Geospector GPS-Forum (vormals kowoma GPS-Forum)

Moin,

hab mich heute gefragt warum die Höhenkomponente bei GPS stets mit schlechterer Genauigkeit davon kommt als die Lage-Koordinaten ?

Taurus

Hast du nicht gerade eine Diplomarbeit geschrieben, die das beinhaltet ?
Und könntest uns das nicht besser erklären, als wir dir ?

Sollen wir uns über die Ungenauigkeiten der http://www.kowoma.de/gps/geo/mapdatum.htm unterhalten ?
Oder über die Deformation der Erde durch den Mond ?
Oder über das reine Berechnen der Entfernungen und deren Ungenauigkeiten ?
Also dass der Erdmittelpunkt weiter weg vom Satelitten ist als die Oberfläche ?
Mmmh, kurze Frage... ergibt noch mehr Fragen.

Hallo,

auja ! Taurus verhauen

Taurus hat geschrieben:...warum die Höhenkomponente bei GPS stets mit schlechterer Genauigkeit davon kommt als die Lage-Koordinaten ?

Ich fand die Erklärung gut (finde sie aber nicht wieder), dass die Satelliten zwar den Horizont oberhalb des Beobachters abdecken, aber alle Satelliten unterhalb des Beobachters fehlen.



Bitte keine VDOP/HDOP- Berechnungen verlangen ...

Grüße Roland

Genau genommen schreibe ich noch an der Diplomarbeit und hab auch hunderte Begründungen hier liegen... welche (mit Ausnahme von 1 oder 2 Begründungen) alle nicht erklären warum bei bsplsw. einer permanenten Station in der Höhe ständig größere Schwankungen drin sind als in East/North...

Hab mich dann gestern im Bett drüber gewälzt und mir das ganze mal im Rahmen einer Ausgleichung durch den Kopf gehen lassen... und dann kam aich selber drauf. Die Ausgleichung an sich ist es
Da ja im Regelfall, wie Roland schon sagte, die Satelliten unter positiven Elevationen erscheinen, und eher nur wenige Satelliten eine hohe Elevation haben setzten sich natürlich die Ranging-Fehler fort, wobei die Lagekoordinaten 'überbestimmter' sind als die Höhe... damit sind in der Höhe größere Abweichungen möglich... Die Begründung erklärt auch gleichzeitig wieso Basissatelliten bei DGPS immer eine möglichst hohe Elevation haben sollten...

Taurus hat geschrieben:Moin,

hab mich heute gefragt warum die Höhenkomponente bei GPS stets mit schlechterer Genauigkeit davon kommt als die Lage-Koordinaten ?

Taurus

Wenn ich mich noch recht erinnere hat das was mit der Geometrie zu tun,
wenn Du schleifende Schnitte hast, läßt sich das Problem nicht ganz eindeutig lösen. Du hast ja auch ein Lageproblem wenn Du eine sehr eingeschränkte Himmelsfreiheit hast und 4 oder 5 Satelliten über die empfängst.
Die Referenzen sollen Himmelsfrei und hoch stehen, damit sie möglichst viele Satelliten empfangen können und diese Korrigieren können,
für das klassische DGPS Referenzstation müssen identische Satelliten empfangen werden.

Gruß Guido

PS: Ein mapdatum hat nichts mit der Genauigkeit zu tun, sondern mit der transformation in das entpsrechende System.
Meine ellipsoidische Höhe kann sehr genau sein, wenn mir aber die Undulation fehlt liege ich ca. 45m daneben.

guidobaumann hat geschrieben:PS: Ein mapdatum hat nichts mit der Genauigkeit zu tun, sondern mit der transformation in das entpsrechende System.
Meine ellipsoidische Höhe kann sehr genau sein, wenn mir aber die Undulation fehlt liege ich ca. 45m daneben.

