Landesamt fŘr Geoinformation und Landentwicklung

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Begriffe

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Abschattung

Behinderung des Satellitenempfangs durch Hindernisse über oder neben einer GNSS Antenne. Folge: Keine oder nur ungenaue Messungen möglich. Z.B. im Wald oder Häuserschluchten. Abschattungen Richtung Norden sind nicht so schwerwiegend, da dort kaum Satelliten sind.

AdV

Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland. Sorgt für länderübergreifende Einheitlichkeit bei SAPOS®.

Almanach

Liste bzw. Datensammlung welche die exakte Position und Zeit aller GNSS Satelliten enthält. Er ist z.B. in jedem GNSS-Empfänger verbaut und hilft bei der Suche der Satelliten und unterstützt damit eine schnelle Positionsbestimmung.

Mit Hilfe des Almanach können auch künftige Satellitenkonstellation berechnet werden.

Ambiguity

Phasenmehrdeutigkeit. Bei der Trägerphasenmessung (SAPOS® HEPS) muss das Mehrdeutigkeitsproblem, d.h. die unbekannte Anzahl ganzer Wellenzyklen in der Entfernung Satellit Beobachter, gelöst werden. Die Lösung der Ambiguities ist einmalig, vor Beginn einer RTK-Messung durchzuführen. Konnten die Mehrdeutigkeiten festgesetzt (fixed) werden, erreicht man RTK-Genauigkeiten von 1-2cm. mehr...

Antennen, Antex

Bei hochgenauen GNSS-Messungen gilt es auch die Eigenschaften der verwendeten Antennen zu berücksichtigen, denn jede Antenne ist minimal anders.

Aus diesem Grund werden Antennen kalibriert. Für den RTK-(Echtzeit) Einsatz ist eine relative Kalibrierung ausreichend. Dies geschieht durch den Hersteller der für jeden Antennentyp Standardwerte angibt. Für höchste Genauigkeiten sollte jede Antenne absolut kalibriert werden.

Die daraus resultierenden Antennendateien werden üblicherweise im standardisierten ANTEX-Format (= ANTennen EXchange-Format) erzeugt und verarbeitet.

Alle Antennen der SAPOS®-Referenzstationen sind absolut kalibriert. Um bei RTK-Messungen mit den relativ kalibrierten Roverantennen zu harmonieren, muss am Empfänger "adv-Nullantenna" eingestellt werden. Bei GPPS-Messungen (postprocessing) werden reine Rohdaten, ohne Antennenkorrekturen, verschickt. Aus diesem Grund sollten dann die Kalibrierdaten der verwendeten Referenzstationsantenne in die Auswertung integriert werden. Diese können im internen Bereich unter "Downloads" heruntergeladen werden. mehr...

ARP

Antennenreferenzpunkt. Der ARP ist auf der Unterseite der Antenne und Bezugspunkt von Lage und Höhe. mehr...

Baseline

Die Länge des dreidimensionalen Vektors zwischen zwei Stationen, auf denen gleichzeitig GNSS-Daten gesammelt und mit differentiellen Verfahren verarbeitet worden sind.

Bessel-Ellipsoid

Das Referenzellipsoid des am 22.01.18 abgelösten Deutschen Hauptdreiecksnetz DHDN und damit der Gauß-Krüger-Koordinaten.

Broadcast Ephemeriden

Die Bodenstationen des GNSS-Kontrollsegments bestimmen die Satellitenbahndaten (Broadcast Ephemeriden) die dann von den Satelliten abgestrahlt werden. Sie benennen die Position der Satelliten als Funktion der Zeit und sind noch genauer als die Almanachdaten. Die Ephemeriden der GPS-Satelliten werden als Kepler-Elemente mit zeitlich variablen Parametern dargestellt.

Möglichst genaue Bahndaten, sind für die eigene Positionsbestimmung von großer Bedeutung.

Auch beim Postprocessing müssen von jedem Messtag die Ephemeriden bekannt sein. Für hochgenaue Postprocessing Anwendungen können noch exaktere, so genannte Präzise Ephemeriden vom IGS abgerufen werden.

C/A-Code

Ziviles, frei nutzbares Codesignal auf der L1-Trägerfreqeunz. Grundlage für einfache Postitionsbestimmungen. mehr...

