Koordinatensystemparameter

Ein Koordinatensystem verortet Punkte im zweidimensionalen oder dreidimensionalen Raum. Das Koordinatensystem wandelt Messungen von einer gewölbten Oberfläche (der Erde) auf eine flache Oberfläche (eine Landkarte oder einen Plan) um. Ein Koordinatensystem besteht aus mindestens einer Kartenprojektion und einem Datum.

Eine Kartenprojektion wandelt mit Hilfe eines mathematischen Modells Positionen von der Oberfläche eines Ellipsoids in Positionen auf einer Ebene oder Karte um. Gauss-Krüger und Lambert sind Beispiele für häufig benutzte Kartenprojektionen.

Positionen auf einer Kartenprojektion werden gewöhnlich als „Gitterkoordinaten“ bezeichnet. Trimble Accessverwendet die Abkürzung „Gitter“.

Da ein exaktes Modell der Erdoberfläche mathematisch nicht erstellt werden kann, sind örtliche Ellipsoide (mathematische Oberflächen) abgeleitet worden, um spezifische Gebiete bestmöglich darzustellen. Diese Ellipsoide werden manchmal als örtliche Datums bezeichnet.NAD 1983, GRS‑80 und AGD‑66 sind Beispiele für örtliche Datums.

GNSS-RTK-Messungen (sowohl Einzelbasis als auch VRS) beziehen sich auf das Global-Referenzdatum, das für den Job definiert ist. Für die meisten Vermessungsaufgaben ist es jedoch besser, Ergebnisse im örtlichen Koordinatensystem darzustellen und zu speichern. Wählen Sie ein Koordinatensystem und eine Zone, bevor Sie mit der Vermessung beginnen. Die Resultate können, abhängig von den Vermessungsanforderungen, im Landeskoordinatensystem, einem örtlichen Gitterkoordinatensystem oder als örtliche geodätische Koordinaten ausgegeben werden.

Neben einer Kartenprojektion und einem örtlichen Datum, besteht ein örtliches Koordinatensystem für ein GNSS-Vermessung aus folgenden Elementen:

  • Datum-Transformation
  • horizontale und vertikale Ausgleichungen, nach einer örtlichen Anpassung berechnet

Wenn Global‑Koordinaten unter Verwendung einer Datum‑Transformation auf das örtliche Ellipsoid bezogen werden, ergeben sich daraus örtliche geodätische Koordinaten. Örtliche geodätische Koordinaten werden unter Verwendung der Kartenprojektion in örtliche Gitterkoordinaten umgewandelt. Das Ergebnis sind Hochwert‑ und Rechtswert‑Koordinaten auf dem örtlichen Gitternetz. Wenn eine horizontale Ausgleichung definiert ist, wird sie als nächstes angewendet und danach die vertikale Ausgleichung.

Wenn Sie einen Punkt eingeben oder Punktdetails unter Job überprüfen oder im Punktmanager anzeigen, können Sie die angezeigten Koordinaten ändern. Wählen Sie im Feld Koordinatenansicht die Option Örtl, um örtliche geodätische Koordinaten anzeigen zu lassen. Wählen Sie Gitter, um örtliche Gitterkoordinaten anzeigen zu lassen. Siehe unter Koordinatenansicht.

Um eine Echtzeit‑Vermessung mit örtlichen Gitterkoordinaten durchzuführen, definieren Sie die Datum‑Transformation und Kartenprojektion, bevor Sie mit der Vermessung beginnen.

Zum Messen in einem örtlichen Koordinatensystem müssen die GNSS-Positionen in Global-Koordinaten zuerst mit einer Datum-Transformation auf das örtliche Ellipsoid transformiert werden. Bei vielen modernen Koordinatensystemen sind Global-Referenzdatum und Örtliches Datum äquivalent. Beispiele sind NAD 1983 und GDA2020. In diesen Fällen gibt es eine „NULL“-Transformation zwischen dem Global-Referenzdatum und dem Örtliches Datum. Für einige ältere Datums ist eine Datum-Transformation zwischen dem Global-Referenzdatum und dem Örtliches Datum erforderlich.

Drei Arten von Datum-Transformationen werden unterstützt:

  • Drei‑Parameter: Die Drei‑Parameter‑Transformation bedient sich drei einfacher Verschiebungen in X, Y und Z. Die Drei‑Parameter‑Transformation, die in Trimble Access verwendet wird, ist eine Molodensky‑Transformation, so dass es auch eine Änderung in Ellipsoidradius und Abplattung geben kann.

  • Sieben‑Parameter – eine Sieben‑Parameter‑Datum‑Transformation ist die komplexeste Transformation. Bei der Sieben‑Parameter Datum‑Transformation werden Verschiebungen und Rotationen in X, Y und Z sowie ein Maßstabsfaktor angewendet.

  • Datumgitter – bei einer Datum‑Gitternetz‑Transformation wird ein mit einem Gitter versehener Datensatz von Standard‑Datumsverschiebungen angewendet. Durch Interpolation erhält man einen geschätzten Wert für eine Datum-Transformation an einem beliebigen Punkt auf diesem Gitter. Die Genauigkeit eines Datum-Gitters ist vom verwendeten Gitterdatensatz abhängig.

    Bei Datumgitter-Transformationen werden Interpolationsmethoden benutzt, um den Wert der Datum-Transformation an einem beliebigen Punkt auf der Fläche, die von den Datum-Gitternetz-Dateien abgedeckt wird, abzuschätzen. Für diese Interpolation werden zwei untergitterte Datum‑Dateien benötigt – eine Breitengrad‑Datum‑Gitternetz‑Datei und eine Längengrad‑Datum‑Gitternetz‑Datei. Wenn Sie ein Datum-Gitternetz unter Verwendung von Trimble Business Center exportieren, werden die beiden mit dem aktuellen Projekt verknüpften Datum-Gitternetz-Dateien zur Verwendung in der Trimble Access Software in einer einzigen Datei kombiniert.