Doch doch, das hat schon was mit der Höhengenauigkeit zutun... wenn der Koordinatenursprung meines Bezugsystems (hier mal WGS84) schlecht definiert ist, bzw. nur mit gewisser Genauigkeit bekannt, so setzt sich dieser Fehler bis in meine nach der Transformation erhaltene Höhe weiter...
Die Geoidundulation spielt natürlich auch mit rein, aber die ist jetzt kein GPS-spezifischer Effekt

Taurus hat geschrieben: Doch doch, das hat schon was mit der Höhengenauigkeit zutun... wenn der Koordinatenursprung meines Bezugsystems (hier mal WGS84) schlecht definiert ist, bzw. nur mit gewisser Genauigkeit bekannt, so setzt sich dieser Fehler bis in meine nach der Transformation erhaltene Höhe weiter...
Die Geoidundulation spielt natürlich auch mit rein, aber die ist jetzt kein GPS-spezifischer Effekt

Das WGS84 ist sehr genau bestimmt, sonst könnte ich nicht auf den cm genau mit meinem geodätischen DGPS messen. Wenn ich meine Höhe auf dem Ellipsoiden auf 2-5 cm bestimmt habe, wird sie nicht durch die Transformation oder Projektion schlechter. Es sei denn die Transformation taugt nichts.

Gruß Guido

Na, wenn das WGS84 sehr genau bestimmt ist, dann scheint mir das mapdatum wohl doch etwas damit zutun zu haben, oder ?

Damit wäre deine Aussage, das das mapdatum nichts mit der Genauigkeit zutun hat hinfällig...

Taurus hat geschrieben:Na, wenn das WGS84 sehr genau bestimmt ist, dann scheint mir das mapdatum wohl doch etwas damit zutun zu haben, oder ?

Damit wäre deine Aussage, das das mapdatum nichts mit der Genauigkeit zutun hat hinfällig...

Wir sprechen hier über das GPS-System, das basiert auf natürlich auf dem Ellipsoid WGS84.
Eine Projektion ändert nicht die Genauigkeit der Messung,
eine Transformation ändert nicht die Genauigkeit der Messung.
Eine Verschlechterung der Genauigkeit der Messung passiert hier auch nicht,
auch wenn durch die Transformation die transformierte Koordinate schlechter wird.
Du mußt zwischen Meßgenauigkeit und Transformationsgenauigkeit unterscheiden.

Gruß Guido

Ok, vielleicht war meine Formulierung nicht bis ins kleinste exakt... mir gehts hier nicht um irgendwelche Transformationen oder Projektionen, da aber ja die Höhenkomponente über eine Transformation gewonnen wird formuliere ich das Thema mal um:

"hab mich heute gefragt warum der Betrag des Vektors zwischen den gemessenen 3D-Koordinaten und dem Koordinatenursprung bei GPS stets mit schlechterer Genauigkeit davon kommt, als die dazu tangential liegenden Vektorkomponenten ?"

Dann sind wir wieder bei den schleifenden Schnitten und der Geometrie,
in der Lehrmeinung findet sich gerne der Faktor 1,5 bis 2,0, den die Höhen schlechter sind als die Lage.
Was sich aber auch mit meinen praktischen Erfahrungen deckt.

Gruß Guido

Taurus hat geschrieben: "hab mich heute gefragt warum der Betrag des Vektors zwischen den gemessenen 3D-Koordinaten und dem Koordinatenursprung bei GPS stets mit schlechterer Genauigkeit davon kommt, als die dazu tangential liegenden Vektorkomponenten ?"

Die Normalverteilung der Satelliten in vertikaler Richtung ist schlechter als in horizontaler Richtung. Die Güte des Weltraumsegmentes wird mit der Diluation of Precision beurteilt. Diese greift auf die Normalverteilung der Satelliten zurück. Siehe hierzu meinen Beitrag im Naviuser-Forum. http://www.naviuser.at/forum/vbglossar. ... try&id=189

Ein weiteres Problem war bis Juli letzten Jahres die exakte Vermessung der Höhe. Dieses Forum kennt das Thema EGM2008. Alle ekannten CPS-Empfänger nutzen es bisher nicht. Nur die geodätischen Empfänger der Oberklasse kennen es. Alleine im Erdhöhenmodell der Empfänger steckt ein Fehlerpotential von ca. 10 Meter auf Grund lokaler Geoidundulation.

Gruss Joern Weber

Hallo,

eigentlich wollte ich vergangene Nacht schon Haare spalten, hatte es mit der falschen Hoffnung, heute in Ruhe was nachlesen zu können, dann aufgegeben. Wenn ich jetzt nicht schreibe, komme ich mit meinen Gedanken aus dem Tritt.

Unter uns : Ich schreibe, obwohl im Kataster nur die Lagekoordinaten interessieren...

