Automatisierte Führung, Analyse und Verwaltung von Transformationsparametersätzen zur Abbildung globaler ITRF-Koordinaten in das Landeskoordinatensystem

Abstract

In vielen Ländern, darunter auch Österreich, ist es üblich und vielfach auch gesetzlich vorgeschrieben, geodätische Messungen auf das historisch gewachsene System der Landesvermessung zu beziehen, das aufgrund der aus heutiger Sicht unzureichenden Messmittel der damaligen Zeit Spannungen aufweist.<br />Im Gegensatz dazu werden Neupunktskoordinaten bei GNSS-Messungen im Allgemeinen in einem geozentrisch gelagerten, kartesischen Koordinatenrahmen bestimmt. Zur Transformation solcher Messungen ins Datum der Landesvermessung werden hauptsächlich räumliche Ähnlichkeitstransformationen (z.B. Helmert-Transformationen) verwendet. Möchte man bei dieser Transformation eine gewisse Schranke in den Restklaungen unterschreiten, so ist für ein Staatsgebiet eine größere Anzahl von für jeweils begrenzte Gebiete geltenden Parametersätzen vorzusehen. Bei einer veranschlagten Restklaffung von maximal fünfzehn Zentimetern sind über das gesamte Gebiet von Österreich ca. fünfzig solcher Parametersätze vorzusehen. Die optionale Nutzung eines Geoidmodells erhöht diese Anzahl.<br />In der vorliegenden Arbeit wird ein Verwaltungssystem für national im Gebrauch stehende Transformationsparametersätze vorgestellt, das im Rahmen dieser Diplomarbeit entwickelt wurde. Die Software ist in der Lage, dem Nutzer abhängig von einer gegebenen Näherungskoordinate Auskunft sowohl über den für diesen Bereich gültigen Parametersatz zu geben, als auch Informationen über dessen Grenzen und die zu erwartenden systematischen Restspannungen zu liefern. Bei Wechsel des Parametersatzes können die neu auftretenden Restspannungen an den Bereichsgrenzen ausgewiesen werden.<br />Zusätzlich ist ein automatisierter Update der Parameter bei Wechsel der Referenzrahmenepoche möglich.<br />

As in many other countries, it is common and also mandatory in Austria to refer geodetic measurements to the historically grown system of national surveying, which shows discrepancies caused by the - from today's view - insufficient measuring equipment of the past. Compared to that, coordinates of new points determined with GNSS-measurements are usually fixed in a geocentric cartesian coordinate frame. Usually similarity transformations (e.g.<br />Helmert-transformations) are used to transform such measurements into the system of national surveying. If a certain maximum residuum must not be exceeded, a certain number of parameter sets has to be planned. In case of a maximum residuum of fifteen centimeters, fifty parameter sets have to be planned to cover the whole Austrian territory. An optional use of a geoid model increases this number.<br />In this diploma thesis, a management system for national parameter sets is presented. The software is capable of providing the user information about the valid parameter set in the area of a given approximation coordinate on the one hand, and on the other hand on the borders and the coordinate offsets which have to be expected when applying the neighbouring parameter set. Furthermore, differences occurring with change of the parameter set can be displayed. In addition to that, an automated update of the parameters upon changing the reference frame and epoch can be performed.