Cycle slips

Störungsbedingter Phasensprung und Verlust einer ganzen Anzahl von Wellenlängen. Kann bei zeitweiliger Abschattung des Satellitenempfängers durch ein Sichthindernis zwischen Satellit und Satellitenempfänger vorkommen. Die Folge sind Fehlmessungen.

Datum

Orientierung und Verschiebung des ellipsoidischen Systems gegenüber dem wahren Erdkörper.

Datumstransformation

Die Umrechnung von Koordinaten eines geodätischen Datums in ein anderes geodätisches Datum.

Z. B. von GRS80 (ETRS89) nach Bessel (DHDN). mehr...

DFHBF

Digitale finit Element Höhenbezugsfläche. Datenbank, in der Höhenkorrekturen zur Transformation von ellipsoidischen Höhen nach NHN-Höhen (Status 160) hinterlegt sind. Somit ist eine passpunktfreie Transformation in Echtzeit möglich. Das Höhensystem Status 160 ist allerdings seit 01.07.2017 veraltet und vom DHHN2016 Status 170 abgelöst. Die DFHBF ist daher nur noch in Ausnahmefällen einsetzbar.

DGNSS, DGPS

Differentielles Satellitenmessverfahren. Wird nur mit GPS gemessen, spricht man von DGPS. Werden auch andere Satellitensysteme verwendet spricht man von DGNSS. Durch zeitgleiche Messungen an Rover und einer Referenzstation können durch die Bildung von Differenzen Korrekturen erzeugt werden, die z.B. Satellitenuhrfehler eliminieren und ionosphärische Fehler minimieren.

Im allgemeinen Sprachgebrauch hat sich unter dem Kürzel "DGPS" die Übermittlung von differentiellen Code-Korrekturen durchgesetzt, was Genauigkeiten von wenigen Metern bis hin zu Dezimetern ermöglicht.

Werden zusätzlich noch Phaseninformationen übertragen und deren Mehrdeutigkeiten gelöst, spricht man von RTK-Messungen, die bis zu 1-2cm genau sind. mehr...

DHDN

Deutsches Hauptdreicksnetz. Am 22.01.18 abgelöstes amtliches Lagebezussystem und ehemaliges Festpunktfeld der deutschen Landesvermessung. Es wurde bestimmt durch Triangulationsmessungen. Bezugsfläche ist das Bessel-Ellipsoid.

Ellipsoidische Höhen

Die Länge des Lotes von einem Punkt auf ein Referenzellipsoid. Höhenangaben, die mit Hilfe von Satelliten gewonnen werden, sind ellipsoidische Höhen, im Gegensatz zu den physikalischen NHN-Höhen der terrestrischen Geodäsie.

Die Differenz beträgt in Baden-Württemberg ca. 50 Meter, ist grob schwankend und wird als (Quasi-) Geoidundulation bezeichnet. mehr...

Ephemeriden

Siehe unter "Broadcast Ephemeriden".

Epoche

Ein als Referenz auf einer Zeitskala festgesetzter, spezieller Punkt.

EPN

EUREF Permanent Network. GNSS-Permanentstationen welche das ETRS89 europaweit realisieren.

ETRF89

European Terrestrial Reference Frame 1989. Ein für Europa definiertes, dreidimensionales geodätisches Referenznetz das auf das Jahr 1989 fixiert wurde und Teil des internationalen ITRF ist.

ETRS89

Das European Terrestrial Reference System 1989 ist das zum ETRF89 gehörige Bezugssystem. ETRS89-Koordinaten stimmen bis auf mehrere Dezimeter mit WGS84 Koordinaten überein.

ETRS89 ist das aktuelle, einheitliche Referenzsystem der europäischen Staaten und hat in Deutschland das DHDN/GK als Lagebezugssystem abgelöst.

Das für das Liegenschaftskataster notwendige, amtliche ETRS89 Bezugssystem wird nur durch die SAPOS®-Referenzstationen realisiert und durch Geodätische Grundnetzpunkte (GGP) gesichert. Bezugsfläche ist das GRS80-Ellipsoid. mehr...

