Höhenwerte WGS84 oder Normal Null
Gerhard Haupt
bei der Anzeige der Höhenwerte habe ich ein Problem:
die Theorie besagt, dass GPS-Höhenwerte bei entsprechender Einstellung
am Gerät Höhen nach WGS84, die Höhenangaben in Topografischen Karten
Höhen über Normal Null sind. Nach Angabe auf der Topo Karte (Beispiel
Blatt München) sind von WGS84 Höhen 46 Meter abzuziehen.
Nun habe ich noch nie (nach der Abschaltung von SA und bei freier
Satelittensicht) eine Differenz in dieser Größenordnung gesehen. Meist
liegt die Differenz bei 10 maximal bei 20m. Dies habe ich an
verschiedenen Orten und zu verschiedenen Zeiten festgestellt.
Mir ist schon bekannt, daß GPS Höhenwerte mit größeren Fehlern als die
Koordinatenwerte behaftet und fehleranfälliger bei Abschattungen sind.
Aber selbst Langzeitmessung über 4 Stunden, ca. 600 Meßwerte pendelt die
Höhe in einem konkreten Fall zwischen 554-581 Meter mit einem Mittelwert
von 566m, die NN Höhe nach Entwässerungsplan und Karten beträgt 560m.
Für die Abweichung zwischen Theorie und Praxis habe ich nur 2
Erklärungen: entweder hat mein GArmin 12, Firmware 4.58 einen
Dauerfehler, oder das System zeigt einen anderen Wert als WGS84-Höhe an.
Hat jemand ähnliche Beobachtungen oder eine Erklärung?
Gruß Gerhard
Jörg Hetfleisch
>die Theorie besagt, dass GPS-Höhenwerte bei entsprechender Einstellung
>am Gerät Höhen nach WGS84, die Höhenangaben in Topografischen Karten
>Höhen über Normal Null sind. Nach Angabe auf der Topo Karte (Beispiel
>Blatt München) sind von WGS84 Höhen 46 Meter abzuziehen.
Die vom GPS-Gerät (Garmin 12) ausgegebenen Höhenwerte sind, unabhängig von der
Datumseinstellung und sowohl im Display als auch in der NMEA-Ausgabe, bereits
annähernd auf NN umgerechnet (s. auch User Manual).
Dies erfolgt mit einem WGS84-Geoidmodell, welches die Geoidhöhe über dem WGS-84
Ellipsoid in einem groben, aber ausreichend genauen Breiten- und Längenraster
über der gesamten Erdoberfläche liefert und auch im Garmin gespeichert ist. Die
verbleibende Differenz zum jeweiligen NN-Pegel beträgt nur -ganz grob- 1 Meter
und ist wesentlich kleiner als die GPS-bedingte Messgenauigkeit.
Gruß, Jörg
--
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Bernd Postaremczak
> die Theorie besagt, dass GPS-Höhenwerte bei entsprechender
> Einstellung am Gerät Höhen nach WGS84, die Höhenangaben in
> Topografischen Karten Höhen über Normal Null sind. Nach Angabe auf
> der Topo Karte (Beispiel Blatt München) sind von WGS84 Höhen 46
> Meter abzuziehen.
Kann man so pauschal nicht sagen. Der Fachbegriff für das Problem
heißt übrigens Geoid-Undulation.
Die NN-Höhen beziehen sich auf einen sogenannten Geoid, was der
"wahren" Gestalt der Erde entspricht. Wenn man sich das ganze mal
als Bild anschaut, sieht das aus wie eine ziemlich beulige
Kartoffel. Die Form wird durch die darunterliegenden Massen
bestimmt, weswegen es auch Schwerefeldmessungen gibt.
Das WGS-Höhensystem bezieht sich aber auf den Ellipsoiden des
WGS84, was einem mathematisch einwandfreien Körper entspricht.
Das heißt in der Praxis, daß die Unterschiede in der Höhe abhängig
davon ist, worauf du im Moment stehst. Im Gebirge ist sie anders
als unten im Tal.
