Gauß-Krüger => UTM / WGS84

[jkunz]

Nabend.

OK. Ich geb es auf. Ich bin zu blöd es selbst zu finden.

Ich such ein einfaches, kleines Progrämmlein, das Gauß-Krüger/Bessel in kartesische UTM/WGS84 Koordinaten und WGS84 Polarkoordinaten hin und her umrechnet.

Ich bin über Geotrans der NIMA gestolpert. Aber das ist ein aufgeblasenes Java-Monster und Java will ich mir nicht antun. Ein einfaches, kleines Kommandozeilenprogramm im C/C++ Quelltext für Unix wär mir am liebsten. Mit Schuftware für M$ Windoof kann ich überhauptgarnix anfangen.

[Roland]

Hallo,

sorry, das was Du alles nicht willst, kann ich Dir nicht geben ...
Ich behelfe mir meist mit
http://www.tatukgis.de/tg_calculator.php

Der kann auch kartesische Koordinaten.

Grüße Roland

[XPosition]

Die bekannteste Umgebung dafür nennt sich proj4 http://trac.osgeo.org/proj/.
Damit geht normal alles und unter jedem Betriebssystem via Commando-Zeile.
In proj4 gibt es ein ausführbares Programm namens Cs2cs.
Das sollte genau das richtige für dich sein.

[jkunz]

Die bekannteste Umgebung dafür nennt sich proj4

Danke. Der Tipp ist der Volltreffer. Das Programm ist Unix-Typisch: Sehr mächtiges Programm, aber bis man mal rausgefunden hat wie es funktioniert...
Daher ein kleines Beispiel:
[jkunz@MissSophie jkunz]$ echo '416340 5474220\n414280 5477350\n413380 5475100' | \
cs2cs +init=/usr/pkg/share/proj/world:gk3-d +to +proj=utm +zone=32 +datum=WGS84
416363.28 5472590.10 0.00
414303.85 5475719.21 0.00
413404.10 5473469.85 0.00
[jkunz@MissSophie jkunz]$ echo '416340 5474220\n414280 5477350\n413380 5475100' | \
cs2cs +init=/usr/pkg/share/proj/world:gk3-d +to +proj=latlong +datum=WGS84
7d50'50.09"E 49d24'0.901"N 0.000
7d49'5.495"E 49d25'41.174"N 0.000
7d48'22.603"E 49d24'27.893"N 0.000

Das Echo gibt einfach drei Gauß-Krüger Koordinaten aus.
Das +init=...:gk3-d wählt einen vorgefertigten Parametersatz für Gauß-Krüger aus der angegebenen Datei.
Die erste Ziffer des Rechtswerts kommt dabei in den Namen des Parametersatzes. (3416340 => gk3-d)
Hinter dem +to kommt das Ausgabeformat, in diesem Fall hoffentlich selbsterklärend.

Ich habe die obigen drei, in einem Buch angegebenen, Gauß-Krüger Koordinaten wie oben gezeigt umgerechnet und das Ergebnis mit meinen eigenen GPS-Messungen sowie der OpenStreetMap verglichen. Die Werte sind plausibel, weichen aber teils um über 100 m ab. Das liegt aber wohl eher an den Werten in besagtem Buch.

[edit]
Nachtrag:
Die Abweichungen sind systematisch. Die Angaben in dem Buch sind auf 10 m genau, wie ein Vergleich mit der amtlichen topografischen Karte zeigt. Wenn ich das recht sehe ist bei derartigen Genauigkeiten ein ortsabhängiger Korrekturfaktor nötig. Den kann ich aber mit der topografischen Karte ermitteln und dann in die automatisierte Konvertierung mittels proj einbeziehen.

So. Problem gelöst. Jetzt kann ich Rittersteine suchen gehen.

Mitlerweile habe ich auch das nötige Stichwort zum selbermachen gefunden:
http://de.wikipedia.org/wiki/Helmert-Transformation

[Roland]

Hallo,

...weichen aber teils um über 100 m ab

GK-Koordinaten derTop-Karten beziehen sich nicht auf dasWGS84 sondern auf das Datum des Deutschen Hauptdreiecksnetzes, das ist Potsdam-/Rauenberg-Datum, bei bestimmten Geräten glaube als German Grid bezeichnet.

