UTM Koordinatensystem (Allgemeines)

Fobs, Mittwoch, 06.11.2019, 20:17 (vor 77 Tagen)

Hallo,

Ich habe ein Paar Fragen bezüglich Messungen im UTM Koordinatensystem bei denen mir der ein oder andere bestimmt weiterhelfen kann

1. Wenn ich mit einem GPS Gerät (VRS RTCM) UTM Koordinaten in der Örtlichkeit aufnehme, kann ich diese ohne Berücksichtigung von Reduktionen (Maßstab) als Planungsgrundlage benutzen?

2. Ich habe einen Bestandsplan (UTM) und möchte diesen als Planungsgrundlage benutzen. Welche Möglichkeiten habe ich diesen spannungsfrei zu bekommen um mit Maßstabsfaktor 1 planen zu können ohne automatische Korrekturen durch das Zeichenprogramm?
Reicht zum Beispiel eine Rücktransformation über die NTv2 Datei ins GK System?

3. Geliefert wird eine DFK mit Katasterfestpunkten in UTM auf die eine Bestandsvermessung gemacht werden soll und anschließend eine Planung mit mehreren Beteiligten Firmen. Um Fehler zu vermeiden soll jeder in Maßstabsfaktor 1 planen. Ist es möglich bzw. richtig die mit Spannungen behafteten Festpunkte örtlich tachymetrisch frei aufzumessen und anschließend mit der Helmerttransformation über identische Punkte der DFK mit Maßstab 1 einzupassen?

Grüße Fobs

UTM Koordinatensystem

rafl, Freitag, 08.11.2019, 09:47 (vor 76 Tagen) @ Fobs

Hallo Fobs,

da sich bisher keiner an eine Antwort getraut hat, versuche ich es mal:

Grundsätzlich vorweg zu den Begrifflichkeiten: UTM Koordinaten sind genauso wenig oder genauso stark spannungsbehaftet, wie GK-Koordinaten oder ein örtliches System. Von Spannungen spricht man, wenn in dem System inhomogene Genauigkeiten bestehen. Du meinst sicherlich das Problem mit dem teilweise relativ großen Maßstab in der UTM Abbildung.

Deine ganze Problematik hängt auch davon ab, wo dein Mess- bzw. Planungsgebiet sich befindet (Abstand vom Hauptmeridian) und wie groß es ist. Nach deinen Angaben unter Punkt 3. schätze ich mal, dass das Gebiet nicht sonderlich groß ist.

zu 1.: Wenn du mit einer GNSS Ausrüstung im UTM-System Koordinaten bestimmst, dann sind das UTM Koordinaten, die je nach Abstand vom Hauptmeridian einen mehr oder weniger großen Maßstab aufweisen. Diese Koordinaten kann man für Planungen benutzen, man plant dann aber im UTM System, welches in der Regel nicht den Maßstab 1 aufweist.

zu 2.: Die von dir beschriebene Vorgehensweise (Transformation der UTM Koordinaten über den NTv2 Ansatz ins GK System) wird meines Wissens sehr häufig angewendet, um das Maßstabsproblem bei den UTM Koordinaten zu umgehen bzw. zu verringern. GK Koordinaten haben je nach Abstand vom Hauptmeridian auch einen Maßstab ungleich 1. Der ist aber in der Regel so klein, dass er in der Praxis oft vernachlässigt wird.

zu 3.: Die Vorgehensweise ist meiner Ansicht nach so OK.

