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Andreas Gerschwitz 01/2011 1
Landesamt fürVermessung und Geoinformation
Schleswig-Holstein
Einführung des ETRS89 mit der UTM-Abbildung
Andreas Gerschwitz 01/2011 2
Landesamt fürVermessung und Geoinformation
Schleswig-HolsteinEinführung ETRS89 und UTM
Inhalt:
• Bezugssytem ETRS89
• Gauß-Krüger-Abbildung
• UTM-Abbildung
• Auswirkungen des Bezugssystemswechsels
• Transformation
Andreas Gerschwitz 01/2011 3
Landesamt fürVermessung und Geoinformation
Schleswig-HolsteinEinführung ETRS89 und UTM
Vorteile:
• Europa- und bundesweites einheitliches Bezugssystem
• Forderung von überregionalen Nutzer
• Basis für zukunftsfähige Geodateninfrastruktur
• Ideale Voraussetzung für den Einsatz von SA POS
Andreas Gerschwitz 01/2011 4
Landesamt fürVermessung und Geoinformation
Schleswig-HolsteinEinführung ETRS89 und UTM
DHDN vollständig erneuert, GK
LS100
LS100
LS489alt: LS120
LS110
LS210
LS489alt: LS177(Netz 77)
LS150
LS489
LS489DHDN alt, GKDHDN partiell erneuert, GK
LS120
ETRS89, UTM;Umstellung abgeschlossenETRS89, UTM;Umstellung in BearbeitungNW bisher: DHDN, GK,MV bisher: System 42/83, GK, TH bisher: Potsdam Datum 1983, GK
LS489alt: LS150
LS310
System 42/83, GKRauenberg Datum 1983 (RD83), GK
DHDN, Soldner
LS500(Netz 88)
LS100
Stand: Dezember 2010
LS489
Andreas Gerschwitz 01/2011 5
Landesamt fürVermessung und Geoinformation
Schleswig-HolsteinEinführung ETRS89 und UTM
Bezugsfläche: Rotationsellipsoid
• bisher lokal bestanpassend
Besselellipsoid
• künftig global bestanpassend
GRS80-Ellipsoid
Andreas Gerschwitz 01/2011 6
Landesamt fürVermessung und Geoinformation
Schleswig-HolsteinEinführung ETRS89 und UTM
Referenz-ellipsiod
Große Halbachse
a [m]
Kleine Halbachse
b [m]
Abplattung f
Bessel 6377397 6356078 299,15
Krassowskij 6378245 6356883 298,3
GRS80 6378137 6356752 298,2572
Andreas Gerschwitz 01/2011 7
Landesamt fürVermessung und Geoinformation
Schleswig-HolsteinEinführung ETRS89 und UTM
ETRS89: Europäisches terrestrisches Referenzsystem 1989
Realisiert durch:
• 17 westeuropäische Punkte des ITRF der eurasischen Platte Epoche 1989.0
• 5 nordeuropäische VLBI-Punkte
Verdichtet durch EUREF, DREF und C-Netze (SHREF)
Andreas Gerschwitz 01/2011 8
Landesamt fürVermessung und Geoinformation
Schleswig-HolsteinEinführung ETRS89 und UTM
Die 2-dimesionale Abbildung der 3-dimensionalen Erde, auch Kartenabbildung oder Projektion genannnt.
Andreas Gerschwitz 01/2011 9
Landesamt fürVermessung und Geoinformation
Schleswig-HolsteinEinführung ETRS89 und UTMGauß-Krüger-Abbildung:
•Bessel-Ellipsoid
• Transversale Mercator-Projektion
• Konforme Abbildung (=winkeltreu)
• 3°-Meridiansystem, 2 Streifen in Schleswig-Holstein
• Hauptmeridian längentreu
• Ursprung: für den Hochwert Äquator für den Rechtswert Kennziffer + 500km westl. des Hauptmeridians
• Maximale Längenverzerrung am Rand: 1,00012 (12cm/km)
Andreas Gerschwitz 01/2011 10
Landesamt fürVermessung und Geoinformation
Schleswig-HolsteinEinführung ETRS89 und UTM
UTM-Abbildung:
• GRS80-Ellipsoid
• Transversale Mercator-Projektion
• Konforme Abbildung (=winkeltreu)
• 6°-Meridiansystem
• Zone 32 für Schleswig-Holstein
• Ursprung: für den Hochwert: Äquator für den Rechtswert: Kennziffer + 500km westl. des Hauptmeridians
Andreas Gerschwitz 01/2011 11
Landesamt fürVermessung und Geoinformation
Schleswig-HolsteinEinführung ETRS89 und UTM
UTM-Abbildung:
• Hauptmeridian nicht längentreu: Verjüngungsfaktor 0,9996 (-40cm/km)
• 2 längentreue Parameterlinien: y=± 180,5 km
• Maximale Längenverzerrung am Rand: 1,00015 (15cm/km)
Andreas Gerschwitz 01/2011 12
Landesamt fürVermessung und Geoinformation
Schleswig-HolsteinEinführung ETRS89 und UTM
Unterschiede in den Koordinatenwerten zwischen ETRS8 9/UTM und „Gauß-Krüger-System“
Die Ost-Koordinate (UTM/ETRS89) ist gegenüber dem Rechtswert (GK) stets kleiner , und zwar im Westen um ca. 40 m und im Osten um ca. 110 m. Außerdem ändert sich die vorangestellte Kennziffer von 3 bzw. 4 (GK) auf 32 (UTM).