Flächenkorrekturparameter (FKP)

Vernetzungskorrekturdaten für Phasenmessungen in Echtzeit (RTK). Die SAPOS®-Zentrale übermittelt dem Nutzer beim HEPS-Dienst Rohdaten der nächstgelegenen Referenzstation plus einem Korrekturmodell. Die Übertragung erfolgt per Mobilfunk. Die FKP werden in Baden-Württemberg nur für die GPS-Satelliten ausgestrahlt. mehr...

GALILEO

Ziviles, europäisches Satellitennavigationssystem, das nach demselben Grundprinzip wie die militärischen Syteme GPS und GLONASS funktioniert. Im Vergleich zu diesen zeichnet es sich durch genauere Uhren in den Satelliten und rauschärmere Signale auf gleich drei Frequenzen aus. mehr...

Gauß-Krüger (GK) Koordinaten

Abbildungs-/Koordinatensystem. Ebene, rechtwinklige Koordinaten realisiert durch das DHDN. Sie entstehen durch eine konforme (winkeltreue) Abbildung der ellipsoidischen Koordinaten des Bessel Ellipsoides in eine Rechenebene. DHDN/GK-Koordinaten wurden am 22.01.2018 durch ETRS89/UTM-Koordinaten als Landesbezugssystem ersetzt.

GDOP

Geometric Dilution of Precision. Gibt Auskunft über die Satellitenkonstellation, und ist ein Maß für die erreichbare Genauigkeit berechneter Positionen. Der GDOP Wert umschreibt die Güte der dreidimensionalen Koordinate plus Uhrenoffset. Die beste geometrische Situation ist gegeben, wenn der GDOP-Wert zum Minimum wird.

Geoid

Die physikalisch definierte Gestalt der Erde. Das Geoid ist eine Niveaufläche, dargestellt durch das Erdschwerefeld, welche den mittleren Meeresspiegel enthält.

Ungleichmäßige Masseneinlagerungen im innern der Erde führen zu einer welligen, unregelmäßigen Geoidoberfläche, was geodätische Berechnungen extrem erschwert. Aus diesem Grund werden Ersatzflächen (Referenzellipsoide, Quasigeoide ) wie z.B. GCG2016, GRS80, WGS84, Bessel... bestimmt.

Geoidundulation

Abstand zwischen dem Geoid und dem Ellipsoid an einem Punkt. Beträgt in Baden-Württemberg etwa 50 Meter.

GGP

Geodätische Grundnetzpunkte. Realisieren zusammen mit den SAPOS®-Referenzstationen das ETRS89 in der Örtlichkeit. Sie bilden die Verknüpfung von ETRS89 mit dem Höhen- und Schwerenetz. Alle geodätischen Grundnetzpunkte sind gleichrangig. Besondere Vermarkung in Abständen von max. 30 km. Die 184 GGP sind durch exzentrische Versicherungen mit mindestens zwei Vermessungszeichen versichert und in Lage (3D in ETRS89), Höhe (Präzisionsnivellement) und Schwere (relative oder absolute) bestimmt. Die GGP sind nur für den internen Gebrauch und nicht öffentlich einsehbar.

GLONASS

Globalnaya Navigationnaya Sputnikovaya Sistema. Seit den 80ern nutzbares, russisches Satellitennavigationssystem, in vielen Bereichen vergleichbar mit dem amerikanischen GPS. SAPOS® verschickt neben GPS auch GLONASS-Korrekturdaten. mehr...

GNSS

Global Navigation Satellite System. System zur Positionsbestimmung und Navigation mittels Satellitensignalen. Beispiele für Satellitensysteme sind GPS, GLONASS, GALILEO....

GSM

Global System for Mobile Communications bezeichnet den Standard für volldigitale Mobilfunknetze die überwiegend zum telefonieren mit Handys genutzt werden.

Über GSM wird die Kommunikation zwischen Rover und SAPOS-Zentrale hergestellt und Korrekturdaten in Echtzeit übermittelt (SAPOS® HEPS). Bei der Übertragung der SAPOS® HEPS Korrekturen kann der Nutzer zwischen dem Sprachkanal GSM (CSD) oder dem Datenkanal GSM (GPRS) wählen. Bei CSD erfolgt die Übertragung über eine Mobilfunknummer, bei GPRS über das mobile Internet und Ntrip. Die Datenübertragung über den Sprachkanal (CSD) wird von vielen Mobiklfunkbetreibern nicht mehr unterstützt und immer mehr durch das mobile Internet und Ntrip ersetzt.

