INHALTSVERZEICHNIS

1. Satellitenbasierte Vermessung: Wie GPS die Geodäsie revolutioniert
2. Was ist GNSS und wie funktioniert Vermessung mithilfe von Satelliten?
3. Wie genau ist die Vermessung mittels GPS?
4. GPS in der amtlichen Vermessung
5. Grenzen und Herausforderungen von GNSS
6. Die Zukunft von GPS
7. Fazit

Satellitenbasierte Vermessung:
Wie GNSS die Geodäsie revolutioniert

Die Vermessung von Grundstücken, Bauwerken und Geländen ist eine der ältesten Wissenschaften der Menschheit. Bereits die alten Ägypter nutzten geometrische Prinzipien zur Landvermessung. Heute hat sich die Technologie rasant weiterentwickelt, und eine der größten Innovationen ist das Global Navigation Satellite System (GNSS). Dieses satellitengestützte Verfahren hat die Vermessung revolutioniert und ermöglicht hochpräzise Positionsbestimmungen. Doch wie funktioniert GNSS, wo sind die Stärken und Schwächen, und welche Zukunftsperspektiven gibt es?

Bildquelle: https://www.spirent.com/blogs/what-is-the-difference-between-gnss-and-gps

Was ist GNSS und wie funktioniert Vermessung mithilfe von Satelliten?

GNSS umfasst verschiedene Satellitensysteme wie GPS (USA), GLONASS (Russland), Galileo (EU) und Beidou (China). Diese Systeme bestehen aus einer Vielzahl von Satelliten, die kontinuierlich Positions- und Zeitinformationen an Empfänger auf der Erde senden.

Ein GNSS-Empfänger berechnet seine Position durch den Empfang von Signalen mehrerer Satelliten. Dabei kommt das Prinzip der Triangulation zum Einsatz: Mindestens vier Satelliten werden benötigt, um eine genaue Position zu bestimmen. Je mehr Satellitensignale genutzt werden, desto präziser ist die Berechnung. Die Signale können jedoch durch atmosphärische Störungen beeinflusst werden, weshalb Korrekturdaten notwendig sind.

Bildquelle: https://www.cadastre.ch/de/global-navigation-satellite-systems-gnss

Wie genau ist die Vermessung mittels GNSS?

Bildquelle: https://www.dlg.org/mediacenter/dlg-merkblaetter/dlg-merkblatt-388-satellitenortungssysteme-gnss-in-der-landwirtschaft

Die Genauigkeit der GNSS-Vermessung kann von mehreren Faktoren beeinflusst werden:

• Atmosphärische Einflüsse: Signale werden durch die Ionosphäre und Troposphäre verzerrt.
• Empfangsbedingungen: Hohe Gebäude, Bäume oder Überdachungen können den Empfang beeinträchtigen.
• Korrekturdaten: In Deutschland sorgt das Satellitenpositionierungsdienst-System (SAPOS) dafür, dass GNSS-Daten durch Referenzstationen korrigiert werden. Dadurch sind Genauigkeiten von wenigen Millimetern möglich.

SAPOS arbeitet mit landesweit verteilten Referenzstationen, die kontinuierlich GNSS-Daten sammeln. Diese Stationen vergleichen die empfangenen Signale mit ihren bekannten Positionen und berechnen Abweichungen. Diese Korrekturen werden an Empfänger weitergegeben, um Messungen in Echtzeit hochgenau zu gestalten.

GNSS in der amtlichen Vermessung

Seit der Vermessungsverordnung 2016 (VermV 2016) ist GNSS in der amtlichen Vermessung in Deutschland anerkannt.

Besonders in der hoheitlichen Vermessung, bei der Grundstücksgrenzen und Eigentumsrechte eine zentrale Rolle spielen, ist GNSS ein unverzichtbares Werkzeug geworden. Damit eine Messung als verlässlich gilt, müssen bestimmte Vorschriften eingehalten werden:

• Doppelte Messung: In Hessen muss ein Punkt mindestens zweimal unabhängig bestimmt werden.
• Toleranzgrenze: Die ermittelte Koordinate muss innerhalb von 3 cm mit der tatsächlichen Position übereinstimmen.

Die Bundesländer sind verpflichtet, die satellitengestützte Vermessungstechnik instand zu halten und kontinuierlich zu verbessern.

Bildquelle: © Amt für Vermessung und Flurneuordnung / Landratsamt Zollernalbkreis – https://www.zollernalbkreis.de/landratsamt/aemter++und+organisation/gnss-kontrollpunkt

Grenzen und Herausforderungen von GNSS

Trotz aller Vorteile ist GNSS nicht in jeder Umgebung uneingeschränkt einsetzbar.

1. Sichtbehinderungen

GNSS-Empfänger benötigen eine freie Sicht zu den Satelliten. Hohe Gebäude, Brücken oder Baumkronen können die Anzahl der empfangenen Signale reduzieren und somit die Genauigkeit negativ beeinflussen.

2. Elektromagnetische Störungen

Hochspannungsleitungen oder starke elektromagnetische Felder können GNSS-Signale beeinträchtigen, was zu fehlerhaften Messungen führen kann.

3. Alternative Messverfahren

In schwierigen Umgebungen müssen ergänzende Verfahren wie die Tachymetrie eingesetzt werden. Diese basiert auf Abstands- und Winkelmessungen und bietet in urbanen oder stark bewaldeten Gebieten eine präzisere Alternative.

Bildquelle: https://messprofiservice.de/ratgeber/gnss-vermessung-einfach-erklaert/

Die Zukunft von GNSS

Mit der stetigen Weiterentwicklung von GNSS-Technologien verbessert sich die Genauigkeit und Zuverlässigkeit kontinuierlich. Zukünftige Entwicklungen umfassen:

• Präzisere Messungen: Fortschritte in der Signalverarbeitung und neue Satelliten verbessern die Positionsbestimmung.
• Neigungsunabhängige Messungen: Derzeit sind GNSS-Antennen auf eine exakte horizontale Ausrichtung angewiesen. Neue Technologien ermöglichen in Zukunft Messungen auch bei Schiefstellungen, was vor allem die Gebäudevermessung erleichtert.
• Drohnenvermessung mit RTK-GNSS: Drohnen mit Echtzeit-Kinematik (RTK) ermöglichen hochgenaue Vermessungen großer Flächen und bieten eine erhebliche Effizienzsteigerung.

Einsatz in weiteren Branchen: GNSS wird nicht nur in der klassischen Vermessung, sondern auch in der Luft-, Raum- und Seefahrt sowie in der Landwirtschaft genutzt, um Navigations- und Überwachungsprozesse zu optimieren.

Bildquelle: https://www.topconpositioning.com/de/de/solutions/technology/infrastructure-products/gnss-bases-and-rovers

Fazit

GNSS hat die Vermessung revolutioniert und ermöglicht hochpräzise und effiziente Positionsbestimmungen. Besonders durch SAPOS und weitere Korrekturdienste sind Messungen mit Genauigkeiten von wenigen Millimetern möglich. Dennoch gibt es Herausforderungen wie Sichtbehinderungen oder elektromagnetische Störungen, die den Einsatz in bestimmten Situationen erschweren.

Die Zukunft des GNSS sieht vielversprechend aus: Technologische Fortschritte werden die Genauigkeit weiter verbessern und den Einsatzbereich erweitern. Ob bei der amtlichen Vermessung, der Bauplanung oder in der Landwirtschaft – GNSS bleibt ein unverzichtbares Werkzeug der modernen Geodäsie.