1. Taurus hat Recht, wenn er eine Fehleruntersuchung mit Methoden der Ausgleichsrechnung vornehmen will ... wenn er über die geometrischen Komponenten auch Fehler der Signalkorrekturen, der Uhren, der Orbits (der Antennenzentren?) einbezieht. Es wird also umfangreich. Ich bin da nicht mehr fit.

2. Einfacher ist es, sich HDOPS und VDOPS aus dem Netz zu ziehen. Der VDOP ist immer größer.
http://www.galtecproject.de/galtec_web/ ... _plots.jsf
Die DOPs würde ich nicht als "Güte des Weltraumsegmentes" bezeichnen, sie beschreiben ja nicht die Orbits sondern die Ortungsgüte des Beobachters an einem Ort auf der Erde.

3.

Guido hat geschrieben:Das WGS84 ist sehr genau bestimmt, sonst könnte ich nicht auf den cm genau mit meinem geodätischen DGPS messen.

Daaa verhaue ich Guido. Auch mit dem ziemlich ungenauen, nicht geozentrisch gelagerten Bessel-Ellipsoid könnte DGPS zentimetergenaue Koordinaten liefern. Eine Frage der Referenzpunkte (am besten nur einer ...) und der Netzausbreitung (keine Spannungen).

4.
Darüber kam ich zum ETRS89, das heuer 20 Jahre alt wird. Es zeigt uns Koordinaten, die inzwischen einen halben Meter "daneben" liegen, sagen wir neben ITRS200x. Aber zentimetergenau.

5.

Jörn hat geschrieben: ... das Thema EGM2008

... wäre ein weiterer Aspekt, trifft m.E. nicht den Kern von Taurus Frage.
Es geht darum, dass die ellipsoidische Höhe nicht so gut ist wie die Lage.
Dass dann noch Ungenauigkeiten der Höhenkorrekturen dazukommen, ist klar.
In der Vermessung nimmt man nicht das EGM2008, das ist zu ungenau (Dezimeter), sondern seit Jahren ein
Quasigeoid, zentimetergenau.
Wobei die Höhenmessung mit GPS erst langsam (?) Platz greift.

Somit wären die 10 Meter Ungenauigkeiten der Navigationsempfänger (manchmal sinds weniger) nur eine weitere Komponente, nicht die eigentlich gesuchte.

Jetzt ist's erstmal raus. Irrtum inbegriffen ...


Grüße Roland

Roland hat geschrieben: 3.

Guido hat geschrieben:Das WGS84 ist sehr genau bestimmt, sonst könnte ich nicht auf den cm genau mit meinem geodätischen DGPS messen.

Daaa verhaue ich Guido. Auch mit dem ziemlich ungenauen, nicht geozentrisch gelagerten Bessel-Ellipsoid könnte DGPS zentimetergenaue Koordinaten liefern. Eine Frage der Referenzpunkte (am besten nur einer ...) und der Netzausbreitung (keine Spannungen).

Okay, Schläge eingesteckt, war nicht ganz präzise ausgedrückt.
Aber im Ergebnis ist es gleich.
Ich habe eine Meßgenauigkeit und eine Transformationsgenauigkeit.

Gruß Guido

Roland hat geschrieben:Hallo,
2. Einfacher ist es, sich HDOPS und VDOPS aus dem Netz zu ziehen. Der VDOP ist immer größer.
http://www.galtecproject.de/galtec_web/ ... _plots.jsf
Die DOPs würde ich nicht als "Güte des Weltraumsegmentes" bezeichnen, sie beschreiben ja nicht die Orbits sondern die Ortungsgüte des Beobachters an einem Ort auf der Erde.

Mein Prof hat das an der Uni mal wunderschön erklärt... eigentlich ist es mit den DOP's gnauso wie bei der Messung mitm Tachy am Boden... minimum 4 Passpunkte (unsere Satelliten) und ein Neupunkt. Der Neupunkt wird quasi von 4 Seiten aus angemessen (der bewährte Bogenschnitt) und je nachdem wie die 4 Passpunkte um den Neupunkt liegen, ist unser Neupunkt mit einer bestimmten Genauigkeit in verschiedenen Richtungen versehen. Idealerweise liegen die 4 Passpunkte in 90° Azimut-Differenz, das is aber bei GPS blöd weil die Elevation noch dazu kommt...