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ETRS89/UTM bei Projekten mit hoher LagegenauigkeitenGeoinformation

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ETRS89/UTM bei der Planung und Errichtung von Verkehrswegen und Ingenieurbauvorhaben

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ETRS89/UTM bei Projekten mit hoher LagegenauigkeitenGeoinformation

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Zusammenwirken unterschiedlicher Fachbereiche (AG) mit diversen Planungs- und Ausführungsfirmen (AN)und den entsprechenden Nach-Unternehmungen

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ETRS89/UTM bei Projekten mit hoher LagegenauigkeitenGeoinformation

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Lage- und Höhenplan für die Vor- und Ausführungsplanung durch die Vermessung

• Lage- und Höhenplan ist Abbildung (eines Teils) der Erde-Oberfläche auf einer ebenen Bezugsfläche• Aufgrund der Erd-Krümmung in allen Richtungen ist dies nur mit Einschränkungen möglich• Die Schale einer Orange lässt sich auch nicht einfach so flach auf dem Tisch ausbreiten• Bei allen Projektionsarten gelingt dies nicht verzerrungsfrei.

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ETRS89/UTM bei Projekten mit hoher LagegenauigkeitenGeoinformationGeoinformation

In Preußen wurden gemäßAnweisung der Königlich Preußischen Landesaufnahme von 1881 vierzig Koordinatensysteme nach Soldner veröffentlicht,die als Insellösungen nebeneinander liegen.

Soldner-Systeme sind beim seitlichen Abstand zu ihrem Hauptmeridian begrenzt.

Berlin liegt in 18. System mit dem Nullpunkt Müggelberg

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ETRS89/UTM bei Projekten mit hoher LagegenauigkeitenGeoinformation

40km

10km

MaßstabsgetreuEine Karte ist maßstabsgetreu, wenn das Verhältnis zwischen einer Entfernung auf der Karte und der gleichen Entfernung auf der Erde überall auf der Karte das Gleiche ist.

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ETRS89/UTM bei Projekten mit hoher LagegenauigkeitenGeoinformationGeoinformation

Vorteil Soldner:

• Im System Soldner Berlin liegt die Verzerrung bei vielen praktischen Tätigkeiten des Planens und Bauens innerhalb der Messtoleranz

• Auf das Anbringen von Reduktionen kann verzichtet werden.• Strecken lassen sich aus Koordinatenunterschieden ohne Berücksichtigung einer Reduzierung berechnen und messen• Berlinweit einsetzbar • Gebäudemaße, Kilometrierung von Straßen- und Gleisachsenachsen sowie Breiten können mit wahren Längen im

internationalen Meter geplant und gebaut werden• örtliche Streckenmessung wird ohne Reduzierung im internationalen Meter durchführen

Nachteil Soldner:

• flächenmäßig auf Berlin begrenzt• an der Stadtgrenze zu Brandenburg sind Transformationen bei gemeinsamen Bauvorhaben durchzuführen

∆X

∆Y

Strecke gemesse

n wie gerechnet

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ETRS89/UTM bei Projekten mit hoher LagegenauigkeitenGeoinformation

ETRS89/UTM-Zylinderprojektion liegt winkeltreue (transversale) Zylinderprojektion zugrunde

die Erde ist in 60 Zonen aufgeteilt

Berlin liegt in der 33. Zone

Geoinformation

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ETRS89/UTM bei Projekten mit hoher LagegenauigkeitenGeoinformation

Der Mittelmeridian wird verkürzt abgebildet mit M = 0,9996, die

Streckenverzerrung beträgt hier somit -0,40m/1000m.Projektionsverzerrung ist abhängig vom Abstand des Punktes zum Mittelmeridian

Für Berlin besteht kein gleichmäßiger Faktor

westliche Stadtgrenze 0,9998

östliche Stadtgrenze 0,9997

Eine örtlich gemessene 100m lange Strecke ist in ETRS89/UTM zu reduzieren, bevor sie verwendet werden kann.Die Reduktion ergibt am westlichen Stadtrand eine Länge von 99,98m Die Reduktion ergibt am östlichen Stadtrand eine Länge von 99,97m

0,0024,9980,99965

0,0049,9960,999610

0,00614,9940,999615

0,00819,9920,999620

0,01024,9900,999625

0,01229,9880,999630

0,01434,9860,999635

0,01639,9840,999640

0,01844,9820,999645

0,02049,9800,999650

0,02459,9760,999660

0,02869,9720,999670

0,03279,9680,999680

0,03689,9640,999690

0,04099,9600,9996100

0,080199,9200,9996200

0,160399,8400,9996400

0,240599,7600,9996600

0,320799,6800,9996800

0,400999,6000,99961000

DifferenzMeter in

ETRS89/UTMFaktor

Meter in der Realität

Geoinformation

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ETRS89/UTM bei Projekten mit hoher LagegenauigkeitenGeoinformation

Vorteil ETRS89/UTM:

• keine Systembrüche an der Stadtgrenze• digitale Geofachdaten der Leitungsbetreiber sowie

die Automatisierte Liegenschaftskarte (ALK) werden im gleichen System vorliegen• Positionsbestimmung unter der Nutzung des SAPOS-Dienstes ist möglich.

Nachteil ETRS89/UTM:

• bei Längen und Flächen ist der Maßstabsfaktor zu berücksichtigen• Programme für den rechnergestützten Entwurf (Computer Aided Design ) CAD sind nicht

oder nur unzureichend in der Lage, ETRS89/UTM-Koordinaten zu berücksichtigen.

