Wie funktioniert Vermessung via Satellit?


Wie funktioniert Vermessung via Satellit?

Wie funktioniert Vermessung via Satellit?


Zu den Aufgaben der Bezirksregierung Köln, Geobasis NRW gehört die Bereitstellung des amtlichen Raumbezugs. Der Satellitenpositionierungsdienst SAPOS® dient einer zentimetergenauen Bestimmung des Standortes.

Zu den vielfältigen Aufgaben der Bezirksregierung Köln, Geobasis NRW gehört unter anderem die landesweite Erhebung und Bereitstellung von Geodaten in einem einheitlichen, europäischen Bezugssystem. Dieser einheitliche amtliche Raumbezug wird benötigt, damit zum Beispiel Grundstücke, Gebäude und Leitungen präzise eingemessen und dargestellt werden können.

Zur Bestimmung der Position nutzt man im Alltag (beispielsweise im Auto oder im Handy) in der Regel das amerikanische Satellitenpositionierungssystem GPS. GPS ist aber nur eines der verfügbaren globalen Systeme zur Navigation und Positionierung über Satelliten. Andere Beispiele hierfür sind das europäische System GALILEO oder das russische GLONASS. Allgemein spricht man daher von GNSS („Global Navigation Satellite System“).

Allen Systemen liegt die gleiche grundsätzliche Funktionsweise zu Grunde: Navigationssatelliten in ca. 20.000 km Höhe senden ihre Bahndaten und die genaue Uhrzeit. Aus den Laufzeiten der Signale von mehreren Satelliten, die gleichzeitig empfangen werden, berechnet der GNSS-Empfänger seinen Standort in Lage und Höhe auf der Erde.

Dabei gilt grundsätzlich für die Genauigkeit der Positionierung mittels GNSS: Je mehr Satelliten gleichzeitig am Himmel direkt zu empfangen sind, desto präziser ist die Positionsbestimmung möglich, sie liegt bei einigen Metern. Aus Nutzersicht ist daher die Einführung weiterer GNSS wie GALILEO oder das chinesische System BDS sehr begrüßenswert. Allein durch die Erhöhung der Satellitenanzahl am Himmel wird eine höhere Zuverlässigkeit bei der Positionierung auch in Gebieten mit schlechter Himmelsfreiheit (Wald, Gebirgs- oder Häuserschluchten) ermöglicht.

Die Positionierung mit GNSS ist genauer und vielseitiger als alle bisher verfügbaren Orientierungshilfen (z.B. Kompass) und arbeitet unabhängig von Landmarken, Wetter, Licht- und Sichtverhältnissen. Dennoch braucht man zur Standortbestimmung Karten mit eindeutig bezeichnetem Gradnetz oder Gitter, es sei denn, der Kartenausschnitt mit dem Standort kann unmittelbar auf dem Display des GNSS-Empfängers angezeigt werden.

Der Satellitenpositionierungsdienst der deutschen Landesvermessung (SAPOS®) arbeitet mit dieser satellitengestützten Positionierungstechnik. Mit ihr können Punkte auf der Erdoberfläche in wenigen Sekunden auf wenige Zentimeter genau nach Lage und Höhe bestimmt werden.

Wie wird diese deutlich höhere Genauigkeit erreicht? SAPOS® basiert auf einem Netz von Referenzstationen, deren Lage und Höhe bekannt ist. Sie werden von den Bundesländern betrieben und sind einheitlich in Deutschland nutzbar. Alle SAPOS®-Referenzstationen zeichnen die Signale der verfügbaren GNSS auf, ermitteln auftretende Fehler und errechnen hieraus Korrekturwerte. Diese Korrekturdaten werden den registrierten Nutzern von SAPOS® über verschiedene Kommunikationswege (in der Regel über mobiles Internet) zur Verfügung gestellt und steigern die Genauigkeit der Positionsbestimmung, je nach Empfängertyp und Messverfahren, bis in den Bereich von wenigen Millimetern.

Die dreidimensionale Positionsbestimmung erfolgt im europaweit einheitlichen Raumbezugssystem ETRS89 (European Terrestrial Reference System 1989), das Nordrhein-Westfalen, wie die anderen Bundesländer, zusammen mit der Universalen Transversalen Mercator-Abbildung (UTM-Abbildung) als amtliches Bezugssystem eingeführt hat. Mit SAPOS® erhalten Sie unmittelbar eine Koordinate in diesem System.

Der SAPOS®-Dienst deckt heute ein breites Anwendungsspektrum ab und ist neben der Kataster- und Ingenieurvermessung fester Bestandteil von Arbeiten in den Bereichen der Land- und Forstwirtschaft, des Umwelt- und Naturschutzes, der Ver- und Entsorgung, der See- und Wasserwirtschaft, der Telekommunikationswirtschaft sowie der Polizei, der Feuerwehr und des Katastrophenschutzes.

SAPOS® ist ein bundesweiter Dienst des amtlichen deutschen Vermessungswesens.