GPS Navigation

Allgemeines zur Positionsbestimmung mittels GPS

Seit die Amerikaner die genauen Bahndaten (precise ephemeries) der GPS-Satelliten zur zivilen Nutzung freigegeben haben, lassen sich mit GPS-Messungen hoch genaue Standortkoordinaten ermitteln. Korrigiert um auf festen Standpunkten ständig erfassten, atmoshärischen Störungen lassen sich mit speziellen GPS Empfängern letztlich Genauigkeiten erzielen, die zur Koordinatenbestimmung im amtlichen Vermessungswesen ausreichen und schon heute vielfach das Messband ersetzen. Über das Korrekturprogramm SAPOS informiert das Referat 7 des Regierungspräsidenten in Köln (das frühere Landesvermessungsamt NRW).

Daneben haben sich Handgeräte verschiedener Hersteller etabliert, die den Anspruch erheben, in Größe und Gewicht mit Mobiltelefonen zu konkurrieren und dabei eine Genauigkeit von etwa 15 Metern zu erreichen. So ist der hier betrachtete GPS Empfänger Garmin geko 201, im Bild an einem Fahrradlenker montiert, nur 10 cm lang und inklusive Batterien 91 g schwer. Diese Geräte, von denen zurzeit eine zweite Generation mit dem deutlich empfindlicheren SIRF III Empfangsteil auf den Markt kommt, haben ein neues Hobby begründet, das Geo-Caching, eine Art «Schatzsuche» nach Koordinaten. Man kann sie aber auch umgekehrt dazu benutzen, Wegstrecken aufzuzeichnen, die man mit dem Fahrrad oder zu Fuß zurückgelegt hat, um die Daten in ein grafisches System zu importieren. Das bekannteste dieser Systeme dürfte der Google Earth^TM-Kartenservice sein. Ein Beispiel hierzu findet sich unter den Radtouren, und zwar die Aufzeichnung einer Fahrradtour von Bonn über Düsseldorf nach le Tréport am Ärmelkanal, sowie die Darstellung des Skigebiets von Zermatt.

Die Genauigkeit der Handgeräte ist so bemessen, dass sie mit der Genauigkeit einer Karte in etwa übereinstimmt. Legt man eine Kartier- und Abgreifgenauigkeit von zwei Zehntelmillimeter zugrunde, so lassen sich Koordinaten aus der topografischen Karte 1 : 25000 (TK 25) auf etwa 5 Meter abgreifen, aus der TK 50 auf etwa 10 Meter. Hinzu kommt in Gebieten mit dichter Punktlage eine Ungenauigkeit der Karte, die aus der Generalisierung resultiert. Die Genauigkeit der kleinen GPS Empfänger reicht daher für gewöhnliche Anwendungen vollkommen aus. Bei Luftbildern kommt hinzu, dass vom Abbildungsfehler der Luftbildkamera, über die vielen verschiedenen Koordinatensysteme, die hier im Spiel sind, bis hin zum Fehler im Höhenmodell, das der Entzerrung der mittels Zentralprojektion aufgenommenen Fotos dient, so ziemlich jeder erdenkliche Einfluss auf das Ergebnis anzutreffen ist. Je mehr man von der Komplexität der Materie weiß, umso erstaunlicher erscheint es, dass der Leinpfad am Rhein tatsächlich «nur» um eine Spurbreite von 5 Metern von den Ergebnissen der GPS Aufzeichnung verfehlt wird.

Aktualität: September 2006