Höhenmessung Altimetrie mittels GPS wie ?

Hatte mal vor die Frage zu stellen wie weit in Openstreetmap es Ansätze für eine Höhenvermessung gibt.

Denke das da sich der Ehrgeiz der Community sich da in Grenzen hält und so eine Sache in meiner Gegend=Flachland auch relativ schwierig wäre.

Nun möchte ich fragen wie die Höhenvermessung mit GPS funktioniert ?

Ist es denn tatsächlich möglich den Abstand des Satteliten zum Gerät zu bestimmen ?

Oder ist dafür eine Höhenkarte als Datenbankhintergrundinformation notwendig, die Ausgibt (evtl. auch interpoliert) welche Höhe über NN ich am Ort xy habe.

Aber auch mit einem Datenabgleich wäre das schwierig. Welches elektronische Kartenmaterial hat denn überhaupt die Höhenkordinaten (OSM doch wohl nicht). Dann gibt es frei öffentliches Datenmaterial eines amerikanischen Satteliten jedoch nur mit 10meter Genauigkeit für zivile und kostenlose Anwendungen.

Und mit einer Ungenauigkeit von 10 Metern kann man doch beim besten Willen hier bei mir nicht das Flachland vermessen. Da wären ja Messungen mit Dosenbaromtern mit 0,1mbar Auflösung schon 10-fach genauer insbesondere wenn es um relative Höhemessung (aus einem PKW heraus) zu einem Bezugspunkt geht.

Aber ich will nicht vom hundersten ins tausendste kommen.

Würde einfach mal wissen wollen wie überhaupt die GPS-Höhenmessung gehen soll. Es gibt ja anscheinend solche Geräte (wohl auch billige die können doch kein solch spezielles Kartenmaterial eingespeichert haben).

Möglicherweise funktioniert das ja ähnlich wie bei einem Vermessungs-Tachymeter (die Laserlicht ausstrahlen und zurückempfangen (der Satellit hätte dann Mikrowellen). So eine Realisation kann ich mir aber auch nicht vorstellen.

Hi
Das Verfahren heisst Differentielles GPS.
mit Hochwertigen Systemen für geodätische Zwecke erreicht man damit eine Genauigkeit im mm bis cm Bereich.

Dummerweise sind diese Systeme nicht ganz billig und nicht ganz trivial.

LG
Mike

Hallo,

ich stelle hier erst einmal zwei Links ein. Nicht nur aus Faulheit, sondern weil dort die von dir angesprochenen Frage schon ganz gut behandelt werden.

Zu den Grundlagen:

http://de.wikipedia.org/wiki/H%C3%B6henmessung

Zu OSM:

„Achtung: vom GPS angezeigte Höhen sind ungenau (+/-40 m), sie sind ohne Mittelwertsbildung für OSM unbrauchbar“

http://wiki.openstreetmap.org/wiki/DE:Altitude

Grüße

godam

Höhenmessung Standard bei jedem Gerät ?
Vielen Dank für Deine Antwort und dem Schlagwort dirrerentielles GPS ich habe mich dadurch auch bei Wikipedia etwas schlauer gemacht.

http://de.wikipedia.org/wiki/Differential_Global_Pos…

Also so wie ich das sehe beruht die Genauigkeit der besseren GPS Geräte nur durch das Vorhandensein der (ortsfesten) Referenzstationen.

Ich ziehe daraus den Scbluß, daß jedes Gerät ohne Referenzstation in etwa gleich schlecht anzeigen müßte.

Nun hätte ich noch allgemeine weitere Fragen (da ich noch kein GPS habe):

  • Ist die Höhenermittlung-z bei allen Geräten Standard d.h. könnten sie zu den Flächenkoordinaten xy (z.B. in Gaußkrüger9 auch noch die Höhe dazu mitausgeben ?
  • Wenn sowohl die Position auf der Fläche als auch die Höhe-z errechnet werden kann welche Koordinaten werden dann im allgemeinen genauer berechnet ? (bei Autofahren sind ja auch schon schnell mal Ungenauigkeiten von 30m drin…ist dann die Höhe genauer oder noch ungenauer ?

Und isr meine Annahme richtig, daß ich selber mit einem schlechten Billiggpsgerät eine Messung machen kann und dazu kostenlose zeitgleiche Referenzdaten einer nahen Referenzstation finde um das dezimetergenau sowohl in der Höhe als auch in xy genau einzumessen ? Sowas wäre ja opimal dann könnte man mit geringsten Geldbeutel relativ präzise Messungen machen.

Für eine Autofahrt (wo ich mir mit GPS den momentanen Steigungswinkel will der im Flachland ja nur ein Bruchteil eines Gons sein dürfte) wäre das ja auch noch brauchbar da es hier nicht um Absoluthöhen geht sondern um minimale Gefälleerfassungen die sich mit anderen Sensoren oder Klinometer nicht erfassen lassen.