Die Nord-Koordinate (UTM/ETRS89) ist gegenüber dem Hochwert (Gauß-Krüger) stets kleiner , und zwar von ca. 1.700 m im Süden bei Lauenburg bis ca. 2.000 m und im Norden bei List.
Koordinatenbeispiel:
DHDN90, GK, 3.Str: Rechts: 3527004,00m Hoch : 6078113,00m
ETRS89, UTM, Zone 32 : Ost: 32526925,85m Nord : 6076122,34m
Andreas Gerschwitz 01/2011 13
Landesamt fürVermessung und Geoinformation
Schleswig-HolsteinEinführung ETRS89 und UTM
Auswirkungen des Bezugssystemswechsel
sind abhängig vom Abstand vom Hauptmeridian und der Höhe
für den GK3-Streifen:
von 40cm/1km
bis 33cm/1km an der Langen Anna (Helgoland)bzw. 28cm/1km am Grenzmeridian
für den GK4-Streifen:
von 28cm/1km am Grenzmeridian
bis 12cm/1km in Staberhuk(Fehmarn)
Flächenreduktion ergibt sich aus dem Quadrat der Streckenreduktion,
maximal 8m² auf 10.000m² (1 Hektar).
Andreas Gerschwitz 01/2011 14
Landesamt fürVermessung und Geoinformation
Schleswig-HolsteinEinführung ETRS89 und UTM
Beträge der Projektionsverzerrung bei UTM/ETRS89 Strecken in Abhängigkeit vom Abstand zum Mittelmeridian bei 20m ü NN
127163196226255280304325343359372383392398402403Projektverz. (mm/km)
650640630620610600590580570560550540530520510500O-Koordinaten i.Tsd. km
StaberhukPutt-garden
GrömnitzNeustadtLübeckMalentePlönPreetzKielNeumüns-ter
PinnebergRendsburgSchleswigFLensburgHeideMarneOrt
Andreas Gerschwitz 01/2011 15
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Schleswig-HolsteinEinführung ETRS89 und UTM
Beispiele des Einflusses der Projektionsverzerrung:
• Bei Kiel wird eine Strecke von 1000,00m örtlich gemessen. Bei der Berechnung im UTM/ETRS89 Koordinatensystem werden daraus aufgrund der Projektionsverzerrung rd. 999,66m.
• Von einem Punkt im Raum Kiel mit den UTM-Koordinaten32570000,00m Ost und 6020000,00m Nord soll der Punkt mit den UTM-Koordinaten 32570999,66m Ost und 6020000,00m Nord abgesteckt werden. Der aus den UTM-Koordinaten berechnete Absteckwert von 999,66m muss mit dem Maßstab für diesen Ostwert von 1,000343 multipliziert werden, bevor man das Absteckmaß von 1000,00m für die Strecke erhält.
Andreas Gerschwitz 01/2011 16
Landesamt fürVermessung und Geoinformation
Schleswig-HolsteinEinführung ETRS89 und UTM
und der Gaußschen Abbildung
Andreas Gerschwitz 01/2011 17
Landesamt fürVermessung und Geoinformation
Schleswig-HolsteinEinführung ETRS89 und UTM
Was ist zu beachten?
Beim Bezugssystems- und Abbildungswechsel muss der Maßstab, genauer die Projektionsverzerrung, der UTM-Abbildung berücksichtigt werden.
Dies bedeutet, sie muss dort eingetragen werden wo bislang die Projektionsverzerrung der Gauß-Krüger-Abbildung angebracht wurde:
entweder im Tachymeter oder im Berechnungsprogramm.
Empfehlung : im Tachymeter, damit z. B. bei der Absteckung aus Koordinaten hier die Strecke richtig berechnet wird.
Andreas Gerschwitz 01/2011 18
Landesamt fürVermessung und Geoinformation
Schleswig-HolsteinEinführung ETRS89 und UTM
Vorbereitung der Transformation:
Bestimmung von ca. 15.000 TP von 1991 bis 2007 im ETRS89
Abgleich der DHDN90 Koordinaten mit den Katasterämtern
Berechnung der Passpunkte für die Transformation mit einem Punktabstand von 1 km → Passpunktdatei
Erstellung eines Transformationsmodul, welches auch an Nutzer abgegeben wird → dll
Andreas Gerschwitz 01/2011 19
Landesamt fürVermessung und Geoinformation
Schleswig-HolsteinEinführung ETRS89 und UTM
regelmäßiges Gitter spannungsbehaftetes Gitter berechnet mit 15.000 identischen Punkten.
ETRS89 DHDN90
Jedes mit anderen Punkten berechnete Gitter bzw. andere Transformationsprogramm kommt zu abweichenden Ergebnissen!
Transfor-
mation
Andreas Gerschwitz 01/2011 20
Landesamt fürVermessung und Geoinformation
Schleswig-HolsteinEinführung ETRS89 und UTM
Andreas Gerschwitz 01/2011 21
Landesamt fürVermessung und Geoinformation
Schleswig-HolsteinEinführung ETRS89 und UTM
Soldner Bungsberg-
Soldner Rathkruegen-
Soldner Ostenfeld-
DHDN90 geographisch4314
ETRS89 geographisch4258
ED50 Zone 32N23032
ETRS89/UTM Zone 32N25832
DHDN90; 4.Str. (Kataster)31468
DHDN90; 3.Str. (Kataster)31467
DHDN90; 4.Str. (Landesvermessung)31468
DHDN90; 3.Str. (Landesvermessung)31467
ETRS89/UTM Zone N324647
Bezugssystem:EPSG-Code:
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