- Home  »
- VGI - Die Zeitschrift  »
- Autor
VGI - Autor
Jürgen Otter
Wir haben 2 Artikel von und mit Jürgen Otter gefunden.
Transformationsflächen für die Umrechnung zwischen ETRS89 und MGI in Österreich
Kurzfassung
Die Punktbestimmung mit globalen Satellitennavigationssystemen (GNSS) hat sich längst als Standardverfahren im Vermessungswesen etabliert. Die ermittelten Positionen sind dabei auf ein globales Koordinatensystem (z.B. ETRS89) bezogen. Sehr häu.g werden aber auch Koordinaten im derzeitigen nationalen System MGI in möglichst guter Anpassung an bereits vorhandene Daten benötigt. Bei kleinräumigen Vermessungen ist die 7-Parameter-Transformation für den Systemübergang von ETRS89 nach MGI eine gute Lösung. Um für größere Gebiete eine optimalere Anpassung zwischen den Systemen zu erzielen, stellt die .ächenbasierte Transformation eine bessere Möglichkeit dar. Das Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen (BEV) hat im Jahr 2011 mit dem GIS-Grid ein Werkzeug zur .ächenbasierten Lagetransformation von ETRS89 nach MGI bereitgestellt. Diese Transformations.äche im NTv2-Format ermöglicht den Systemübergang mit einer Genauigkeit von besser als 15cm über ganz Österreich. Das Problem der Unstetigkeiten am Rand zweier benachbarter Gebiete, die mit unterschiedlichen 7-Parametersätzen transformiert wurden, ist mit dieser Lösung nicht mehr gegeben. Um schließlich auch eine Transformation für die, besonders im ALS (Airborne Laser Scanning), wesentliche Höhenkomponente zu ermöglichen, wurde vom BEV kürzlich das Höhen-Grid entwickelt. Diese aus Nivellement- und Schweredaten bestimmte Transformations.äche ermöglicht nunmehr auch den stetigen Übergang von GNSS-Höhen auf MGI-Höhen für ganz Österreich. Die Transformations.ächen des BEV für Lage und Höhe und deren Anwendung in der Praxis wird hier vorgestellt.
Abstract
The point determination with Global Navigation Satellite Systems (GNSS) is well-established as a standard surveying task nowadays. Thereby, the determined positions are based on a global coordinate system (e.g. ETRS89). However, in many cases coordinates in the local Austrian coordinate frame MGI are required, in good adjustment to already exiting coordinates. In the case of small project areas, the spatial similarity transformation is a good solution for the transformation between ETRS89 and MGI. If the project areas are more large-scale, the use of an area-based transformation is a better solution. In the year 2010 the Federal Of.ce of Meteorology and Surveying (BEV) developed an area-based transformation grid, the GIS-grid. This transformation grid in the NTv2 format allows a planar transformation between ETRS89 and MGI with an accuracy of better than 15cm. The problem of discontinuities at the transformation boundaries, which appear when using several transformation parameter sets of the spatial similarity transformation, is not relevant in this area-based solution. For the transformation of the height component, which is particularly important for Airborne Laser Scanning (ALS) data, the BEV introduced the Height-grid recently. This transformation grid, developed by using levelling and gravimetric data, allows the continuous transformation of GNSS-heights into MGI-heights for the whole area of Austria. The transformation grids of the BEV and their implementation in practice are introduced in this article.
Die Punktbestimmung mit globalen Satellitennavigationssystemen (GNSS) hat sich längst als Standardverfahren im Vermessungswesen etabliert. Die ermittelten Positionen sind dabei auf ein globales Koordinatensystem (z.B. ETRS89) bezogen. Sehr häu.g werden aber auch Koordinaten im derzeitigen nationalen System MGI in möglichst guter Anpassung an bereits vorhandene Daten benötigt. Bei kleinräumigen Vermessungen ist die 7-Parameter-Transformation für den Systemübergang von ETRS89 nach MGI eine gute Lösung. Um für größere Gebiete eine optimalere Anpassung zwischen den Systemen zu erzielen, stellt die .ächenbasierte Transformation eine bessere Möglichkeit dar. Das Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen (BEV) hat im Jahr 2011 mit dem GIS-Grid ein Werkzeug zur .ächenbasierten Lagetransformation von ETRS89 nach MGI bereitgestellt. Diese Transformations.äche im NTv2-Format ermöglicht den Systemübergang mit einer Genauigkeit von besser als 15cm über ganz Österreich. Das Problem der Unstetigkeiten am Rand zweier benachbarter Gebiete, die mit unterschiedlichen 7-Parametersätzen transformiert wurden, ist mit dieser Lösung nicht mehr gegeben. Um schließlich auch eine Transformation für die, besonders im ALS (Airborne Laser Scanning), wesentliche Höhenkomponente zu ermöglichen, wurde vom BEV kürzlich das Höhen-Grid entwickelt. Diese aus Nivellement- und Schweredaten bestimmte Transformations.äche ermöglicht nunmehr auch den stetigen Übergang von GNSS-Höhen auf MGI-Höhen für ganz Österreich. Die Transformations.ächen des BEV für Lage und Höhe und deren Anwendung in der Praxis wird hier vorgestellt.
