SAPOS-Transformationen

Transformationsprodukte

Zusammenhang Geoindulation, Geoid, Ellispod und Erdoberfläche in einer Grafik

Primär werden mit allen SAPOS-Diensten dreidimensionale Koordinaten im Bezugssystem ETRS89/DREF91 erzeugt. Auch die Genauigkeitsangaben der SAPOS-Dienste beziehen sich auf das Bezugssystem ETRS89.
Bis zur Einführung von ETRS89/UTM als neues amtliches Lagebezugssystem in Bayern müssen diese ETRS89-Positionen in das gegenwärtige amtliche Lagebezugssystem (Gauß-Krüger Koordinaten im DHDN90) transformiert werden.
Die Höhenkomponente der dreidimensionalen ETRS89-Koordinate bezieht sich auf eine mathematisch definierte Rechenfläche, das GRS80-Ellipsoid. Diese ellipsoidische ETRS89-Höhe weicht stark (in Bayern: ca. 45-48 m) von der physikalischen Gebrauchshöhe ab, die auf das natürliche, von der unregelmäßigen Masseverteilung im Erdkörper bestimmte Geoid bezogen ist. Zur Berechnung von Gebrauchshöhen im amtlichen Höhensystem DHHN (Normalhöhen im Höhenstatus 170) muss eine Höhentransformation oder ein geeignetes Quasigeoid- bzw. Undulationsmodell angewendet werden.

SAPOS-Bayern bietet zur Überführung der dreidimensionalen ETRS89-Koordinaten folgende Lösungen an:


1. Gitterbasierte Transformation

passpunktfreie, großflächige Überführung

Anwendungsbereich: Bayern (außerhalb der Landesfläche Bayerns keine Funktion)
Genauigkeit: 3-5 cm Lage (DHDN90) und 1-3 cm Höhe (DHHN2016) (Hinweis: Die Genauigkeit bezieht sich auf die Umrechnung und muss nach den Regeln der Fehlerfortpflanzung zur Messgenauigkeit hinzugefügt werden)

Die gitterbasierte Transformation ist ein leistungsstarkes Verfahren zur großflächigen Überführung unterschiedlicher Lage- und Höhenbezugssysteme mit hoher Genauigkeit. Sie berücksichtigt keine kleinräumigen Netzspannungen im örtlichen Katasterfestpunktfeld.
Zur bayernweiten Lagetransformation in das DHDN90 und zur Überführung der ellipsoidischen ETRS89-Höhen in Normalhöhen (DHHN2016, Höhenstatus 170) werden durch das LDBV Bayern gitterbasierte Transformationsmodelle berechnet. Diese Modelle basieren auf einer landesweiten Auswahl von Stützpunkten, die sowohl repräsentativ für die amtlichen Lage- und Höhenbezugssysteme sind als auch überprüfte, dreidimensionale ETRS89-Koordinaten aus präzisen SAPOS-Messungen besitzen.

Für Transformationen mit den nicht amtlichen Höhenbezugssystemen DHHN12 (NN-Höhen, Höhenstatus 100) und DHHN92 (Normalhöhen, Höhenstatus 160) als Start- und Zielsystem liegen ebenfalls Gittermodelle vor.

Es ist zu beachten, dass mit diesen Transformationsmodellen keine amtlichen Gauß-Krüger Koordinaten in Katastergenauigkeit erzeugt werden können, da das amtliche Lagebezugssystem durch die Gesamtheit aller Lagefestpunkte realisiert wird. Zum Erreichen von Katastergenauigkeit muss deshalb eine lokale Einpassung mit örtlichen Passpunkten erfolgen.

Die Genauigkeitsangaben gelten nur für die Transformation amtlicher ETRS89/DREF91-Koordinaten der SAPOS-Dienste, Koordinaten anderer ETRS89-Realisierungen (z.B. auf anderen Referenzstationsnetzen basierender Positionierungsdienste) können systematische Abweichungen aufweisen.

Die gitterbasierte Transformation ist Bestandteil folgender Produkte:

1) Transformation im HEPS-Dienst ("RTCM3-Transformationsnachricht") und im GPPS-PrO-Berechnungsdienst
Für RTK-Messungen mit dem SAPOS HEPS-Dienst sind die bayernweiten Lage- und Höhentransformationsmodelle in der RTCM3-Transformationsnachricht integriert. Die Transformationsnachricht wird bei allen HEPS Daten im Format RTCM 3.1 ausgesendet. Nicht alle RTK-Rover unterstützen die RTCM3-Transformationsnachricht im vollen Umfang! Sie muss im Konfigurationsmenü des Rovers aktiviert werden. Die mit der RTCM3-Transformationsnachricht in Bayern erzeugten physikalischen Höhen sind ab dem 30.06.2017 Normalhöhen im DHHN2016 (Höhenstatus 170).

