Wie zuverlässig ist die Koordinatenbestimmung?
Eine
Kalibrierung des GPS Empfängers im Feld ist kaum möglich,
da von der
aktuellen
Position keine Vergleichsdaten vorliegen. Selbst wenn man einen
vermarkten trigonometrischen Punkt findet, kann
man als Privatmann keine Koordinaten erfragen. Lediglich aus Flurkarten
im Maßstab 1:500 kann man hinreichend genaue Koordinaten abgreifen,
wozu man zunächst einen kostenpflichtigen Auszug aus der
Liegenschaftskarte erstehen müsste. Ein direkter Vergleich ist zudem
nur dann möglich, wenn der GPS-Empfänger die Koordinaten im aktuellen
Referenzsystem der Landesvermessung ausgibt.
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Die Genauigkeit der
Positionsbestimmung zerfällt in zwei
Teile, die Lage und die Höhe. Während Satelliten auf einer räumlichen
Bahn um die Erde kreisen, bewegt sich der Beobachter in einer für ihn
in guter Näherung ebenen Fläche, die durch Karten abgebildet werden
kann. Bewegt sich der Beobachter bergauf, so nimmt er das als eine
Bewegung relativ zur Höhenbezugsfläche wahr, die ihm ebenfalls eben
erscheint, auch wenn sie das aus geodätischer Sicht keineswegs ist.
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Das GPS Gerät seinerseits hat wenig Verständnis für die empfundene
Bewegung des Beobachters, der es aus seiner Sicht eher wirr durch die
Gegend schwenkt. Denn das Gerät bildet einen räumlichen
Rückwärtsschnitt, mit einem fast einfach anmutenden Algorithmus, wie
unter Grundlagen noch genauer
beschrieben werden soll. Dadurch entstehen als Ergebnis räumliche
Koordinaten im System der Satelliten. Diese dreidimensionalen
Koordinaten sind wenig anschaulich und werden daher in ein System
transformiert, das durch ein Rotationsellipsoid angenähert wird, wobei
man sich die Höhe als die Flächennormale im Beobachtungspunkt denken
kann. Ein derart bestechend einfaches Höhenmodell liegt aber praktisch
keiner Landesvermessung zugrunde.
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Und selbst wenn es das täte,
müsste man sich die Frage stellen, wie man
dieses Rotationsellipsoid denn relativ zum System der Satelliten
orientieren will. Kluge Köpfe haben uns diese Frage abgenommen und im
Laufe der Zeit ein System definiert, das sich als WGS 84 (World
Geodetic System 1984) etabliert hat. In diesem System, dessen
Transformationsparameter zum Satellitensystem hinreichend genau bekannt
sind, ermitteln praktisch alle GPS-Empfänger die Koordinaten. Die
typischen Koordinaten sind Länge und Breite, gemessen auf dem
Ratationsellipsoid, und die Höhe über demselben. Wer mit einer
amtlichen topografischen Karte im Feld unterwegs ist, wird aber schnell
feststellen, dass die angezeigten Koordinaten nicht zum Kartenbild
passen. In Deutschland liegen diesem System meist die seit 1925
amtlichen Gauß-Krüger Koordinaten auf einem von Bessel berechneten
Ellipsoid zugrunde, in der Schweiz ist es eine von Lambert angegebene
Transformation. Also rechnet der Empfänger noch einmal um in das
Zielsystem. |
