Ungenauigkeit beim Einmessen von Festpunkten

Fragen und Erfahrungen zur Anwendung von GPS beim Wandern, Radeln, Fliegen usw.

Moderator: Roland

Ungenauigkeit beim Einmessen von Festpunkten

Beitragvon max7765 » 04.04.2017 - 12:26

Hallo zusammen, ich bin noch ziemlich neu hier und bis vor kurzem war alles zum Thema GPS noch ziemlich neu für mich.

Ich arbeite momentan mit Daten von Ardley in den South Shetland Inseln. Dort wurden mit einem GPS Logger Punkte aufgenommen (GPS und GLONASS L1 Band).
Die Messungen beliefen sich auf etwa 15 - 30 min.
Nachdem ich die Messungen jedoch sowohl mit rtklib (static PPP) als auch GNSS Solutions nachprozessiert habe kam es zu einem unerwarteten Ergebnis.

In Ardley wurde nur ein Festpunkt aufgenommen. Bei diesem lag die Genauigkeit bei etwa 90 cm in der X und Y Ebene. Die Höhe lag über alle Messungen 19 m zu hoch, dies hat vermutlich mit den unterschiedlichen Koordinatensystemen zutun (ohne diese 19 m belief sich die Hohengenauigkeit auf 0,4 - 2 m).

Zum Test wurden dann hier in Jena mehrere, seit diesem Jahr frei verfügbare, Festpunkte eingemessen. Jede Messung dauerte 30 min mit einer Messung pro Sekunde.
Nach dem Nachbearbeiten lagen jedoch alle Messungen 1,1 - 1,2 m zu weit nordöstlich. Die Höhengenauigkeit war jedoch auf 10 - 30 cm genau (einige Messpunkte lagen an Gebäuden und es gab nur geringe Horizontfreiheit).

Etwas anderes das mir aufgefallen ist, ist das GPS und GLONASS bei jeder Messung mehrere Meter auseinanderliegen. Ist das normal?

Wie schon gesagt bin ich nicht sehr bewandert in diesem Thema. Ich hab schon versucht die Nachprozessierung ohne die GLONASS Daten zu versuchen doch das Ergebnis war ebenfalls nicht genauer. Wenn mir jemand dieses Ergebnis erklären könnte wäre ich sehr dankbar.
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Re: Ungenauigkeit beim Einmessen von Festpunkten

Beitragvon Geospector » 07.04.2017 - 08:58

Hallo Max,

willkommen im Forum!

Wenn Du sagst, die eingemessenen Punkte "liegen daneben": Was meinst Du damit genau? Wie vergleichst Du? WGS84? Wie ist die Nachbarschaftsgenauigkeit ("Distanz") der Jena-Punkte?

Ciao,

David
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Re: Ungenauigkeit beim Einmessen von Festpunkten

Beitragvon max7765 » 07.04.2017 - 09:34

Hallo David,

schön das du antwortest.

Der Logger arbeitet mit WGS84. In rtkpost lasse ich die Höhe als geodetic mit dem internal geoid Model ausgeben.

Das Format der Festpunkte ist ETRS89_UTM32 mit der Höhe im DE_DHHN92_NH.

Beide haue ich dann in ArcGIS zusammen.

Die beiden Festpunkte die ich vorwiegend betrachte (die anderen haben nur eine begrenzte Horizontfreiheit) liegen dabei 1,6 km voneinander entfernt.

Nach abzug der Pfeilerhöhe etc erhalte ich dann eine Höhenabweichung von 0,5 - 1 m und eine XY Abweichung von ~1,2 m.

Bei GNSS Solutions habe ich vorher alle Koordinaten in WGS84 umgewandelt bevor ich es eingeladen habe. Das Ergebnis ist das gleiche.
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Re: Ungenauigkeit beim Einmessen von Festpunkten

Beitragvon Geospector » 12.04.2017 - 09:54

Wie ist es denn nun mit dem (horizontalen) Abstand der beiden Festpunkte?
Einmal GPS und einmal die (wo auch immer herkommenden) Koordinaten?
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Re: Ungenauigkeit beim Einmessen von Festpunkten

Beitragvon max7765 » 12.04.2017 - 13:34

L=Logger
F=Festpunkt

#########WGS84(Dezimal)##########
Latitude Longitude
1F 50.941344 11.606581
1L 50.941354 11.606589

2F 50.929835 11.591070
2L 50.929858 11.591112

#########ETRS89_UTM32###########
Rechtswert Hochwert
1F 32683119.880 5646537.969
1L 32683121.289 5646538.319

2F 32682077.000 5645221.134
2L 32682079.202 5645222.917

So in etwa?
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Re: Ungenauigkeit beim Einmessen von Festpunkten

Beitragvon Geospector » 12.04.2017 - 16:06

Sorry, ich blick's grade nicht.

Was sind jetzt die orginären Messdaten und was die orginären Referenzdaten?

Ich denke mal, der Logger misst WGS84, also sind die Originaldaten?

1L 50.941354 11.606589
2L 50.929858 11.591112

Die Koordinaten, mit denen Du vergleichst, liegen Dir in ETRS_UTM32 vor, also sind die Referenzdaten?