Abstract
The point determination with Global Navigation Satellite Systems (GNSS) is well-established as a standard surveying task nowadays. Thereby, the determined positions are based on a global coordinate system (e.g. ETRS89). However, in many cases coordinates in the local Austrian coordinate frame MGI are required, in good adjustment to already exiting coordinates. In the case of small project areas, the spatial similarity transformation is a good solution for the transformation between ETRS89 and MGI. If the project areas are more large-scale, the use of an area-based transformation is a better solution. In the year 2010 the Federal Of.ce of Meteorology and Surveying (BEV) developed an area-based transformation grid, the GIS-grid. This transformation grid in the NTv2 format allows a planar transformation between ETRS89 and MGI with an accuracy of better than 15cm. The problem of discontinuities at the transformation boundaries, which appear when using several transformation parameter sets of the spatial similarity transformation, is not relevant in this area-based solution. For the transformation of the height component, which is particularly important for Airborne Laser Scanning (ALS) data, the BEV introduced the Height-grid recently. This transformation grid, developed by using levelling and gravimetric data, allows the continuous transformation of GNSS-heights into MGI-heights for the whole area of Austria. The transformation grids of the BEV and their implementation in practice are introduced in this article.
Keywords/Schlüsselwörter
Transformation Höhe MGI ETRS89 Airborne Laserscanning Höhen-Grid GIS-Grid NTv2
Transformation Höhe MGI ETRS89 Airborne Laserscanning Höhen-Grid GIS-Grid NTv2
PDF-Download
VGI_201219_Otter.pdf
VGI_201219_Otter.pdf
Transformation von GNSS-Höhen in österreichische Gebrauchshöhen mittels einer Transformationsfläche (Höhen-Grid)
Kurzfassung
Der Einsatz von globalen Navigationssatellitensystemen (engl.: Global Navigation Satellite System – GNSS) für Positionierungsaufgaben führt zu Beobachtungen und resultierenden Positionen in Bezug zu einem globalen Koordinatenrahmen. In der Praxis sind oftmals Koordinaten und Höhen im lokalen österreichischen Koordinatenrahmen MGI gefordert. Für hohe Genauigkeitsanforderungen lässt sich diese Aufgabe nicht mit einem einzelnen für ganz Österreich gültigen Parametersatz für eine räumliche Ähnlichkeitstransformation (7-Parameter) lösen. Daher werden in der Praxis typischerweise lokale Transformationsparametersätze eingesetzt. Bei großen Projektgebieten und entsprechend hohen Genauigkeitsanforderungen kann die Anwendung eines einzelnen lokalen Parametersatzes jedoch nicht ausreichend sein. Dieser Fall tritt z.B. bei der großflächigen Erfassung von Airborne Laserscanning (ALS) Daten auf. Um eine Aneiderreihung von Transformationsparametersätzen und die damit auftretenden Unstetigkeitsstellen an den Transformationsgrenzen zu vermeiden steht für die Lagetransformation von ETRS89 nach Gauß-Krüger (MGI) ein österreichweites Transformationsgitter (GIS-Grid basierend auf der ntv2-Definition) zur Verfügung. Im Rahmen dieser Publikation wird nun ein weiteres österreichweites Transformationsgitter (Höhen-Grid) für die Transformation der Höhenkomponente vorgestellt. Nach einer Zusammenfassung der unterschiedlichen für Österreich relevanten Höhensysteme wird im Rahmen dieses Artikels auf die praktische Realisierung der Bezugssysteme in Österreich eingegangen. Anschließend wird die Ableitung der Höhen-Transformationsfläche (Höhen-Grid) beschrieben. Neben dem Höhen-Grid aus Nivellement und Schweremessungen wird auch noch auf ein Alternativmodell (abgeleitet aus GNSS-Beobachtungen) eingegangen. Weiters werden die Lage-und Höhen-Transformationsergebnisse für einige Testbereiche vorgestellt und diskutiert. Es wird außerdem auf die für die Praxis relevanten Korrekturwerte zwischen Transformationsergebnissen, basierend auf dem Höhen-Grid und der Gebrauchshöhe der Triangulierungspunkte, eingegangen. Eine abschließende Zusammenfassung beinhaltet Hinweise und Empfehlungen für die praktische Anwendung.