    Wenn Sie das kanadische Datum-Gitternetz NTv2 verwenden, müssen Sie beachten, dass die Daten ohne Gewährleistung bereitgestellt werden. Das Department of Natural Resources Canada (NRCan) gibt keine Zusicherungen und Gewährleistungen bezüglich der Daten.

Der Begriff Kalibrierung bezeichnet den Vorgang der Ausgleichung projizierter (Gitter-) Koordinaten zur Anpassung an das örtliche Festpunktnetz. Bei einer Kalibrierung werden Parameter für die Transformation von Global-Koordinaten in örtliche Gitterkoordinaten (HoReHö) berechnet.

Sie sollten eine Kalibrierung berechnen und anwenden, bevor Sie:

  • Punkte abstecken
  • Offset- oder Schnittpunkte berechnen

Wenn Sie ein Projekt kalibrieren und dann in Echtzeit vermessen, gibt die Allgemeine Vermessung Software Echtzeit‑Lösungen in Bezug auf das örtliche Koordinatensystem und die Festpunkte aus.

Sie können eine Kalibrierung von einem vorhergehenden Job wieder verwenden, wenn der neue Job vollständig von der anfänglichen Kalibrierung abgedeckt wird. Wenn sich ein Teil des neuen Jobs außerhalb des ursprünglichen Job-Gebiets befindet, verwenden Sie zusätzliche Festpunkte, um die unbekannte Fläche abzudecken. Messen Sie diese neuen Punkte und berechnen Sie eine neue Kalibrierung, und verwenden Sie diese als die Kalibrierung für den Job.

Um die Kalibrierung von einem bestehenden Job zu einem neuen Job zu kopieren, wählen Sie den vorhandenen Job als aktuellen Job und erstellen dann einen neuen Job. Wählen Sie dann im Feld Vorlage die Option Zuletzt verwendeter Job. Alternativ verwenden Sie die Funktion Zwischen Jobs kopieren, um die Kalibrierung von einem Job zum anderen zu kopieren.

Wenn veröffentlichte Datum‑Transformationsparameter verwendet werden, können leichte Diskrepanzen zwischen den örtlichen Festpunktkoordinaten und GNSS‑abgeleiteten Koordinaten existieren. Diese Diskrepanzen können mit Hilfe geringer Ausgleichungen reduziert werden. Trimble Access berechnet diese Ausgleichungen bei der Verwendung der Funktion Kalibrierung/Örtliche Anpassung, wenn die Koordinatensystem-Einstellungen für den Job eine Projektion und eine Datum-Transformation enthalten. Sie werden als horizontale und vertikale Ausgleichungen bezeichnet.

Bei Bedarf können Sie eine Geoidmodell-Datei als Teil der Berechnung der vertikalen Ausgleichung verwenden.

Trimble empfiehlt die Verwendung eines Geoid-Modells. Dadurch werden genauere orthometrische Höhen aus den GNSS-Messungen als vom Ellipsoid erhalten. Bei Bedarf können Sie dann eine örtliche Anpassung ausführen, um das Geoid-Modell um einen konstanten Wert anzupassen.

Das Geoid ist eine Oberfläche, für die überall die gleiche Schwerkraft gilt (Äquipotentialfläche) und die der durchschnittlichen Meereshöhe entspricht. Ein Geoid‑Modell oder eine Geoid‑Gitterdatei (eine *.ggf‑Datei) ist eine Tabelle mit Geoid‑Ellipsoid‑Abständen, die zusammen mit den GNSS‑Ellipsoidhöhenbeobachtungen verwendet wird, um eine Höhenschätzung zu erhalten.

Den Geoid‑Ellipsoid‑Abstand (N) erhält man vom Geoid‑Modell. Er wird von der Ellipsoidhöhe (EllH) eines bestimmten Punktes subtrahiert. Das Ergebnis ist die Höhe (h) des Punktes über Normalnull (dem Geoid). Dies ist in nachstehender Abbildung dargestellt:

1 Boden
2 Geoid
3 Ellipsoid

Wenn Sie ein Geoid‑Modell als vertikalen Ausgleichungstyp wählen, verwendet die Software die Geoid‑Ellipsoid‑Abstände aus der gewählten Geoid‑Datei, um Höhen auf dem Bildschirm anzuzeigen.

Der Vorteil bei Verwendung des Geoid-Modells für die vertikale Ausgleichung liegt darin, dass Sie Höhen anzeigen lassen können, ohne auf Höhenmarken kalibrieren zu müssen. Dies ist nützlich, wenn keine örtlichen Festpunkte oder Vermarkungen verfügbar sind, da so "auf dem Boden" anstatt auf dem Ellipsoid gearbeitet werden kann.

Wenn Sie ein gültiges Abonnement haben oder für den Controller ein gültiges Trimble Access Software Maintenance Agreement Abonnement vorhanden ist und der Controller mit dem Internet verbunden ist, aktivieren Sie im Bildschirm Koordinatensystem wählen je nach Bedarf den Schalter Geoid-Modell und den Schalter Datum-Gitternetz. Die aktuellsten Dateien für das ausgewählte Koordinatensystem werden automatisch zum Controller heruntergeladen, wenn Sie im Bildschirm Koordinatensystem wählen auf Speich. tippen. Andernfalls müssen Sie die erforderlichen Dateien in den Ordner Trimble Data / System Files auf dem Controller kopiert haben, und Sie müssen dann die zu verwendende Datei auswählen.