IGS

International Geodynamic Service. Bildet ein globales Referenzstationsnetz und stellt Stationsdaten, Satellitenorbits, Satellitenbahndaten (für GPPS) usw... zur Verfügung.

Initialisierung

Lösung der Phasenmehrdeutigkeit. Bei der Trägerphasenmessung (SAPOS® HEPS) muss das Mehrdeutigkeitsproblem, d.h. die unbekannte Anzahl ganzer Wellenzyklen in der Entfernung Satellit Beobachter, gelöst werden.

Die Initialisierung erfolgt einmal vor Messbeginn und benötigt mindestens 5 Satelliten. mehr...

Ionosphäre

Die Erde ist von verschiedenen atmosphärischen Schichten umgeben. Für das Messen mit GNSS sind dabei vor allem die Ionosphäre (70-1000km) und die darunter liegende Troposphäre (0-15km) von Bedeutung, denn in diesen Schichten tritt eine Änderung des Laufzeitverhaltens der elektromagnetischen Signale der Satelliten auf. Die Ionosphäre ist für einen relativen Masstabsfehler von bis zu 50 ppm verantwortlich. mehr...

MAC

Master-Auxiliary-Concept. Neben VRS und FKP ist das MAC die dritte Vernetzungsrepräsentation zur Erzeugung und Berechnung von RTK-Korrekturdaten (SAPOS® HEPS). Größter Unterschied ist, dass hier der Rover, und nicht die SAPOS®-Zentrale den größten Teil der Berechnungen durchführt. MAC wird in Baden-Württemberg nur über Ntrip und RTCM 3.1 angeboten. mehr...

Marker

Bezugspunkt für die Koordinaten der Referenzstation. In Baden Württemberg ist eine metallene Trägerplatte mit einer festen Schraube versehen, auf die die GNSS-Antenne geschraubt wird. Der Marker ist hier der Durchstoßpunkt von Schraubenachse mit Oberfläche der Trägerplatte.

Multipath

Fehler durch Mehrwegeausbreitungen. Dieser Effekt entsteht, wenn das Satellitensignal von einer Oberfläche in der Nähe des Satellitenempfängers reflektiert, und dann erst empfangen wird.

Bsp. Hauswände, Autos, Blätter, Wasserflächen...

NHN, Normalhöhen

Am 08.09.2008 in Deutschland eingeführtes Höhensystem mit der Bezeichnung DHHN92, Status 160.

Am 01.07.2017 Einführung des verbesserten Höhensystems DHHN2016, Status 170.

Eindeutige Bestimmung der Bezugsfläche (Quasigeoid) über Schweremessungen. Der Bezugspunkt des Quasigeoids, Normalhöhen-Null (NHN), ist ein gemittelter Wasserstandspegel in Amsterdam.

Vorteil des neuen Höhensystems: Es ist deutschlandweit einheitlich und ohne Spannungen an innerdeutschen Ländergrenzen. mehr...

NMEA

Datenformate nach der Spezifikation der National Marine Electronics Association. Über die Datenschnittstelle senden die GNSS-Geräte Informationen über eine serielle Schnittstelle, die von anderen Geräten weiterverarbeitet werden können. In diesem Format erfolgt die Übermittlung der Näherungskoordinaten des Rovers an die Referenzstation. mehr...

Ntrip

Steht für Networked Transport of RTCM via Internet Protokoll. Verfahren zur Übermittlung von GNSS-Korrekturdaten (in Echtzeit z.B. SAPOS® HEPS) über eine (mobile) Internetverbindung. mehr...

P-Code

GPS-Code auf der L1 Trägerphase, etwa um den Faktor 10 genauer (Dezimetergenauigkeit) als der C/A-Code. Im Einsatz beim US-Militär und für zivile Nutzer künstlich verfälscht.

Beim russischen GLONASS existiert auch ein präziser Code der von Zivilisten nicht genutzt werden darf. Dieser Code wird manchmal, analog zum GPS, auch als P-Code bezeichnet.