Grüße
Rafl

UTM Koordinatensystem

Eddi, Freitag, 08.11.2019, 10:46 (vor 76 Tagen) @ Fobs

Hallo,
generell ist natürlich eine ebene Abbildung der Erdoberfläche mit dem Massstabsfaktor 1 unmöglich, dass kann auch GK nicht.
Verstärkt wurde diese Tatsache durch die in meinen Augen unglückliche Wahl der UTM-Abbildung.
Die beste Lösung ist natürlich die Nutzung von Programmen, die mit diesen Massstäben umgehen können, GEOGRAF konnte das schon vor 10 Jahren perfekt.
Für ein relativ kleines Gebiet kann man sich behelsweise ein lokales ebenes System mit dem Faktor 1 schaffen, in dem man aus Festpunkten im UTM lokale Passpunkte berechnet. Dazu sind die Koordinaten eines Punktes und die Richtungswinkel beizubehalten und die Strecken auf den Faktor 1 umzurechnen. Man erhält ein lokales System im Massstab 1, dass ähnlich dem UTM-System gelagert ist und auch so aussieht (die Koordinaten).
Das Problem ist, man darf nicht vergessen, diese lokalen Koordinaten vor der Auslieferung wieder in UTM umzuwandeln, man sollte also beide Transformationsansätze griffbereit haben!

Alles weitere siehe einschlägiger Literatur!

Eddi

UTM Koordinatensystem

Fobs, Sonntag, 10.11.2019, 21:35 (vor 73 Tagen) @ Eddi

Danke erstmal für die Antworten. Wenn ich mir für die Bestandsaufnahme aus den Festpunkten im UTM lokale Passpunkte berechnen will benötige ich ja erstmal den genauen Projektmaßstab der Aufnahme um sie in Maßstab 1 (Strecken) einpassen zu können. Verstehe ich das richtig? Bzw. wäre es auch möglich wenn der Aufnahmemaßstab unbekannt ist die Bestandsaufnahme ins GK zu transformieren und anschließend mit Maßtab 1 wieder auf die Festpunkte der Aufnahme im UTM System über Helmert einzupassen wenn ich als Ergebnis eine spannungsarme Zeichnung im UTM System haben will? Alles natürlich für kleine Messgebiete

UTM Koordinatensystem

Eddi, Montag, 11.11.2019, 10:05 (vor 73 Tagen) @ Fobs

Hallo,
die Berechnung des Massstabes ist ja relativ simpel, Du nimmst den östlichsten und westlichsten Punkt im betreffenden Gebiet, berechnest Dir dann nach den einschlägigen Formeln (das meinte ich mit nachschauen in der Fachliteratur) den mittleren GK- Faktor für das Gebiet und der mal 0,9996 ergibt den UTM- Faktor.
Die andere Möglichkeit wäre die Berechnung aus der örtlichen Aufnahme von Passpunkten mit Faktor=1 und anschließender Helmerttransformation.
Oder beides zusammen 😉

Falls Du absolut nicht weiterkommst erreichst Du mich zur Not auch unter

etwas-vermessen@gmx.de

Eddi

UTM Koordinatensystem

rafl, Montag, 11.11.2019, 10:52 (vor 73 Tagen) @ Fobs

Hallo Fobs,

mach blos nicht den Fehler, dein lokales Koordinatensystem (welches den Maßsatb 1 besitzt) mit einem Maßstab 1 (d.h. nur Verschiebungen und ein Drehung) auf deine UTM Koordinaten zu transformieren. Dann hast du Koordinaten, die wie UTM Koordinaten aussehen, aber keine sind. Dann ist die Verwirrung perfekt. Wenn du schon im örtlichen System mit Maßstab 1 arbeiten willst, dann bleib da auch drin. Oder arbeite mit GK Koordinaten, wenn deren Maßstab zu vernachlässigen ist.

Grüße
Rafl

UTM Koordinatensystem

Eddi, Montag, 11.11.2019, 14:10 (vor 73 Tagen) @ rafl

Hallo,
ja, das stimmt natürlich!
Sicherer wäre natürlich, einem Punkt z.B. die beliebten 5000/1000 zu geben, die Richtungswinkel und Strecken (M=1) beizubehalten und dann neu zu berechnen. So sieht man auf Anhieb, in welchem Systen man gerade ist und vergisst auch die Rücktransformation nicht!

Eddi

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MichaeL ⌂, Bad Vilbel, Dienstag, 12.11.2019, 08:56 (vor 72 Tagen) @ Fobs

Hi,

vielleicht noch als Ergänzung. In Sachsen-Anhalt nutzt man ein sogenanntes LTK (lokales, temporäres Koordinatensystem). Dieses ist ähnlich dem Gauß-Krüger System aber der Mittelmeridian wird in die Mitte des Messgebiets gelegt, sodass praktisch keine Verzerrungen auftreten. Dies halte ich für die optimale Lösung, wenn Du zunächst ohne Maßstab arbeiten willst, später aber in UTM Abbilden möchtest. Weitere Infos findest Du beim Landesvermessungsamt SA.