...ein ortsabhängiger Korrekturfaktor ...

Jain. Bei richtiger Datumswahl überflüssig.
Im lokalen Bereich mit Metergenauigkeit bestimmbar.

N.B. proj4 habe ich bisher als Exoten beäugt.
Vielleicht ändert sich das jetzt ...

Grüße Roland

[jkunz]

GK-Koordinaten derTop-Karten beziehen sich nicht auf dasWGS84 sondern auf das Datum des Deutschen Hauptdreiecksnetzes, das ist Potsdam-/Rauenberg-Datum

Das ist mir wohl bekannt. Die Definition für "gk3-d" enthält auch:

Code: Alles auswählen

<gk3-d> # Gauss Krueger Grid for Germany
        proj=tmerc ellps=bessel lon_0=9d0E lat_0=0
        x_0=500000

Damit ist zumindest der Besselelipsoid berücksichtigt. In wie weit der Fundamentalpunkt jetzt noch hineinspielt ist noch zu klären.
[... rumprobier ...]
Aha. "ellps=bessel" reicht nicht. Man muss "datum=potsdam" angeben. Dann stimmt es:

Code: Alles auswählen

[jkunz@MissSophie jkunz]$ echo '418860 5481060' | \
        cs2cs +proj=tmerc +datum=potsdam +lon_0=9d0E +lat_0=0 +x_0=500000 \
        +to +proj=utm +zone=32 +datum=WGS84 
418820.45       5479304.65 4.58

Wenn ich meinen Garmin auf GK umstelle, einen GK Punkt eingebe und dann mit dem von proj umgerechneten Werten vergleiche ergibt sich eine Abweichung von 3..4 m.

Als "QuickHäck" um die GK-Koordinaten des Buchs in UTM zu transformieren reicht auch einfach:
UTM_E = GK_R - 44
UTM_N = GK_H - 1775
Zumindest ist das genau genug um die angegebenen Orte im Umkreis von ca. 10 km um meinen Wohnort zu finden. Die X und Y Offsets habe ich durch Ablesen aus der topografischen Karte gewonnen. Das Problem dabei war zu einem Referenzpunkt die GK-Koordinaten zu bekommen.

Was ich sehr peinlich finde: Ich habe einige amtliche topografische Karten. Nur auf der neuesten ist das Datum angegebn und es ist ein UTM Gitter drauf. Bei den anderen fehlt jede Angabe. Die Längen- / Breitengrade sind zwar eingezeichnet, aber nicht mit Gradangaben beschriftet. Wenn man danach sucht finden sich auf den Karten im 1 km Abstand kleine Kreuze: Gauß-Krüger Koordinaten. Aber auch bei denen keine Skalierung, kein Startwert. Dabei krigt man schon in der Schule beigebracht: Ein Koordinatensystem ohne Achsenbeschriftung und -skalierung ist wertlos und gibt 0 Punkte in der Klassenarbeit.

[Deichgraf]

Hi,
ich habe vom Vermessungsamt die Koordinaten eines TP's in Hoch- und Rechtswert erhalten.

Mein Garmin GPS 72 lag bei der Umrechnung auch mehrere Meter daneben, mein Magellan Triton 1500 hingegen hat die Koodinaten insofern exakt umgerechnet, als dass die Nachkommastellen nicht angezeigt werden.

Zwecks Überprüfung hat ein Forumskollege mit Profiwerkzeug mir die Koordinaten in WGS84/Lat/Lon und UTM umgerechnet.