1F 32683119.880 5646537.969
2F 32682077.000 5645221.134

Wie hast Du die Transformation gemacht?
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Re: Ungenauigkeit beim Einmessen von Festpunkten

Beitragvon max7765 » 13.04.2017 - 09:21

Genau. Logger WGS84 und ETRS89 Festpunkte. Die Transformation hab ich ArcGIS machen lassen.
Von WGS in ETRS und auch andersrum.

Hab auch andere Methoden probiert doch die haben alle die Koordinaten gerundet. Die Abweichung war dann noch größer.
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Re: Ungenauigkeit beim Einmessen von Festpunkten

Beitragvon Geospector » 13.04.2017 - 11:01

Ich habe die Logger-Daten mal mit der Online-Trafo von www.geodatenzentrum.de nach UTM gerechnet.
Für die Entfernung der Punkte kommt das raus:

- L(ogger): 1679,07 m
- F(estpunkt): 1679,78 m

Die Differenz von knapp 70 cm ist für mich daher kein Problem der Transformation, sondern der Messung.
Die WGS sind ja nur auf sechs Nachkommastellen angegeben, da hast Du durch die Rundung schon mal einen Fehler von knapp einem Dezimeter.

Warum Deine Messung nicht genauer ist, mag 1000 Gründe haben. Hast Du eine "fixed" Lösung bekommen oder nur "float"?

Ciao,

David
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Re: Ungenauigkeit beim Einmessen von Festpunkten

Beitragvon max7765 » 13.04.2017 - 13:14

Das mit den Nachkommastellen ist ein guter Hinweis. Die Daten liegen mit mehr Stellen vor jedoch zeigt ArcGIS nicht mehr als 6 an (rechnet jedoch damit).

Das wären, wenn gebraucht nochmal die nicht gerundeten Koordinaten.
WGS84(geographisch)
Latitude Longitute
50.94135375 11.60658890
50.92985849 11.59111196

Darum erhalte ich auch einen leicht (5cm) anderen Wert für den Abstand der Logger Punkte.
Logger 1679,002489 m
Festpunkt 1679,777697 m

Worauf genau beziehst du dich mit "fixed" und "float"?

Danke erstmal das du dich mit meinem Problem auseinandersetzt.
Für jede weitere Idee wäre ich dankbar.

Grüße
Max
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Re: Ungenauigkeit beim Einmessen von Festpunkten

Beitragvon Geospector » 13.04.2017 - 22:51

Mit welcher Hardware misst Du?
Welche (Rinex-)Daten verwendest Du zur Korrektur?
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Re: Ungenauigkeit beim Einmessen von Festpunkten

Beitragvon max7765 » 18.04.2017 - 12:33

Der Logger wurde für uns gebaut und ich kann dazu ehrlich gesagt kaum was sagen, außer das es sich bei der Antenne um eine GNSS-Antenne Tallysman TW2410NM handelt.

Zur Korrektur nutze ich die Broadcast ephemeris data von GPS und GLONASS, sowie die finalen produkte (igs) für precise orbit (.sp3) und clock data (.clk_30s).

Alles lade ich von der CDDIS Website der NASA (bzw lasse ich mir laden von rtkget).
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Re: Ungenauigkeit beim Einmessen von Festpunkten

Beitragvon Hagen.Felix » 18.04.2017 - 14:54

max7765 hat geschrieben:... finalen produkte (igs) für precise orbit (.sp3) und clock data (.clk_30s).

Dann sollten die damit berechneten PPP-Koordinaten ja im ITRS gelagert sein.

Für Vergleiche mit Referenzpositionen in Europa sollte also eine Konvertierung in das ETRS erfolgen.

Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/World_Geodetic_System_1984#Abweichungen_zu_anderen_geod.C3.A4tischen_Daten:

„Zur Epoche 1989.0 waren das ITRS und das ETRS innerhalb der Messgenauigkeit identisch.
Letzteres ist aber über Fundamentalstationen an die Eurasische Platte verbunden und bewegt sich mit 2,5 cm pro Jahr gegen das globale System.“


Antarktische Messpunkte könnten allerdings im ITRS bleiben ... :mrgreen:
Gewerbliche Tätigkeit u.a. im Bereich GNSS (siehe https://www.optimalsystem.de/os.aspx?x=411)
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Re: Ungenauigkeit beim Einmessen von Festpunkten

Beitragvon max7765 » 19.04.2017 - 09:45

DANKE!

Solche Kleinigkeiten muss man nur wissen dann läuft es!

Nochmals vielen Dank.
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Re: Ungenauigkeit beim Einmessen von Festpunkten

Beitragvon Geospector » 20.04.2017 - 20:37

max7765 hat geschrieben:Solche Kleinigkeiten muss man nur wissen dann läuft es!

Diesmal hat es ja lange gedauert, bis Hagen Felix für Aufklärung gesorgt hat (Feiertage, vermute ich mal) :D
Ich habe immer versucht, etwas die Bälle anzuschubsen...

Mich würde aber trotzdem interessieren, woher die Abstandsdifferenz kommt, da sollte das Bezugssystem ja kaum ins Gewicht fallen?

David
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Re: Ungenauigkeit beim Einmessen von Festpunkten

Beitragvon max7765 » 21.04.2017 - 09:12

Keine Ahnung. Es sind ja jetzt immer noch 0,7 m Abweichung, aber hier sind wir langsam in einem Bereich mit dem wir arbeiten können.

Grüße Max
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