Geoinformation

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ETRS89/UTM bei Projekten mit hoher LagegenauigkeitenGeoinformation

Rechnergestützter Entwurf (Computer Aided Design ) CAD

• Die Anfänge der CAD-Programme liegen in den 1960er Jahren.• Ursprüngliches Ziel dieser Programme war der Entwurf von kleinen Maschinenbauteilen• CAD-Programme gibt es für zahlreiche verschiedene Anwendungsfälle und Betriebssysteme• Projektierung großer flächenhafter Objekte oder die Trassierung von Verkehrswegen erfolgt durch CAD• die meisten CAD setzen auf eigenes Dateiformat

• für Datenaustausch hat sich das .dxf-Format etabliert

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ETRS89/UTM bei Projekten mit hoher LagegenauigkeitenGeoinformation

Rechnergestützter Entwurf (Computer Aided Design ) CAD

Vorteil CADEntwurf ist problemlos zu optimieren Zwangspunkte und Zwangsmaße können berücksichtigt werdenErmittlung der Gradiente ist möglich3D-Modelle sind erzeugbarEntwurf ist maßstabsunabhängig visualisierbarSchnitte, Ansichten und Volumenberechnungen sind durchführbarVorgefertigte Bauteile, z.B. Weichen sind integrierbar

Nachteil CAD beherrschen die Abbildung von großräumigen Objekten unter ETRS/89/UTM nicht oder nur unzulänglich.

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Lösungsmöglichkeit 1 – ETRS89/UTM

das gesamte Projekt wird auf Basis des amtlichen Systems durchgeführt

Vorteil:• in diesem System werden alle Geobasis- und Geofachinformationen vorliegen (Kataster, digitalen

Leitungsverzeichnisse u.a) • Positionsbestimmung unter der Nutzung des SAPOS-Dienstes möglich

Nachteil: • der Entwurf muss bei der Längenermittlung den Maßstabsfaktor berücksichtigen

(Gleis- oder Straßenachse, Gradiente, Bauwerksmaße)• alle Beteiligten am Entwurfs- und Ausführungsprozess sind über den Maßstabsfaktor zu informieren• CAD sind nicht oder nur unzureichend in der Lage, diesen Faktor zu berücksichtigen

Geoinformation

Rechnergestützter Entwurf (Computer Aided Design ) CAD

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ETRS89/UTM bei Projekten mit hoher LagegenauigkeitenGeoinformation

Rechnergestützter Entwurf (Computer Aided Design ) CAD

Vorteil: • CAD-Einsatz problemlos möglich.

Nachteil:• alle Geobasis- und Geofachinformationen müssen in dieses

System überführt werden. • Transformationsparameter müssen bestimmt werden.• örtlich gesetzte Festpunkte sind von der ersten Vermessung bis

zum Ende der Bauausführung vorzuhalten und zu sichern,• liegen mehrere Insellösungen (andere Bauträger) vor,

sind Absprachen zu treffen.• Die Berlinweiten Aufgaben in der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung

können zu einer Vielzahl von maßstabsfaktorfreien, projektbezogenen,lokalen Referenzsystemen führen.

Geoinformation

Lösungsmöglichkeit 2 - Insellösung

Für jedes Projekt wird ein maßstabsfaktorfreies, projektbezogenes, lokales Referenzsystem geschaffen

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ETRS89/UTM bei Projekten mit hoher LagegenauigkeitenGeoinformationVermessungswesenBeispielhafte Darstellung einer Vielzahl von maßstabsfaktorfreien, projektbezogenen, lokalen Referenzsystemen

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Lösungsmöglichkeit 3 – Soldner Berlin- Netz 88

die Projektbetreiber entscheidet sich für die Gesamtberliner-Insellösung

Vorteil:• Maßstabsfaktorfreies Referenzsystem.• CAD-Einsatz problemlos möglich.• Transformationsparameter zwischen ETRS89/UTM und Soldner Berlin – Netz 88 liegen vor.• Positionsbestimmung unter der Nutzung des SAPOS-Dienstes möglich.• Berliner Bauvorhaben in Gemeinschaft mit anderen Bauträgern sind ohne Absprache über das

Koordinatensystem durchführbar, da das System bekannt ist.Nachteil:• alle Geobasis- (Kataster) und Geofachinformationen (Leitungen) müssen in dieses System

überführt werden.• System Soldner Berlin-Netz 88 wird nicht gepflegt.• an der Stadtgrenze zu Brandenburg sind Transformationen bei gemeinsamen Bauvorhaben mit

Brandenburg durchzuführen.

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ETRS89/UTM bei Projekten mit hoher LagegenauigkeitenGeoinformation

Lösungsansatz SenStadt

• Kombination von Insellösung und ETRS89/UTM.• Die Berücksichtigung des Maßstabsfaktors bei der Erstellung der Planungsgrundlagen

ist eine Aufgabe für die Vermessung und keine Aufgabe für die Bereiche Planung und Bauausführung.• Planung und Bauausführung erhalten weiterhin maßstabsfaktorfreie Grundlagenvermessung

z.B. Soldner Berlin Netz 88.• Schlussdokumentation und Überführung in Datenbanken in ETRS89/UTM.

Geoinformation

Ziel:Damit es nicht zu Missverständnissen und teuren Fehlern kommt, die dann oft in Schuldzuweisungen zwischen den einzelnen Fachbereichen enden

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ETRS89/UTM bei Projekten mit hoher LagegenauigkeitenGeoinformationVermessungswesen

Vielen Dank