MAGNET Field - Geoidmodelle (*.gff)

Allgemeines zu Geoidmodellen

Quelle: Wikipedia/Bundesamt für Kartographie und Geodäsie

Eine GNSS-Messung liefert primär als Höhe die sog. "ellipsoidische Höhe", also die Höhe über der GPS-Bezugsoberfläche, dem WGS84-Rotationsellipsoid. Von Interesse ist jedoch üblicherweise die Höhe über dem Meeresspiegel. Dieser hat, entsprechend des Schwerefelds der Erde, eine unregelmäßige Form, ähnlich einer Kartoffel, in die das WGS84-Rotationsellipsoid bestmöglich eingepasst ist.  Die Höhendifferenz zwischen Ellipsoid und Geoid wird als Undulation, Geoidhöhe oder geoidische Separation bezeichnet.

Die Form des Geoids kann nicht mit einer einfachen Formel, sondern nur mit Hilfe eines "Modells" annähernd beschrieben werden. Ein Geoidmodell stellt ein Gitter dar, in dem den einzelnen Gitterpunkten (Breite,Länge in Grad) die jeweilige Geoidhöhe zugeordnet ist. Höhen zwischen den Gitterpunkten werden durch Intrapolation berechnet.

Für Deutschland werden in unregelmäßigen Abständen die Geoidhöhen neu bestimmt mit ausreichender Genauigkeit für die üblichen Vermessungszwecke  (GCG German Combined Quasigeoid, GCG05, GCG11, GCG2016). Die Daten sind kostenpflichtig erhältlich beim BKG und daher nicht öffentlich zugänglich oder Bestandteil der MAGNET-Installation.

Geoiddateien

Für die Darstellung von Geoidmodellen gibt es verschiedene herstellerspezifische Formate mit typischen Dateiendungen, z.B.:

  • *.gff Topcon (für MAGNET Field, Office/Site, 3DMC; Bestandteil des GCG2016-Datensatzes des BKG!)
  • *.gsf Carlson SurvCE
  • *.gem Leica
  • *.ggf Trimble

Die einfachste, mit einem Editor erstellbare und bearbeitbare Darstellung eines Geoids ist eine ASCII-Textdatei, wie sie auch Bestandteil des Quasigeoid-Pakets des BKG ist. Die Merkmale des deutschen Quasigeoids GCG:

  • die Gitterpunkte haben einen Abstand von 30" x 45" (Breite x Länge), dies entspricht etwa 0.9 x 0.9 km
  • die Geoidhöhen reichen von +50m im Südwesten bis +36m im Nordosten
  • die ellipsoidische Höhe ist daher in Deutschland immer 36-50m höher als die NHN-Höhe
  • auf 1 km kann sich die Geoidseparation um 1cm ändern (grober Anhaltswert)
49.012500000 12.94375 46.6020
49.012500000 12.95625 46.6027
49.012500000 12.96875 46.6037
49.012500000 12.98125 46.6094
49.012500000 12.99375 46.6201
49.012500000 13.00625 46.6350

49.004166667 12.94375 46.5914
49.004166667 12.95625 46.5919
49.004166667 12.96875 46.5915
49.004166667 12.98125 46.5973
49.004166667 12.99375 46.6079
49.004166667 13.00625 46.6233

48.995833333 12.94375 46.5782
48.995833333 12.95625 46.5785
48.995833333 12.96875 46.5797
48.995833333 12.98125 46.5847
48.995833333 12.99375 46.5968
48.995833333 13.00625 46.6132

Einbindung eines Geoids in MAGNET Field

Geoidmodelle werden in der Ansicht "Koordinatensystem" eingebunden.

Optionen > Koordinatensystem

Über ... können neue Geoide  als gff-Datei oder länderspezifisch (im Installationsumfang enthalten) eingebunden werden.

Soll eine eigene gff-Datei aufgenommen werden (z.B. das deutsche Quasigeoid GCG2016), "Geoidformat" auswählen und Speicherort der gff-Datei suchen, abschließend mit dem grünen Häkchen bestätigen. Das neu aufgenommene Geoidmodell kann nun aus der Auswahlliste ausgewählt werden.

WICHTIGE HINWEISE

  • Ein Geoidmodell überschreibt Höhentransformationen, die im Datum vorgegeben sind
  • Ein Geoidmodell ändert alle im Projekt befindlichen Punkthöhen (außer Festpunkte oder Basiskoordinaten)
  • Wenn ein Geoidmodell eingesetzt wird: erst Geoidmodell auswählen, dann Absteckpunkte oder Pläne importieren

Koordinatensystem mit Standard-UTM-Abbildung (Rechtswert 6-stellig), Datum WGS84 (ETRS89 gleichertig) und eingebundener Geoid-Datei

Neues Geoid einbinden, hier am Beispiel einer gff-Datei

Erzeugung einer gff-Datei

Eine Text-Datei wie im obigen Beispiel kann in MAGNET Tools in das Topcon-Format *.gff umgewandelt werden. Somit kann z.B. das Geoidmodell, das im Lieferumfang das SAPOS Transformationsprogramms von Bayern enthalten ist, in MAGNET Field, MAGNET Office/Site, Pocket 3D und 3DMC genutzt werden.

Für die Umwandlung wird MAGNET Tools benötigt (Demoversion ist ausreichend).

Vorgehensweise

  • Voraussetzung: Der Dateiname muss zwingend mit "GCG2016" beginnen, die Dateiendung muss *.txt lauten
  • MAGNET Tools starten, beliebiges Projekt öffnen oder anlegen
  • Projekt > Projekteinstellungen > Koordinatensystem > [button]Geoidliste...[/button] > [button]Neu[/button]
  • Formatname "Germany BKG Geoid ..." auswählen, dann Geoiddatei auswählen, Öffnen (es werden nur Dateien angezeigt, die mit GCG2016 oder GCG05 beginnen)
  • Das neue Geoid erscheint nun mit dem Dateinamen in der Geoidliste (meistens am Ende)
  • Geoid aus der Geoidliste auswählen und Exportieren...
  • Als Formatname "Topcon Geoid (*.gff)" auswählen. Eine Beschneidung der Grenzen ist möglich, dann Speichern. Die Ausgabe erfolgt standardmäßig im Verzeichnis der ursprünglichen Textdatei.
  • Die erzeugte *.gff-Datei kann nun in div. MAGNET-Anwendungen oder Pocket 3D eingebunden werden. Für 3DMC in das 3DMC-Verzeichnis kopieren!

Links

(c)support.drbertges.com/?p=5312 (printed 26 May 2022)