PDOP

Position Dilution of Precision. Gibt Auskunft über die Satellitenkonstellation, und ist ein Maß für die erreichbare Genauigkeit berechneter, dreidimensionaler Positionen. Die beste geometrische Situation ist gegeben, wenn der PDOP-Wert zum Minimum wird.

Phasenmehrdeutigkeit

siehe "Ambiguity"

Postprocessing

Nachträgliche Auswertung einfacher GNSS-Messdaten durch Anbringen von Korrekturen oder Beobachtungen, die zeitgleich auf einer nahegelegenen Referenzstation bestimmt wurden (SAPOS® GPPS). Die Auswertung erfolgt entweder in Eigenarbeit oder mit dem hier im GPPS-Shop angebotenen Berechnungsdienst GPPS-PrO. Nachteil gegenüber RTK-Messungen: Man erhält die Koordinaten nicht in Echtzeit. Vorteil: Man benötigt keinen Mobilfunkempfang und mit langen Standzeiten (Stunden, Tage) lassen sich Genauigkeiten bis in den Millimeterbereich erzielen.

Quasigeoid

Ist die bestmögliche Anpassung an die tatsächliche Erdform, das Geoid. Durch hochgenaue Lage-, Höhe- und Schweremessungen bestimmt. Das Quasigeoid stellt die Höhenbezugsfläche für physikalische NHN-Höhen dar. Das aktuell genaueste Quasigeoid ist das GCG2016 und ermöglicht die Ableitung von NHN-Höhen aus GNSS-Messungen mit einer Genauigkeit von wenigen Zentimetern.

 

Referenzstation

Eine Referenzstation ist ein GNSS-Empfänger, der auf einer (zu meist) bekannten Position betrieben wird. Das kann z.B. eine kurzfristig, projektbezogen aufgebaute Referenzstation sein, oder, wie bei SAPOS®, permanente, standfeste und hochgenau bestimmte und überwachte Referenzstationen sein.

 

Bei der Berechnung einer Basislinie zwischen Referenzstation und einem zeitgleich messenden mobilen GNSS-Empfänger, können viele Fehlereinflüsse durch die Bildung von Differenzen eliminiert und die Messgenauigkeit gesteigert werden (DGNSS). Außerdem wird die Position des mobilen Empfängers im Referenzsystem der Referenzstationen bestimmt. Alle SAPOS®-Referenzstationen sind im amtlichen Referenzsystem ETRS89 bestimmt worden, sodaß alle mobilen Messungen, die durch SAPOS®-Daten unterstützt werden ebenfalls im amtlichen System ETRS89 sind.

 

Die erzielbare Genauigkeit nimmt mit zunehmender Entfernung des mobilen Empfängers zur Referenzstation ab. Aus diesem Grund wird aus allen SAPOS®-Referenzstationen ein Netz gerechnet, das dem Nutzer, je nach Standort, Daten aus mehreren umliegenden Referenzstationen liefert. Das ermöglicht zum Einen überall gleichbleibende Genauigkeiten, und zum Anderen eine permanente Überwachung der Referenzstationen untereinander.

RINEX

Receiver Independent Exchange Format. ASCII-Datenformat zum Datenaustausch im Postprocessing (SAPOS® GPPS). Der hier angebotene Berechnungsdienst GPPS-PrO benötigt die Eingangsdaten im RINEX-Format, weswegen die im GNSS-Empfänger aufgezeichneten Rohdaten vorher mittels Software nach RINEX umgewandelt werden müssen. mehr...

Rohdaten

Originäre GNSS-Daten, wie sie vom Empfänger entgegengenommen und aufgezeichnet werden.

Rover

Ein GNSS-Empfänger dessen Position durch Referenzstationsdaten korrigiert werden. Die Rover-Positionsberechnung im Referenzssystem der Referenzstation wird als Basislinie bezeichnet.

RTCM

Amerikanische Organisation Radio Technical Commision for Maritime Service. RTCM ist ein Formatierungsstandard für DGNSS-Daten. Die Korrektur- und Beobachtungsdaten in den Echtzeitdiensten EPS und HEPS werden im international standardisierten RTCM-Format abgegeben. Entsprechend den Entwicklungen im GNSS werden auch die RTCM Formate ständig weiterentwickelt. Die momentan aktuellste Version ist das RTCM 3.2 welches das Versenden von Galileo- und BeiDou-Korrekturen ermöglicht.