Viele Grüße
Micha

--
applied-geodesy.org - OpenSource Least-Squares Adjustment Software for Geodetic Sciences

Tags:
Gauß-Krüger, UTM, Koordinaten, LTK, Sachsen-Anhalt

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FOHA, Dienstag, 12.11.2019, 18:56 (vor 71 Tagen) @ MichaeL

Wenn ich den UTM Maßstab berechnet habe für die Überführung ins lokale System benötige ich ja trotzdem Passpunkte für Transformation die ich ja normalerweise über die ötrtliche Aufnahme bekomme. Die Zeichnung kann ja nicht einfach um den Faktor skaliert werden oder?

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MichaeL ⌂, Bad Vilbel, Dienstag, 12.11.2019, 22:07 (vor 71 Tagen) @ FOHA

Hallo,

Deine Punkte, die Du in UTM vorliegen hast, genügen. Diese sind automatisch in beiden Systemen definiert. Du musst also keine Passpunkte im klassischen Sinne vorgeben oder bereitstellen. Weitere Infos und insb. Gleichungen für die Berechnung der LTKs findest Du beim Landesvermessungsamt Sachsen-Anhalt.

Viele Grüße
Micha

--
applied-geodesy.org - OpenSource Least-Squares Adjustment Software for Geodetic Sciences

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Harry, Mittwoch, 13.11.2019, 16:32 (vor 71 Tagen) @ Fobs

Hallo Fobs,

dein Frage beschreibt exakt die Problematik, die uns mit dieser unsinnigen Umstellung auf UTM aufgezwungen wurde.
Projektionsverzerrungen gab und gibt es auch durch die Abbildung auf das G/K System, aber die sind bei weitem nicht so groß wie bei UTM.
Bei Hochbaumaßnahmen konnte der Maßstab eigentlich ignoriert werden. Dem ist jetzt nicht mehr so. Nehmen wir mal an wir haben ein Flurstück, dass die Form eines Quadrates mit der realen (in der Örtlichkeit) Kantenlänge von 200m hat. In dies Grundstück soll eine Halle (der Einfachheit mal ohne Grenzabstand) hineingeplant werden. Der Planer hat eine digitale Flurkarte in UTM zur Verfügung. Wie soll man einem Architekten erklären, dass er seine Halle in seiner Zeichnung größer oder kleiner (je nach Abstand des Planungsgebietes vom entsprechenden Mittelmeridian) zeichnen muss, also mit einem Maßstabsfaktor zu versehen ist. Wir reden im Bundesland Bayern von Beträgen ab -4cm bis +11cm pro 100m! In unserem Fall also max. 22cm im Bayrischem Wald (Zone 32). Beim Abstecken muss der Polier auf der Baustelle dann natürlich wieder die Reduktion berücksichtigen, um die realen Längen zu erhalten. Ein Architekt oder Polier verdreht i. d. R. die Augen wenn man dem mit dieser Problematik kommt und sind dabei vollkommen überfordert.
Bei allem Verständnis für Vereinheitlichung aber dieser Schwachsinn ist von irgend einer EU-Kommission ausgedacht worden, in der bestimmt kein Vermesser mit Praxiserfahrung integriert war.

Viele Grüße

UTM Koordinatensystem

rafl, Mittwoch, 13.11.2019, 20:47 (vor 70 Tagen) @ Harry

Das sind nicht irgendwelche EU-Kommissionen gewesen, die uns die UTM-Koordinaten beschert haben, sondern unsere Berufskollegen in der AdV. Also unsere Vertreter im amtlichen Vermessungswesen. Leider haben die für die Ingenieurvermessung wenig Sinn.

