SAPOS-Transformationen

Transformationsprodukte

Zusammenhang Geoid, Ellipsoid und Erdoberfläche

Mit allen SAPOS-Diensten werden dreidimensionale Koordinaten im Bezugssystem ETRS89/DREF91 erzeugt. Auch die Genauigkeitsangaben der SAPOS-Dienste beziehen sich auf das Bezugssystem ETRS89/DREF91. Durch Abbildung im UTM-System Zone 32 (EPSG 25832) erhalten Sie ebene Lagekoordinaten im amtlichen Koordinatensystem der bayerischen Geobasisdaten.
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 DHHN2016 (EPSG 7837, Normalhöhen im Höhenstatus 170) muss das Quasigeoidmodell GCG2016 oder eine lokale Höhentransformation angewendet werden.

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

1. Gitterbasierte Transformation

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 Lagetranstansformation NTv2 SAPOS Bayern ist ein leistungsstarkes Verfahren zur großflächigen Überführung in das historische Lage-CRS DHDN90 (Gauß-Krüger Koordinaten) des TP-Feldes 1.-4. Ordnung. Sie berücksichtigt keine kleinräumigen Netzspannungen im örtlichen Katasterfestpunktfeld.

Das gitterbasierte Quasigeoidmodell GCG2016 ermöglicht bundesweit einheitlich den Übergang zu amtlichen Normalhöhen im DHHN2016, basierend auf dem Nivellement 1. und 2. Ordnung und flächenhaften Schweremessungen.
Für den Übergang in die historischen Höhenbezugssysteme DHHN12 (NN-Höhen, Höhenstatus 100) und DHHN92 (Normalhöhen, Höhenstatus 160) als Start- und Zielsystem liegen ebenfalls Gittermodelle vor.

Es ist zu beachten, dass mit dem Transformationsmodell NTv2 BY-SAPOS im Gegensatz zu der aus der amtlichen Systemumstellung berechneten NTv2 BY-KanU kein Bezug zu den historischen, amtlichen Gauß-Krüger Koordinaten in Katastergenauigkeit erzeugt werden kann, da dieses Modell nur auf den öffentlichen Lagefestpunkten des trigonometrischen Festpunktfeldes basiert.

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 ist das Quasigeoidmodell GCG2016 in der RTCM3-Transformationsnachricht integriert. Zusätzlich sind die Projektionsparameter in das UTM-System Zone 32 integriert. Nicht alle RTK-Rover unterstützen die RTCM3-Transformationsnachricht im vollen Umfang! Die mit der RTCM3-Transformationsnachricht in Bayern erzeugten physikalischen Höhen sind Normalhöhen im DHHN2016 (Höhenstatus 170).

Die Ergebnisse des Online-Berechnungsdienstes werden im ETRS89/DREF91 (UTM 32) und zusätzlich im DHDN90 (GK12) auf Basis der NTv2 BY-SAPOS abgegeben. Die Höhenkomponente wird auf Basis des GCG2016 im DHHN2016 abgegeben.

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 (siehe nächster Punkt 3). Dieses Programm unterstützt viele Ein- und Ausgabeformate, die Modelle können in Rovergeräte und GIS-Programme direkt eingebunden werden.

3) Lage- und Höhentransformationsmodelle zur Einbindung in GNSS-Endgeräte
Zur Anwendung von gitterbasierten Transformationen in GNSS-Rovern werden für die gesamte Landesfläche Bayerns Transformationsgitter angeboten. Die Gittermodelle in Lage und Höhe entsprechen internationalen Standards (z.B. NTv2) und können in proprietäre Firmenformate umgewandelt werden – fragen Sie dazu Ihren Gerätesupport.

a) 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 Lagetransformationsmodell NTv2 BY-SAPOS (ehemalige Bezeichnung: NTv2 Bayern 2011) auf ihrem Rover installieren. Es 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.

b) Für GNSS-Echtzeitmessungen im historischen Höhenbezugssystem DHHN12 (Höhe über NN) ist die Installation des Höhentransformationsmodells NN_Bayern_2007 (DHHN12) auf dem GNSS-Instrument erforderlich. Es wird in den drei Standardformaten Ascii (*.hsa), Binär (*.hsb) und XML (*.xml) angeboten.

Beide Modelle stehen im SAPOS-Downloadbereich unter "Lage- und Höhenmodelle für GNSS-Rover" zum kostenlosen Download zur Verfügung.

2. Passpunkte für Transformationen

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 10.5...) 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)