Neben DGNSS-Korrekturdaten können damit auch Transformationsparameter, Satellitenkonstellation, Ephemeridendaten... versand werden. mehr...

RTK

Real Time Kinematik. Ein GNSS-Messverfahren in Echtzeit, bei dem durch die Lösung der Trägerphasenmehrdeutigkeiten (Initialisierung) mit Hilfe von Referenzstationen, Genauigkeiten im Zentimeterbereich erzielt werden können (z.B. SAPOS® HEPS).

 

Die Übertragung der Referenzstationsdaten erfolgt über Funk oder Mobilfunk. Der sofortige Erhalt der Koordinaten macht z.B Absteckung nach Koordinaten möglich. Zum lösen der Trägerphasenmehrdeutigkeiten sind mindestens 5 Satelliten notwendig.

S/N

Signal zu Rauschverhältnis. Ist eine wichtige Größe zur Beurteilung der Übertragungsqualität eines Satellitensignals. Je höher der Wert desto besser. Für gute RTK-Messergebnisse sollte das S/N Verhältnis auf der L1-Frequenz mindestens 35db-Hz und bei der L2-Frequenz mindestens 20db-Hz betragen.

Troposphäre

Siehe "Ionosphäre"

UTC

Universal Time Coordinated. Satellitenuhrzeit. UTC ist die mittlere Sonnenzeit bezogen auf den Meridian von Greenwich. Bei dem Umgang mit Satellitendaten ist die UTC-Zeit die maßgebende Einheit. Alle Zeitangaben, z.B. bei der Bestellung von RINEX-Daten, werden darauf bezogen.

UTC-Zeit = Winterzeit - 1h (bzw. Sommerzeit - 2h ).

UTM

Universal Transverse Mercator. Winkeltreue Abbildung von ellipsoidischen Koordinaten (z.B. aus GNSS-Messungen) in rechtwinklige, ebene Koordinaten. Ist das aktuelle, einheitliche Koordinatensystem der amtlichen Vermessung in Deutschland. mehr...

VRS

Virtuelle Referenzstation. Vernetzte Korrekturdaten für Phasenmessungen für eine beliebige "virtuelle" Position. Wird von der SAPOS®-Zentrale bestimmt und entweder in realtime per Mobilfunk an den Rover übermittelt (HEPS) oder für nachträgliche Auswertungen berechnet (GPPS).
Vorteil: Die Korrekturen beziehen sich nicht auf eine feste, entfernte Referenzstation sondern auf eine sehr nahe, virtuelle Referenzstation die aus den umliegenden "echten" Stationen berechnet wurde. Je näher die Referenzstation, desto genauer die Messergebnisse. VRS wird für GPS und GLONASS Angeboten. mehr...

VLBI

Very Long Baseline Interferometry. Messverfahren das zur Entfernungsbestimmung zu weit entfernten Himmelskörpern verwendet wird. Dient u.a. der Festlegung des erdfesten Referenzsystems ITRS.

WGS84

World Geodetic System 1984. Das Bezugssystem auf dem alle GPS-Messungen basieren. Es gibt aber keine absoluten, eindeutig reproduzierbaren WGS84 Koordinaten hoher Genauigkeit. Man bewegt sich meistens im Rahmen der reinen GPS-Systemgenauigkeit von Dezimetern oder wenigen Metern.

Benutzt man eine eigene Referenzstation, so werden die Koordinaten dieser Messkampagne in sich sehr genau sein (cm, mm), sie sind aber nicht in dieser Genauigkeit mit anderen WGS84-Koordinaten vergleich-, kombinierbar!

Ein Grund ist, dass es keinen Bezug zur Erdoberfläche in Form von vermarkten, hochgenauen Festpunkten gibt. Wegen seiner mangelnden Genauigkeit ist das WGS84 für die üblichen Vermessungsarbeiten unbrauchbar. Aus diesem Grund hat man das ETRS89 Koordinatensystem geschaffen. Es ist nahezu identisch gelagert aber zusätzlich durch hochgenaue, vermarkte Punkte und die SAPOS®-Referenzstationen realisiert. Somit ist immer ein einheitliches, reproduzierbares Bezugssystem höchster Genauigkeit garantiert. mehr...