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vor 3.1.7 Erfassung räumlicher Daten mit GPS
Das Fachgebiet der Geodäsie beschäftigt sich mit den Fragen zur Erdvermessung. War es früher enorm mühsam und aufwendig durch terrestrische Triangulationen exakte Lagebestimmungen bei Feldarbeiten vorzunehmen, hat sich in der vergangenen Dekade diese Problematik für anwendungsorientierte Raumwissenschaftler gleichsam revolutioniert. Im Kapitel 5 wurde bereits auf den enormen Einfluss des Global Positioning System (GPS) auf die Qualität und Konzepte der Erdvermessung hingewiesen. Dieser Einfluss ist auf der Anwenderseite durch Navigationsgeräte, mobile GPS-Empfänger und alle Arten der Location Based Services (LBS) vielleicht als noch größer einzuschätzen.
Das Global Positioning System ist ein weltweit verfügbares Navigationssystem zur Positionsbestimmung und Zeitmessung unter Verwendung spezifischer Satelliten. Wie viele raumrelevanten Neuentwicklungen ist sein Ursprung militärischer Natur. Es wurde seit Beginn der 1970er Jahren im Auftrag des US-Verteidigungsministerium als Weiterentwicklung des Vorängersystems NNSS betrieben. Das System ist seit Mitte der 1990er Jahre voll ausgebaut und stellt seit der Abschaltung der künstlichen Signalverschlechterung im Mai 2000 eine Ortungsgenauigkeit von ca. 10 Meter sicher. Diese Positionsungenauigkeit lässt sich durch Differenzmethoden (dGPS) auf wenige Zentimeter bzw. Millimeter verringern.
Das Differential Global Positioning System (DGPS, auch dGPS) ist ein System, das simultan mindestens zwei GPS-Empfänger zur Erhöhung der Genauigkeit der Positionsbestimmung verwendet. Die zu Grunde liegende Idee ist, dass die zum Messzeitpunkt wirksamen Fehler des GP-Systems in räumlicher Nachbarschaft nahezu identisch sind, so dass der gemessene Differenzwert eines Fixpunktes zur Korrektur genutzt werden kann. Hierzu wird ein GPS-Empfänger auf einem möglichst exakt eingemessenen oder identifizierbaren Vermessungspunkt positioniert (GPS-Referenzstation). Diese Station ermittelt durch ihre fixierte Position die zu jedem Messzeitpunkt wirksamen systemaren Meßfehler (Uhr- und Bahnfehler der Satelliten, Ionosphärenstörungen). Mit diesen Daten können Korrekturvektoren zu den zeitgleich ermittelten Empfängerdaten des bewegten zweiten GPS (Rover) berechnet werden.
Die Korrekturdaten können in der beschriebenen Art und Weise (mit mindestens 2 GPS-Empfängern) vom Anwender selbst erfasst und berechnet werden. Zusätzlich gibt es in vielen Staaten kommerzielle und nicht-kommerzielle permanente Referenzstationen (z. B. das SAPOS-Netz der deutschen Bundesländer).
Innerhalb einer Dekade hat sich das GPS als die wichtigste Methode zur Verortung durchgesetzt. Dies liegt vornehmlich an zwei Faktoren. Zum einen liefert das GPS automatisiert sehr genaue geographische Koordinaten bezogen auf das WGS84 System, zum anderen liegen diese Koordinaten sofort digital vor und können verlust- und aufwandfrei in GI-Systeme integriert werden.
Versuchen Sie den Text der Webseite Anwendungsfall 2007: Triangulation Gotthardtunnel mit ihrem neuen Wissen zu verstehen (Anmerkung das Leica GS20 ist auch in der Marburger Geographie im Einsatz).
Denken Sie nach...
- Sehen sie einen Unterschied zwischen geographischer und geodätischer Zielführung bei der Messung von Koordinaten?
- Für welche geographischen Fragestellungen reicht ein konventionelles Low Cost GPS?
- Für welche geographischen Fragestellungen benötigen Sie ein dGPS?
- Versuchen Sie in eigenen Worten zu beschreiben, was der Unterschied zwischen einem GPS und Navigationsgerät ist.
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