 0,98 1,02 1,01 1,03 1,00 1,16 1,05 1,12 1,09 1,05 0,95 0,92 1,00 1,04 1,12 0,96 0,93 0,95 0,97 1,02 0,95 0,95 1,05 1,05 1,12 1,21 1,04 Februar 1,17 1,12 1,16 1,13 1,14 1,17 1,11 0,95 0,95 0,98 1,10 1,04 1,05 1,18 1,37 1,47 1,25 1,15 1,37 1,38 1,41 1,25 1,38 1,18 1,34 1,36 1,45 1,26 1,21 März 1,16 1,20 1,15 1,25 1,15 1,05 1,12 1,15 1,37 1,12 1,07 1,16 1,19 1,24 1,26 1,18 1,24 1,17 1,22 1,24 1,30 1,11 1,13 1,07 1,18 1,07 1,06 1,15 1,17 1,16 1,36 1,18 April 1,30 1,10 1,05 1,33 1,42 1,09 1,02 1,08 1,31 1,50 1,05 1,13 1,19 1,06 1,18 1,26 1,31 1,15 1,18 1,13 1,08 1,22 1,09 1,05 1,19 1,06 1,06 1,07 1,03 1,02 1,16 Mai 1,06 1,11 1,26 1,18 1,28 1,41 1,39 1,48 1,21 1,15 1,26 1,43 1,60 1,67 1,63 1,36 1,25 1,49 1,86 1,30 1,26 1,39 1,70 1,34 1,38 1,31 1,33 1,68 1,91 2,13 1,72 1,43 Juni 1,71 1,75 1,86 1,65 1,72 1,73 1,59 1,36 1,82 1,67 1,63 1,87 1,37 1,47 1,98 1,91 1,28 1,41 1,50 1,94 2,12 2,51 2,03 1,72 1,69 1,54 1,41 1,72 1,79 1,62 1,71 Juli 1,34 1,56 1,71 1,45 1,50 1,87 2,24 1,87 1,84 1,85 2,03 1,70 1,39 1,56 1,35 1,28 1,60 1,76 2,14 1,95 1,66 2,00 1,82 1,54 1,55 1,74 2,55 1,89 1,50 2,22 2,00 1,75 August 2,01 2,10 2,61 1,92 2,01 1,68 1,23 1,72 1,71 1,55 1,36 1,46 1,70 1,60 1,97 1,74 1,83 1,93 1,95 1,77 1,45 1,65 1,40 1,93 1,62 2,13 1,78 1,61 1,48 1,61 1,64 1,75 September 1,57 1,51 1,49 1,45 1,55 1,93 1,49 1,40 1,48 1,32 1,69 1,52 2,06 1,59 1,54 1,47 1,55 1,40 1,42 1,47 1,29 1,47 1,43 1,48 1,39 1,36 1,31 1,49 1,48 1,78 1,51 Oktober 1,28 1,63 1,49 1,29 1,56 1,32 1,27 1,30 1,15 1,14 1,24 1,45 1,31 1,29 1,28 1,32 1,32 1,25 1,37 1,59 1,64 1,18 1,11 1,21 1,52 1,50 1,45 1,25 1,55 1,15 1,10 1,34 November 1,18 1,34 1,13 1,26 1,15 1,03 1,12 1,09 1,14 1,26 1,20 1,10 1,09 1,09 1,05 1,03 1,09 1,12 1,22 1,10 1,17 1,29 1,33 1,30 1,14 1,11 1,02 1,14 1,11 1,00 1,15 Dezember 1,13 1,10 1,15 1,13 1,07 0,99 1,13 1,26 1,12 1,12 1,15 1,22 1,08 1,21 1,14 1,08 1,07 1,01 0,96 1,10 1,28 1,15 1,15 1,20 0,98 1,18 1,11 1,13 1,08 1,26 1,20 1,13 Monatsmittel Jahresmittel Monatsmittel Jahresmittel 1,36 Abbildung 18: Wochengenauigkeiten aus Statistik 7 Die mittlere Lagegenauigkeit des Jahres 2017 beträgt 8,4 mm mit einer Tagesbandbreite von 6 bis 15 mm und einer Stundenbandbreite von 5 mm bis 27 mm für die bundesweiten Mittel. Bei der Höhe sind es 13,6 mm für das Jahr 2017 mit 9 bis 25 mm Tagesbandbreite und 7 mm bis 41 mm Stundenbandbreite.