Gruß
Günther

[jkunz]

Mein Garmin GPS 72 lag bei der Umrechnung auch mehrere Meter daneben

Bei diesen "kleinen", "einfachen" Geräten muss man auch berücksichtigen: Sie sollen alle möglichen und unmöglichen Koordinatensysteme anzeigen, also vom GPS-WGS84 ausgehend umrechnen können. Die Geräte haben nur eine begrenzte Rechen- und vor allem Speicherkapazität. Da ist unter Umständen einfach nicht genug Platz im ROM um hochgenaue Transformationsalgorithmen einzubauen. Angesichts der prinzipiellen Ungenauigkeit solcher GPS Geräte muss die Umrechnung auch nicht viel besser sein, als die Messgenauigkeit des GPS Empfängers. Oder anders gesagt: Einige Meter Fehler durch die Umrechnung verschwinden in Messfehler. Von daher nehm ich es meinem etrex H nicht übel, dass er um 3..4 m gegenüber proj abweicht.

Ich verdiene meine Brötchen als Softwareentwickler im Embedded Bereich. Ich kenne den Kampf um jedes kB Platz im Flash-ROM...

[KoenigDickBauch]

Angesichts der prinzipiellen Ungenauigkeit solcher GPS Geräte muss die Umrechnung auch nicht viel besser sein, als die Messgenauigkeit des GPS Empfängers. Oder anders gesagt: Einige Meter Fehler durch die Umrechnung verschwinden in Messfehler. Von daher nehm ich es meinem etrex H nicht übel, dass er um 3..4 m gegenüber proj abweicht.

Diese Aussage ist aber sehr leicht fertig. Wenn es nämlich darauf ankommt, dann addieren sich die Fehler und 10m am Hang lässt einem schnell das GPSr in den Bach werfen. Besonders schnell sprechen sich solche systematische Fehler rum. "Taugt nix"

Wenn du den etrex H ansprichst, so könnte es sein, das dein Daten auch auf diesem Errechnet wurden, so dass der Fehler nie aufgetaucht ist. Aber bei Wechsel der Hersteller macht es schon was aus. Da kommt mir der Gedanke, habe ich deshalb bei Multis so Probleme mit den Cachen von Garmin besitzer?

Gruß
Thomas

[jkunz]

Diese Aussage ist aber sehr leicht fertig. Wenn es nämlich darauf ankommt, dann addieren sich die Fehler und 10m am Hang lässt einem schnell das GPSr in den Bach werfen. Besonders schnell sprechen sich solche systematische Fehler rum. "Taugt nix"

Das man den einen Fehler vernachlässigen kann trifft natürlich nur zu, wenn der eine Fehler um min. eine Größenordnung kleiner ist als der andere. So man gezwungen ist mit GPS und Koordinaten zu arbeiten, die ein gänzlich anderes Datum als WGS84 haben, sollte einem eigentlich auch der gesunde Menschenverstand sagen, dass da Umrechnungsfehler auftreten können. Zumindest bei einfachen, kleinen Handgeräten.

Wenn du den etrex H ansprichst, so könnte es sein, das dein Daten auch auf diesem Errechnet wurden, so dass der Fehler nie aufgetaucht ist.

Als die bei mir relevanten GK-Koordinaten gesammelt wurden, gab es noch kein GPS. Die wurden wohl eher mit dem Planzeiger auf einer Topokarte ermittelt. Es geht um die Rittersteine.

Aber bei Wechsel der Hersteller macht es schon was aus. Da kommt mir der Gedanke, habe ich deshalb bei Multis so Probleme mit den Cachen von Garmin besitzer?

Hmmm. Nur, wenn die Garmin-Geräte die Rohdaten der GPS-Empfänger selbst in WGS84 Kooradinaten umrechnen und dabei einen vom GPS-Chipsatz unabhängigen, systematischen Fehler machen. Ich hab mit Cachen (noch?) nix am Hut. Aber da werden ja normalerweise immer die WGS84 Polarkooradinaten angegeben. Von daher sollten Fehler beim Umrechnen des Datums ausgeschlossen sein.