Als ich vor gut 10 Jahren die Probleme vorher gesehen habe, die wir heute haben, hat man mich nur ausgelacht und darauf verwiesen, dass es dafür doch Formeln gibt, mit denen man das Maßstabsproblem wegrechnen kann.

In Hessen hat man vor ca. 15 Jahren im Landesvermessungsamt sogar mal laut darüber nachgedacht, separat GK-Koordinaten bezogen auf ETRS89 für Belange der Ingenieurvermessung bereit zu stellen. Da ist aber nie was draus geworden. Die einzigen, die das bisher tatsächlich machen, sind die Hamburger. Dort bekommt man offiziell (als separaten Lagestatus) GK-Koordinaten bezogen auf ETRS89.

Auf einer Informationsveranstaltung zur Einführung von UTM/ETRS89 in Bayern (im Herbst 2018) haben mehrere Vertreter aus dem Bereich der Ingenieurvermessung darum gebeten, auch an die Probleme der Ingenieurvermessung zu denken. Dort wurden von Vertretern bundesweit tätiger Ingenieurbüros Negativbeispiele aus anderen Bundesländern präsentiert. Eine Reaktion darauf habe ich von den Verantwortlichen im bayrischen amtlichen Vermessungswesen bisher nicht gehört. Es wäre für die aus meiner Sicht kein großes Problem, die Geobasisdaten alternativ auch in einem anderen Lagestatus anzubieten. Siehe Hamburg.

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UTM Koordinatensystem

philipp ⌂, Glinde, Mittwoch, 13.11.2019, 21:53 (vor 70 Tagen) @ rafl

[...] separat GK-Koordinaten bezogen auf ETRS89 für Belange der Ingenieurvermessung bereit zu stellen. [...] Die einzigen, die das bisher tatsächlich machen, sind die Hamburger. Dort bekommt man offiziell (als separaten Lagestatus) GK-Koordinaten bezogen auf ETRS89.

Grüße aus Hamburg! :waving:

Ja was bin ich froh, daß wir hier in GK arbeiten, wo 100 m noch 100 m sind (also fast)...

Meine Kollegen in der Liegenschaftsabteilung arbeiten mit/in UTM - Klagen höre ich keine, allerdings lassen die halt auch ihre Geräte arbeiten und haben ja keine ingenieurtechnischen Kontakte, denen man das verklickern muss.

Spaßig wird's bei uns dagegen immer bei der Höhe. Wir jonglieren hier mit 3 verschiedenen Höhenstatus (je nach Beginn des jeweiligen Projektplanungszeitraums), aber erklär das mal Nicht-Vermessern!
(glücklicherweise ist die Maximaldifferenz ca. 2 cm, was man ja in vielen Fällen "weggedrückt" bekommt... ;-))

UTM Koordinatensystem

Harry, Donnerstag, 14.11.2019, 16:09 (vor 70 Tagen) @ rafl

Hallo Rafl,

du hast recht - die Umstellung des Koordinatenreferenzsystems geht natürlich auf den AdV-Beschluss aus dem Jahr 1991 zurück. Dieser Schritt war allerdings vor allem politisch motiviert. In der EU-Richtlinie 2007/2/EG (Infrastructure for Spatial Information in the European Community (INSPIRE)) vom 14. März 2007 wird als Ziel die Schaffung einer einheitlichen europäischen Geodateninfrastruktur gefordert. Der grenzübergreifende Datenaustausch von Geodaten sollte damit innerhalb Europas erleichtert werden. Die AdV war somit nur das ausführende Organ.

Schöne Grüße aus Franken

UTM Koordinatensystem

rafl, Donnerstag, 14.11.2019, 20:51 (vor 69 Tagen) @ Harry

Hallo Harry,

zuerst war der AdV Beschluss da. Zu dem Zeitpunkt hat noch niemand an Inspire gedacht.
Ok, wenn man heute für Inspire UTM/ETRS89 bereistellen muss, dann kann man aber trotzdem parallel auch GK/ETRS89 anbieten. Siehe Hamburg.

Leider haben unsere Berufskollegen und Kolleginnen in den Landesvermessungsämtern und den Ministerien die Probleme der Ingenieurvermessung nicht auf dem Schirm.

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