22 22 Die Statistik zeigt, dass bei 17 Stunden die Höhengenauigkeit und bei 9 Stunden die Lagegenauigkeit entsprechend der SAPOS-Produktdefinition nicht eingehalten wurde. Im Umkehrschluss wurden bundesweit statistisch gesehen in 99,84 % der SAPOS- Betriebsstunden die Genauigkeitskennziffern erfüllt. Die 3 besten Genauigkeitstage hatte SAPOS HEPS am 22. Januar sowie am 09. Februar (Tabelle 8: 3D-Genauigkeiten eines sehr guten Tages) und 10. Februar. Die schlechtesten Tage waren der 22. Juni gefolgt vom 27. Juli (Tabelle 9: 3D- Genauigkeiten eines sehr schlechten Tages) und dem 03. August. Dabei sind örtliche Variationen sichtbar. Monitoringstationen mit einem größeren Abstand zur nächstgelegenen Referenzstation haben eine schlechtere Genauigkeit. Gute und schlechte Genauigkeiten sind zur gleichen Zeit bundesweit örtlich variabel. Tabelle 8: 3D-Genauigkeiten eines sehr guten Tages

23 23 Tabelle 9: 3D-Genauigkeiten eines sehr schlechten Tages Mit den bundesweiten Statistikdaten eines ganzen Jahres konnten für 2017 auch rein zeitliche Abhängigkeiten bei der Bereitstellung/Nutzung von SAPOS HEPS nachgewiesen werden (Abbildung 19): Im Winter sind die Genauigkeiten besser als im Sommer Vormittags sind die Genauigkeiten besser als Nachmittags Abbildung 19: Jahres- und Tageszeitliche Abhängigkeit des SAPOS HEPS Langfristig wären 3 bis 4 flächenmäßig verteilte Monitoringstationen je Bundesland anzustreben. Dabei sollten aber nicht einfach schlechte Referenzstationen automatisch zu Monitoringstationen degradiert werden. Die Bundesländer ohne derzeitige Beteiligung an Statistik 7 müssen eine Mitwirkung prüfen und forcieren. Änderungen an den Sollkoordinaten oder Koordinatenoffsets der Monitorstation sollten wegen der Monatsmittelkorrektur möglichst zum Monatswechsel vorgenommen werden. Signifikante Änderungen innerhalb des Monats sind anzuzeigen.

24 24 Die statistische Aufbereitung des HEPS-Monitorings hat das Potenzial, ein unabhängiges Werkzeug für die Beurteilung der Integrität und Zuverlässigkeit von HEPS- Messungen der Nutzer sowie GNSS-Messungen überhaupt zu werden. Statistik 7 gibt der HEPS-Genauigkeit entsprechend der SAPOS-Produktdefinition ein Gesicht und weist sie statistisch nach. Dabei werden zeitliche und örtliche Variationen der Genauigkeit aufgrund unterschiedlicher GNSS-Zustände und Punktbedingungen aufgezeigt. 4. Zugang zu den Qualitätsberichten SAPOS Ein extern bereit gestellter Qualitätsbericht wurde zuletzt 2017 erstellt. Er ist zu finden unter: Der interne Qualitätsbericht 2017 (Stand ) befindet sich unter advonline/intern unter folgendem Link b514af78-73d df2d-788a438ad1b2.htm. 5. Schlussbemerkungen Die Projektgruppe sieht es auch für die Zukunft als notwendig an, dass der Arbeitskreis Raumbezug ein bundesweites Qualitätsmanagement für SAPOS fortsetzt. Trotz der grundsätzlich einheitlichen Beschlusslage für die Realisierung von SAPOS in den Betreiberländern führen sowohl die örtlichen Rahmenbedingungen als auch der sich entwickelnde Stand der Technik dazu, dass die in der Produktdefinition SAPOS niedergelegten Standards ständig fortgeschrieben und in ihrer bundesweit einheitlichen Umsetzung über Qualitätssicherungsprozesse und strukturierte Produktentwicklungen begleitet und unterstützt werden müssen. Dieser Auftrag ist in den folgenden Jahren mit Einführung neuer Multi-GNSS-Formate, neuer SSR-Vernetzungsrepräsentationen und dem zunehmenden Engagement in neuen Anwendungsbereichen (Fahrzeugsteuerung, Landwirtschaft, Massentechnologie) wieder besonders wichtig. Daher appelliert die PG QM SAPOS an die Betreibergemeinschaft, sich bei der Weiterentwicklung und der praktischen Anwendung des gemeinsamen Qualitätsmanagements einzubringen.