Gerade im Wald mit den neumodischen, hochempfindlichen Empfängern hat man aber teils heftige Positionsabweichungen durch Mehrwegeempfang etc.. Ich hab mehrere Aufzeichnungen von Läufen über den gleichen Trampelpfad. Die Aufzeichnungen liegen teils über 100 m auseinander. Die Empfangsbedingungen an der Stelle sind einfach sehr ungünstig: Dichter Wald, enges Tal, Seitentäler, Weg an der Bergflanke, ... Die Antennen der Geräte haben ja alle zwangsweise eine gewisse Richtcharakteristik. Hält man in der Situation die Antenne nicht immer schön nach oben, empfängt man eben mehr von dem, was der Hang gegenüber reflektiert... In Häuserschluchten ist es nicht viel anders. Von daher sind in der Situation 3 m Abweichung durch Umrechnungsfehler der Daten grad egal.

[KoenigDickBauch]

Ah Rittersteine bist wohl auch in der Pfalz ansässig und machst du diesen ADAC Wettbewerb? Auf der Topo25 vom Landes Amt RLP sind sie auch drin, aber schon in WGS84.

Die Rittersteine sind wohl alle schon irgendwie verdost. Wie wir geocacher sagen. Aber gerade als geocacher kennt man sich mit Einmessen von Punkten sehr gut aus. Man möchte ja nicht das der Suchende den Wald umgraben müssen. Ja die Besitzer von Garmingeräten laufen gern mit hoch erhobener Hand herum. Da habe ich es mit meiner GPS-Maus einfacher, die liegt immer auf der Schulter (oder in der Hosentasche). Auf meinem PDA habe ich die Topo25 und da sieht man schon ob Welt und Position auf der Karte übereinstimmt. Habe extra einen Cache in einem engen Tal gelegt. Goldbrunnen. Hier drehen die 60CSx durch. Einmal standen 3 dieser Besitzer zusammen an einer Stelle und meinten hier müsse der Cache liegen, ihnen ist aber gar nicht aufgefallen, das sie auf der Garminkarte 50m weiter waren. Das nenne ich systematischer Fehler. Ein Geräte Type, alle zeigen das gleiche an und daher müssen aller anderen falsch liegen. Oder ein anderes mal da nehme ich mein GPS Maus beim Event in einer Kneipe in Ludwigshafen heraus und war überrascht das ich Empfang bekam. Nach drei Iteration wurde ich sogar auf der Karte in dem Haus angezeigt. Da wurden sie wieder gezogen die 60CSx lange benötigten sie um einen Fix zu bekommen und rasten dann gut 50m auf der Karte ums Haus herum. Nein empfindliche GPSr müssen nicht schlecht sein. Sie müssen auch nicht driften.

Aber über die Qualität von den einzelnen Chipsätzen und letzt endliche des gesamten GPSr können hier im Forum dir sicher einige was sagen.

Vielleicht sieht man sich ja mal an einem Ritterstein.

Gruß
Thomas

[jkunz]

Ah Rittersteine bist wohl auch in der Pfalz ansässig

Ja, in Kaiserslautern. Du kennst http://www.rittersteineundmehr.de/ schon?

und machst du diesen ADAC Wettbewerb?

Was für ein ADAC Wettbewerb?

Auf der Topo25 vom Landes Amt RLP sind sie auch drin, aber schon in WGS84.

Zumindest auf meinen geruckten Topokarten sind die Rittersteine nicht explizit eingezeichnet und UTM hat nur die Karte KL-Nord.

Die Rittersteine sind wohl alle schon irgendwie verdost. Wie wir geocacher sagen.

Alle 306? Achherje. Als hätten die Leute nix besseres zu tun als Tupperdosen im Wald zu verscharren. Verschiedentlich habe ich beim Laufen ja schon Dosensucher unfreiwillig erschreckt...

Aber gerade als geocacher kennt man sich mit Einmessen von Punkten sehr gut aus. Man möchte ja nicht das der Suchende den Wald umgraben müssen. Ja die Besitzer von Garmingeräten laufen gern mit hoch erhobener Hand herum. Da habe ich es mit meiner GPS-Maus einfacher, die liegt immer auf der Schulter (oder in der Hosentasche).