> Nun habe ich noch nie (nach der Abschaltung von SA und bei freier
> Satelittensicht) eine Differenz in dieser Größenordnung gesehen.
> Meist liegt die Differenz bei 10 maximal bei 20m. Dies habe ich an
> verschiedenen Orten und zu verschiedenen Zeiten festgestellt.
Das mag schon sein.
> Mir ist schon bekannt, daß GPS Höhenwerte mit größeren Fehlern als
> die Koordinatenwerte behaftet und fehleranfälliger bei
> Abschattungen sind. Aber selbst Langzeitmessung über 4 Stunden,
> ca. 600 Meßwerte pendelt die Höhe in einem konkreten Fall zwischen
> 554-581 Meter mit einem Mittelwert von 566m, die NN Höhe nach
> Entwässerungsplan und Karten beträgt 560m.
Das dünkt mir fast zu genau. Das wären dann nur 6 Meter Differenz
(wovon einer durch Halten des Gerätes in der Hand kommen kann).
> Für die Abweichung zwischen Theorie und Praxis habe ich nur 2
> Erklärungen: entweder hat mein GArmin 12, Firmware 4.58 einen
> Dauerfehler, oder das System zeigt einen anderen Wert als WGS84
> -Höhe an.
Letzteres ist natürlich auch möglich.
> Hat jemand ähnliche Beobachtungen oder eine Erklärung?
Erklärungsversuch siehe oben.
Bernd
--
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zu der am besten verwalteten und für die Ausführung von
Unternehmenslösungen am besten geeigneten Umgebung zu machen."
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Bernd Dittmer
Ja, die Ursache der Abweichung ist die Form des Geoid.
Auf
http://www.colorado.edu/geography/gcraft/notes/datum/geoid84.html
findest Du eine Tabelle mit entsprechenden Werten. Diese Tabelle würde auch
etwa den Wert von 46m erklären (In der Tabelle 48m).
Die paar Zahlen passen locker in den Speicher Deines GPS-Gerätes. Ich
vermute,
dass auf diese Weise eine Korrektur durchgeführt wird.
Eine systematische Abweichung bei eigenen Messungen konnte ich nicht
feststellen (Deutschland, Italien, Teneriffa). Die Werte schwankten immer
etwa +-30m um die tatsächliche Höhe. Vielleicht hat jemand Erfahrungen aus
anderen Teilen der Erde?
Bernd
Gerhard Haupt
die Beiträge.
Ich hatte vor bzw. parallel zu dieser Newsgroup Anfrage mehrere Kontakte
aufgenommen. Von Jockel (Quovadis Admin) bekam ich eine Zusammenstellung
von vielen englischsprachigen NG-Beiträgen, aus denen in der Summe das
Gleiche hervorging, was Jörg auf den Punkt gebracht hat: im Garmin ist
ein (Geoid-) Korrekturmodell hinterlegt. Einige Punkte aus diesen
Beiträgen möchte ich der Vollständigkeit halber ergänzen:
- Das im Garmin hinterlegte Geoid Höhen Modell kann vom Gerätetyp und
von der Firmwareversion abhängig sein, wobei Garmin sich mit
Informationen dazu bedeckt hält.
- Die Höhe kann bei Änderung der Satellitenkonstellation (neuer Satellit
wird sichtbar, oder einer verschwindet) für wenige Sekunden um ca. 50m
schwanken.
- Höhen sind bei schlechten Empfangsbedingungen deutlich mehr
fehlerbehaftet, als Koordinaten.
Übrigens hatten mir Spezialisten vom Landesvermessungsamt erzählen
wollen, ich habe sicher das Mapdatum falsch eingestellt. Von einer Uni
bekam ich eine Genauigkeitsbetrachtung mit dem Ergebnis, daß die von mir
bezweifelte Differenz allein durch die Summe der Fehler auftreten kann.
Die Aussage mit dem hinterlegten Korrekturmodell ist sicher richtig und
wird auch durch meine Mittelwerte bestätigt. Auch die Feststellung, dass
im Garmin die Höhe unabhägig vom Mapdatum ist, kann ich voll bestätigen.
Gruß Gerhard