So noch gefunden in Wikipedia:

Wie stark die Genauigkeit erhöht werden kann, hängt hauptsächlich von der Entfernung des DGPS-Empfängers von der Referenzstation ab. Die erreichbare Genauigkeit liegt je nach Qualität des Empfängers und der Korrekturdaten zwischen 0,3 m und 2,5 m für die Lage (x, y) und bei 0,2 m bis 5 m für die Höhe. Hochqualitative Systeme werten zusätzlich die Trägerphase aus (wie z. B. bei geodätischen Empfängern üblich) und erreichen Genauigkeiten von wenigen Millimetern (± 1 mm bis ± 10 mm pro km Abstand zur Referenzanlage).

Resumee:
Bei einfachen Geräten (nach Korrektur mit DGPS) nennt Wikipedia eine etwa größere Spanne bei der Höhe nämlich 0,2 Meter…5 Meter.

Aber noch meine Frage bleibt offen:

Kann man mit jedem GPS (sei es noch so billig) die Höhe messen (oder machen da einige nicht) ?

Hallo Fragewurm,

Kann man mit jedem GPS (sei es noch so billig) die Höhe messen
(oder machen da einige nicht) ?

Im Prinzip bestimmen alle Geräte auch die Höhe.

Die Positionsbestimmung funktioniert indem um jeden empfangen Sateliten eine Kugel berechnet wird. Auf dem Schnittpunkt der Kugeln befindet sich dann der Empfänger.

Die Sateliten senden dauernd ihre genaue Position und die Zeit. Mit Hilfe von mindestens 4 Sateliten kann man dann die Laufzeit der Signale, von den Sateliten zum Empfänger bestimmen. Die Laufzeiten ergeben dann die Radien der Kugeln.
Die Satelitenposition ist dreidimensional.

Normalerweise ergeben sich aber 2 Lösungen, wobei diejenige oberhalb der Satelitenbahnen ausgeschlossen wird.

Die genauigkeit der Positionsbestimmung hängt einerseits vom Empfänger und andererseits vom Wissen über die gesendeten Daten ab. Das Signal ist mehr oder weniger verschlechtert, das Militär kann geziehlt das ganze Koordinatennetz verschieben.
In verschlüsselter Form wird aber immer die genaue Position gesendet, nur sind diese Algorithmen nur dem US-Militär bekannt. Dadurch sind militärische Geräte genauer als die zivilen und das Militär benötigt kein Differential-GPS.

MfG Peter(TOO)

Hallo,

Einen „ganz billigen Empfänger“ würde ich nicht für OSM nehmen.
Da gibt es sicher welche ohne Höhenanzeige.

Ganz klar sehe ich nicht, was „genaue“ Höhen bringen sollen.
Die Höhen sind i.d.R. auf wenige Meter genau. Was sollen genauere ? In Einzelfällen hilft da die barometrische Höhendifferenzmessung, die manche GPS-Geräte auch liefern.

Zu dem Satz aus dem Altitude-Link nur eine Anmerkung:

„Achtung: vom GPS angezeigte Höhen sind ungenau (+/-40 m), sie
sind ohne Mittelwertsbildung für OSM unbrauchbar“

Den kann ich nicht deuten. Das könnten Ausreißer unter extrem schlechten Bedingungen sein. Das könnte auch eine Verwechslung mit der Differenz Meereshöhe-Ellipsoidhöhe sein.

Zu dem, was das Militär alles Schlimmes oder Tolles kann, keine Anmerkungen.

Naja, vielleicht schlafen wir alle nochmal drüber
Roland

Hallo Roland,

Zu dem, was das Militär alles Schlimmes oder Tolles kann,
keine Anmerkungen.

Das Militär kann das an Genauigkeit was das System technisch her gibt.
Alle Anderen können nur so Genau wie das Militär erlaubt.

GPS ist halt ein militärisches System.
Im Gegensatz dazu steht Galileo, das Europäische System, welches für zivile Anwendung das technisch machbare Maximum erlaubt.

MfG Peter(TOO)

Hallo,

… konnte ich Dir eine schlaflose Nacht bereiten :smile:

Mindestens seit 2008 kooperieren Militär und Transportbehörde der USA
http://www.gps.gov/policy/docs/2008-dod-dot-agreemen…

Inzwischen erzielen zivile Institutionen wie
http://de.wikipedia.org/wiki/International_GNSS_Service
oder
http://de.wikipedia.org/wiki/IERS

genauere Ergebnisse als das Militär.
Seit Jahren ist WGS84 durch ITRSyy quasi eingeholt bzw. überholt.

Was im Ernstfall passiert - da wollen wir nicht drüber nachdenken.

Ob das nun ‚robespierre‘ hilft ?
Er bräuchte wohl noch Unterstützung, müsste sich dazu nochmal äußern.

Roland