Ein Kolege bindet sich die Maus beim Bergradeln immer auf den Helm...

Auf meinem PDA habe ich die Topo25 und da sieht man schon ob Welt und Position auf der Karte übereinstimmt. Habe extra einen Cache in einem engen Tal gelegt. Goldbrunnen. Hier drehen die 60CSx durch. Einmal standen 3 dieser Besitzer zusammen an einer Stelle und meinten hier müsse der Cache liegen, ihnen ist aber gar nicht aufgefallen, das sie auf der Garminkarte 50m weiter waren. Das nenne ich systematischer Fehler. Ein Geräte Type, alle zeigen das gleiche an und daher müssen aller anderen falsch liegen.

Tja, das mit der Statistik ist so eine Sache... Wenn jemand blind der Elektronik vertraut und deren Ergebnisse keiner Plausibilitätsprüfung durch den hoffentlich gesunden Menschenverstand unterzieht, sind die Leute selbst dran schuld.

Oder ein anderes mal da nehme ich mein GPS Maus beim Event in einer Kneipe in Ludwigshafen heraus und war überrascht das ich Empfang bekam. Nach drei Iteration wurde ich sogar auf der Karte in dem Haus angezeigt. Da wurden sie wieder gezogen die 60CSx lange benötigten sie um einen Fix zu bekommen und rasten dann gut 50m auf der Karte ums Haus herum. Nein empfindliche GPSr müssen nicht schlecht sein. Sie müssen auch nicht driften.

Kommt immer drauf an. In meiner Wohnung in KL (Altbau, Dachgeschoss, Holzdecken) habe ich mitten im Wohnzimmer Empfang mit meinem etrex H. Laut OSM ist die Position genau und "zappelt" auch nicht.

Aber über die Qualität von den einzelnen Chipsätzen und letzt endliche des gesamten GPSr können hier im Forum dir sicher einige was sagen.

Das denk ich mir auch...

Vielleicht sieht man sich ja mal an einem Ritterstein.

Das kann sehr gut passieren. Ich laufe 50..60 km pro Woche durch den Pfälzer Wald südlich von KL. Da kommt man zwangsweise an diversen Rittersteinen vorbei. So wurde ich ja erst auf sie aufmerksam. Grad das Hungerbrunnental ist ja geradezu mit Rittersteinen gepflastert. Wobei: Erst jetzt mit dem Ritterstein-Buch erfuhr ich von einem Ritterstein, an dem ich bestimmt schon 100 mal vorbeigelaufen bin und der mir noch nie aufgefallen ist. (Nr. 264 "Scheidhütte - Niliusburg") Da mein Brötchengeber kürzlich nach Winweiler umgzogen ist bin ich mitlerweile aber auch gern mal auf dem Donnersberg unterwegs. Der ist wohl ebenfalls zimlich "verdost"...

[KoenigDickBauch]

Ja dann bist du in der Westpfalz unterwegs. Von Neustadt aus lauf ich mehr im Osten rum.

Dann möchte ich dir mal diesen TerraCache nahelegen:

http://www.terracaching.com/viewcache.cgi?C=TC9FI

Das Gebiet sollte dir nicht unbekannt sein.

ADAC und Rittersteine

Solltest du Kontakt in der Region zu Geocachern suchen, so kannst du ja hier reinschauen:

Geocaching-Westpfalz
Geocaching-Kurpfalz

[jkunz]

Solltest du Kontakt in der Region zu Geocachern suchen, so kannst du ja hier reinschauen:

"Kabsi" sitzt mir im Büro am Schreibtisch gegenüber. Die "Geojongleure", denen die Domain pfalz-cacher.de gehört, sind meine Nachbarn...

[KoenigDickBauch]

Solltest du Kontakt in der Region zu Geocachern suchen, so kannst du ja hier reinschauen:

"Kabsi" sitzt mir im Büro am Schreibtisch gegenüber. Die "Geojongleure", denen die Domain pfalz-cacher.de gehört, sind meine Nachbarn...

Das nenne ich dann Eulen nach Athen tragen.