Beobachtungsplattform auf dem Dach der Hochschule

Wie genau arbeitet mein GPS?

Geodätischer Referenzpunkt der FHWS

Geodätischer Referenzpunkt der FHWS
Geodätischer Referenzpunkt der FHWS
Ein Empänger wird über dem Referenzpunkt platziert
Ein Empänger wird über dem Referenzpunkt platziert.

GPS-Empfänger ermöglichen weltweit und 24 Stunden am Tag eine exakte dreidimensionale Positionsbestimmung. Die Einsatzmöglichkeiten sind äußerst vielfältig - ob als Grundlage von Navigationssystemen zur Positionierung von Fotos und Videos, zum Geocaching oder zum Wiederauffinden gestohlener Autos: Die kleinen Helfer sind fester Bestandteil unseres Alltags geworden.

Aber wie genau arbeitet "mein" GPS? Zur Überprüfung Ihres Geräts hat der Studiengang Vermessung und Geoinformatik der Hochschule für angwandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt einen geodätischen Referenzpunkt als GPS-Kalibrierpunkt eingerichtet.

Und so wird´s gemacht

  • Suchen Sie den Referenzpunkt auf und stellen Sie die Koordinatenausgabe Ihres GPS-Empfängers auf eines der angegebenen Bezugssysteme ein.
  • Platzieren Sie den Empfänger auf dem Referenzpunkt.
  • Bestimmen Sie die Standortkoordinaten mit Hilfe Ihres Gerätes.
  • Vergleichen Sie die ermittelten Koordinaten mit unseren (zentimetergenauen) Referenzwerten.

Viele Geräte können die Position nur in Form von geografischen Koordinaten anzeigen.

Für Würzburg gilt:
0,01´ Breitendifferenz entspricht ca. 12,0 m,
0,01´ Längendifferenz entspricht ca. 18,5 m.

Koordinatentafel des Geodätischen Referenzpunktes
Koordinatentafel des Geodätischen Referenzpunktes

Koordinaten- und Bezugssysteme

WGS84

Das "World Geodetic System 1984" ist das vom amerikanischen Verteidigungsministerium definierte (interne) GPS-Bezugssystem, welches über die GPS-Bahndaten quasi an den Nutzer übertragen wird und den Koordinatenrahmen vorgibt. Aufgrund der globalen Plattentektonik ändern sich die WGS84-Koordinaten pro Jahr im Zentimeterbereich. 

ETRF89

Der "European Terrestrial Reference Frame 1989" ist ein statischer Referenzrahmen, der nur innerhalb Europas für Satellitenvermessung im Zentimeterbereich verwendet wird. Für Navigationsanwendungen mit GPS Handheld Empfängern können WGS84 und ETRF89 als identisch betrachtet werden. 

Geozentrische Koordinaten (X,Y,Z)

Geozentrische Koordinaten (X,Y,Z)
Geozentrische Koordinaten (X,Y,Z)

Die geozentrischen X- ,Y-, Z-Koordinaten beziehen sich auf ein erdfestes System, dessen Ursprung im Erdschwerpunkt liegt. Die X-Achse zeigt zum Meridian von Greenwich, die Z-Achse in Richtung der Erdrotationsachse. 

Geografische Breite und Länge

Geografische Breite und Länge
Geografische Breite und Länge

Die geografische Breite ist der Winkel zwischen der Äquatorebene und der Lotlinie durch den Standpunkt. Der Winkel zwischen dem Meridian durch Greenwich und dem Meridian durch den eigenen Standpunkt ergibt die geografische Länge.

UTM Abbildungskoordinaten

UTM Abbildungskoordinaten
UTM Abbildungskoordinaten

Die UTM-Projektion ist eine zylindrische Abbildung des Erdellipsoids. Um die Verzerrungen klein zu halten, wird mit jeweils 6° breiten Systemstreifen gearbeitet. Die Koordinaten werden als Ostwert ("East" E) und Nordwert ("North" N) bezeichnet

Ellipsoidische Höhe

Ellipsoidische und Orthometrische Höhe
Ellipsoidische und Orthometrische Höhe

(Bezugsellipsoid WGS84/GRS80)
Die mittels GPS gemessenen Höhen beziehen sich auf eine geometrische Bezugsfläche (Rotationsellipsoid WGS84). Diese Höhen haben keinen direkten Bezug zum Erdschwerefeld und sind daher als "Gebrauchshöhen" nicht geeignet. 

Orthometrische Höhe

(Höhen über NN)
Bezugsfläche für die Orthometrische Höhen ist das Geoid - eine Niveauebene, die den mittleren Meeresspiegel repräsentiert. Nullpunkt ist der "Amsterdamer Pegel".