Abstract
The application of global navigation satellite systems (GNSS) leads to observations and resulting positions in respect to a global coordinate frame. However, within practical tasks coordinates in the local Austrian coordinate frame MGI are often essential. For applications with a high accuracy demand the application of one countrywide set of 7 parameters for a spatial similarity transformation between the global and local Austrian coordinate frame is not suf.cient.Therefore, there is a need to use a local set of transformation parameters within practical applications of high accuracy demand. For big project areas and high accuracy requirements the application of one parameter set might not be suf.cient. The large area acquisition of Airborne Laser Scanning (ALS) data is one example for an insuf.cient solution based on just one transformation parameter set. In order to avoid the need for a sequence of spatially separated transformation parameter sets and the resulting discontinuities on the transformation boundaries a countrywide transformation grid (GIS-grid based on the ntv2 format de.nition) that allows the planar transformation from ETRS89 to the Austrian Gauß-Krüger (MGI) coordinate frame is available for the whole country of Austria. Within this paper a further transformation grid (Height-grid) for the transformation of the height component is introduced. After a short summary about the relevant Austrian height systems this article presents an overview about the practical realisation of the Austrian co-ordinate frames. Subsequently, the determination of the Austrian Height-grid based on levelling and gravity measurements is introduced. Next to the Height-grid an alternative model based on GNSS observations is discussed. Furthermore, practical planar and height transformation results based on the transformation grids are presented and analysed. A separate section focuses on correction values between the transformation results based on the Height-grid and the conventional heights in Austria (heights in use) listed in the point descriptions of the Austrian triangulation points. A .nal summary provides details and recommendations for the practical application of the transformation grids.
Der Einsatz von globalen Navigationssatellitensystemen (engl.: Global Navigation Satellite System – GNSS) für Positionierungsaufgaben führt zu Beobachtungen und resultierenden Positionen in Bezug zu einem globalen Koordinatenrahmen. In der Praxis sind oftmals Koordinaten und Höhen im lokalen österreichischen Koordinatenrahmen MGI gefordert. Für hohe Genauigkeitsanforderungen lässt sich diese Aufgabe nicht mit einem einzelnen für ganz Österreich gültigen Parametersatz für eine räumliche Ähnlichkeitstransformation (7-Parameter) lösen. Daher werden in der Praxis typischerweise lokale Transformationsparametersätze eingesetzt. Bei großen Projektgebieten und entsprechend hohen Genauigkeitsanforderungen kann die Anwendung eines einzelnen lokalen Parametersatzes jedoch nicht ausreichend sein. Dieser Fall tritt z.B. bei der großflächigen Erfassung von Airborne Laserscanning (ALS) Daten auf. Um eine Aneiderreihung von Transformationsparametersätzen und die damit auftretenden Unstetigkeitsstellen an den Transformationsgrenzen zu vermeiden steht für die Lagetransformation von ETRS89 nach Gauß-Krüger (MGI) ein österreichweites Transformationsgitter (GIS-Grid basierend auf der ntv2-Definition) zur Verfügung. Im Rahmen dieser Publikation wird nun ein weiteres österreichweites Transformationsgitter (Höhen-Grid) für die Transformation der Höhenkomponente vorgestellt. Nach einer Zusammenfassung der unterschiedlichen für Österreich relevanten Höhensysteme wird im Rahmen dieses Artikels auf die praktische Realisierung der Bezugssysteme in Österreich eingegangen. Anschließend wird die Ableitung der Höhen-Transformationsfläche (Höhen-Grid) beschrieben. Neben dem Höhen-Grid aus Nivellement und Schweremessungen wird auch noch auf ein Alternativmodell (abgeleitet aus GNSS-Beobachtungen) eingegangen. Weiters werden die Lage-und Höhen-Transformationsergebnisse für einige Testbereiche vorgestellt und diskutiert. Es wird außerdem auf die für die Praxis relevanten Korrekturwerte zwischen Transformationsergebnissen, basierend auf dem Höhen-Grid und der Gebrauchshöhe der Triangulierungspunkte, eingegangen. Eine abschließende Zusammenfassung beinhaltet Hinweise und Empfehlungen für die praktische Anwendung.
Abstract
The application of global navigation satellite systems (GNSS) leads to observations and resulting positions in respect to a global coordinate frame. However, within practical tasks coordinates in the local Austrian coordinate frame MGI are often essential. For applications with a high accuracy demand the application of one countrywide set of 7 parameters for a spatial similarity transformation between the global and local Austrian coordinate frame is not suf.cient.Therefore, there is a need to use a local set of transformation parameters within practical applications of high accuracy demand. For big project areas and high accuracy requirements the application of one parameter set might not be suf.cient. The large area acquisition of Airborne Laser Scanning (ALS) data is one example for an insuf.cient solution based on just one transformation parameter set. In order to avoid the need for a sequence of spatially separated transformation parameter sets and the resulting discontinuities on the transformation boundaries a countrywide transformation grid (GIS-grid based on the ntv2 format de.nition) that allows the planar transformation from ETRS89 to the Austrian Gauß-Krüger (MGI) coordinate frame is available for the whole country of Austria. Within this paper a further transformation grid (Height-grid) for the transformation of the height component is introduced. After a short summary about the relevant Austrian height systems this article presents an overview about the practical realisation of the Austrian co-ordinate frames. Subsequently, the determination of the Austrian Height-grid based on levelling and gravity measurements is introduced. Next to the Height-grid an alternative model based on GNSS observations is discussed. Furthermore, practical planar and height transformation results based on the transformation grids are presented and analysed. A separate section focuses on correction values between the transformation results based on the Height-grid and the conventional heights in Austria (heights in use) listed in the point descriptions of the Austrian triangulation points. A .nal summary provides details and recommendations for the practical application of the transformation grids.
PDF-Download
VGI_201127_Briese.pdf
VGI_201127_Briese.pdf