Bewegung trotz Stillstand

Philipp Mitterschiffthaler

Die Erde

Die Erde aus der Sicht des Geodäten...

3D - Koordinatensystem

  • Koordinatensystem rotiert mit der Erde
  • Koordinatenursprung liegt im Erdschwerpunkt
  • Z-Achse parallel zur Rotationsachse
  • X-Achse zeigt Richtung Greenwich
  • Y-Achse Normale auf X- und Z-Achse
X^E(t_c)= X_{yy}^I(t_c) + T_{yy} + \begin{pmatrix} 0 & -R3_{yy} & R2_{yy} \\ R3_{yy} & 0 & -R1_{yy} \\ -R2_{yy} & R1_{yy} & 0 \end{pmatrix} \times X_{yy}^I(t_c) * (t_c -1989.0)

Definition einer Koordinate

Definition einer Koordinate

\lambda = atan(Y/X)
\phi=atan(\frac{Z+e'^2 b sin^3(\theta)}{p-e^2 a cos^3(\theta)})
h = \frac{p}{\cos{\phi}}-N

Definition einer Koordinate

y = N \Delta L cos(B) + \frac{N}{6} \Delta L^3 cos^3(B)(1-t^2+\eta^2)+...
x = S_m \frac{N}{2} \Delta L^2 sin(B) cos(B) + \frac{N}{24} \Delta L^4 sin(B) cos^3(B)(5-t^2+9\eta^2+4\eta^4)+...
{
  "features": {
    "type": "FeatureCollection",
    "name": "MyCoordinates_1",
    "features": [
        {},
        {},
        {},
    ],
    "crs": {
        "type": "BEV",
        "name": "MyCRS",
        "properties": {
            "frame": 301,
            "ellipsoid": "EPSG::7004",
            "prime_meridian": "EPSG::8901",
            "projection": "",
            "height_system": "",
            "epoch": 2002.56,
        }
    }
}

Definition einer Koordinate - GeoJSON im BEV Transformator

ITRF

ITRF

ITRF

ITRF

696

188

GGOS

http://www.unoosa.org/pdf/icg/2012/icg-7/30.pdf - Chris Rizos - 2012

ITRF horizontal velocities

ITRF vertical velocities

EPN stations horizontal velocities in ITRF2014

EPN stations horizontal velocities in ETRF2014

EPN stations vertical velocities in ETRF2014

EUREF Permanent Network (EPN)

327 Stationen

71 inaktive Stationen

 

BEV DC

BEV DC

  • 60.000 Files
  • 10 GB Daten
  • pro Tag!
  • 4 Mio daily files
  • 42 Mio hourly files
  • 2,8 TB komprimierte Daten
  • Daten seit 1995

BEV AC - subnetwork

MGI

Josefstadt

(Maßstab)

Hundsheimer Berg (Orientierung)

Hermannskogel (Lagerung)

MGI

Ordnung Abstand [km] Anzahl
1 35 138
2 18 427
3 11 ~ 1.550
4 4 ~ 8.600
5 1 ~ 46.100
6 0,3 ~ 167.000

147T von 224T Punkte haben ETRS Koordinaten

BEV ETRS 2000 (Epoche 2002.56)

  • Session GPS Week 1176 (21.7. - 27.7.02) -> 2002.56
  • Auswertung von OLG und TUW
  • Akzeptiert von EUREF TWG als offizielle österreichische Lösung
  • Datumspunkte: GRAZ, WTZR, PENC, ZIMM

statische Messungen 1989-2012

  • 29.000 TP
  • 20.000 EP
  • ~ 3 Basislinien/Punkt

APOS Messungen 2003-2017

  • 10.000 TP
  • 93.000 EP

terrestrische Messungen 1910-1997

ETRS in Österreich - vertical velocities

ETRS in Österreich - horizontal velocities

ETRS in Österreich - WIEN00AUT

ETRS <-> MGI

X, Y, Z
\phi, \lambda, h
x, y, h
X, Y, Z
\phi, \lambda, h
x, y, h

ETRS

MGI

7-Parameter-Transformation

{
  dX: -577.326,
  dY: -90.129,
  dZ: -463.919,
  a(x): 5.137'',
  a(y): 1.474'',
  a(z): 5.297'', 
  dm: -0.0000024232
}

Genauigkeit < 1.5m

ETRS <-> MGI

X, Y, Z
\phi, \lambda, h
x, y, h
X, Y, Z
\phi, \lambda, h
x, y, h

ETRS

MGI

GIS Grid

Genauigkeit < 0.15m

GIS Grid

ETRS <-> MGI

X, Y, Z
\phi, \lambda, h
x, y, h
X, Y, Z
\phi, \lambda, h
x, y, h

ETRS

MGI

Bestimmung über Passpunkte

Genauigkeit < 0.05m

ETRS <-> MGI - lokale Transformation über Passpunkte

X, Y, Z
\phi, \lambda, h
x, y, h
X, Y, Z
\phi, \lambda, h
x, y, h

ETRS

MGI

1. Schritt:

7-Parameter Transformation und Verebnung in spannungsfreie MGI Koordinaten (x',y',h')

2. Schritt:

Bestimmung von lokalen 4 TransformationsParameter

X', Y', Z'
\phi', \lambda', h'
x', y', h'

MGI' (spannungsfrei)

7-Parameter-Transformation

4-Parameter-Bestimmung

Höhe

  • Datum: Molo Satorio (Triest) 1875
  • Messungen im Präzisionsnivellement auf Minimum reduziert
  • Fokus auf Geoidbestimmung 
  • Verdichtung der Schwerewerte

Höhentransformation

Transformation über Näherungen und Grid-Produkte des BEVs.

Mittlerweile sind sämtliche Grids kostenlos verfügbar!

BEV Transformator

https://transformator.bev.gv.at/at.gv.bev.transformator/austrian

Höhentransformation

Zusammenfassung

  • GGOS
  • EUREF AC/DC
  • Neurechnung Festpunkte
  • BEV Transformator

Paradigmenwechsel von statischen Referenzsystemen

zu Real Time Reference Systems

Bewegung trotz Stillstand

Philipp Mitterschiffthaler

Transformationsmöglichkeiten zwischen Frames

Beispiel Koordinatentransformation - GRAZ00AUT

Beispiel Koordinatentransformation - GRAZ00AUT

Beispiel Koordinatentransformation - GRAZ00AUT

Beispiel Koordinatentransformation - GRAZ00AUT

\Delta \vec{x} = 762.322m

Beispiel Koordinatentransformation - GRAZ00AUT

\Delta \vec{x} = 37.0cm

Beispiel Koordinatentransformation - GRAZ00AUT

\Delta \vec{x} = 0.8cm

Beispiel Koordinatentransformation - GRAZ00AUT

\Delta \vec{x} = 3.2cm

Beispiel Koordinatentransformation - GRAZ00AUT

\Delta \vec{x} = 35.7cm

Beispiel Koordinatentransformation - GRAZ00AUT

Beispiel Koordinatentransformation - GRAZ00AUT

Bewegung trotz Stillstand

By Philipp Mitterschiffthaler

Bewegung trotz Stillstand

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