Die Ergebnisse des Online-Berechnungsdienstes werden neben den ETRS89-Koordinaten zusätzlich im DHDN90 (GK12) und DHHN2016 Höhenstatus 170) abgegeben. Die dazu verwendete Umrechnung erfolgt mit den oben genannten Modellen und ist damit identisch zur RTCM3-Transformationsnachricht. In beiden Diensten ist die gitterbasierte Transformation in Lage und Höhe ohne Zusatzkosten enthalten.

2) CRS-Transformationsdienst auf https://sapos.bayern.de
Mit der gitterbasierten Transformation können Koordinatenlisten zwischen den Koordinatenreferenzsystemen ETRS89/DREF91 (UTM32, UTM33, kartesische oder geographische Koordinaten) und DHDN90 (GK oder geographische Koordinaten) bzw. DHHN12, DHHN92 und DHHN2016 umgerechnet werden. Dazu steht kostenfrei ein CRS-Transformationsdienst zur Verfügung. Der Dienst unterstützt Textdateien (ASCII-Punktlisten) oder eine Direkteingabe der Koordinaten in ein Browserfenster. Es können Punktlisten bis zu 1000 Zeilen (Punkte) transformaiert werden, die Ausgabe erfolgt als Textdatei zum Download.

Zur Transformation einer unbegrenzten Punktanzahl bieten wir ein betriebssystemunabhängiges Transformationsprogramm zusammen mit den gitterbasierten Transformationsmodellen an (Produkt 8.9.4 der Gebühren- und Preisliste GebPL, siehe nächster Punkt 3). Dieses Programm unterstützt viele Ein- und Ausgabeformate, die Modelle können in Rovergeräte und GIS-Programme direkt eingebunden werden.

3) Transformationsmodelle zur Einbindung in geodätische und kartographische Software und GNSS-Endgeräte, mit Transformationsprogramm
Zur Offline-Anwendung der gitterbasierten Transformation wird eine in der gesamten Landesfläche Bayerns anwendbare Datei mit dem Transformationsgitter in Lage- und Höhe als „SAPOS-Transformationsprogramm“ (Produkt 8.9.4 der Gebühren- und Preisliste GebPL) angeboten. SAPOS-Kunden erhalten einen Preisnachlass. Die Gittermodelle in Lage und Höhe können in geodätischer und kartographischer Software und in bestimmten GNSS-Messgeräten implementiert werden. Sie entsprechen internationalen Standards, z.B. NTv2 und können in proprietäre Firmenformate umgewandelt werden – fragen Sie dazu Ihren Gerätesupport.

Die Modelle werden zusammen mit einem leistungsstarken, betriebssystemunabhängigen Transformationsprogramm zur Anwendung auf Koordinaten- und GIS-Dateien in vielen gebräuchlichen Dateiformaten (Point-Shape, LandXML, CSV, TXT) ausgeliefert. Das Transformationsprogramm unterstützt auch die Umformatierung zwischen den Formaten, ebenfalls sind damit Umformungen innerhalb eines Referenzsystems (z.B. von UTM32 zu UTM33) möglich.

Zum Bezug des Produkts "SAPOS-Transformationsprogramm" wenden Sie sich bitte an den Kundenservice

4) Lagetransformationsdatei NTv2 für GNSS-Instrument
Nutzer, die eine Echtzeit-Koordinatentransformation auf ihrem GNSS-Gerät von ETRS89 zu DHDN90/GK ohne Bezug zum örtlichen Liegenschaftskataster bzw. ohne lokale Inhomogenitäten benötigen, können das alleinige Lagetransformationsmodell NTv2 BY-SAPOS (ehemalige Bezeichnung: NTv2 Bayern 2011) ohne SAPOS-Transformationsprogramm auf ihrem Rover installieren. Diese Datei kann hier kostenlos heruntergeladen werden. Sie wird in den drei Standardformaten Ascii (*.gsa), Binär (*.gsb) und XML (*.xml) angeboten.

Das Lagetransformationsmodell NTv2 BY-KanU („Bayern Kataster nach UTM“) mit den lokalen Spannungen des Liegenschaftskatasters wird in den SAPOS-Diensten nicht verwendet.


2. Passpunkte für Transformationen

Festpunkte der Landesvermessung

Anwendungsbereich: theoretisch unbegrenzt (je nach Verfahren, Genauigkeitsanforderungen und Passpunktauswahl)
Genauigkeit (zzgl. Genauigkeit der Punktbestimmung): 1-2 cm (Katasterpunkte) bei lokalen Passpunkten, 1 cm Höhe (DHHN2016)

Bei Arbeiten im Liegenschaftskataster oder bei ingenieurtechnischen Vermessungsarbeiten mit höheren Genauigkeitsansprüchen müssen lokale Transformationen über benachbarte Festpunkte (Teil C, 9.6 der Gebühren- und Preisliste GebPL) berechnet werden, um kleinräumige Netzspannungen im lokalen Katasterfestpunktfeld zu berücksichtigen.

Zum Bezug von Festpunkten wenden Sie sich bitte an den Kundenservice

Anwendungshinweise für Transformations- und Höhenmodelle in SAPOS (PDF)

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