derletztekick.com

Apps → Koordinatenumrechnung

Koordinatenumformung und -transformation mit GeoTra

GeoTra - Koordinatenumformung und Bezugssystemwechsel (Datumstransformation)
GeoTra - Koordinatenumformung und -transformation

GeoTra - Geodätische Transformationen - ermöglicht die Umformung und Transformation von Koordinaten zwischen verschiedenen geodätischen Referenzsystemen. Das geodätische Datum, bestehend aus einer Abbildung (3° bzw. 6° Gauß-Krüger, UTM) und einem Referenzellipsoid (bspw. Bessel, Krassowski, Hayford oder GRS80), ist vom Anwender für das Start- und Zielsystem jeweils vorzugeben. Die eigentliche Datumstransformation - der Übergang von einem Referenzsystem zum anderen - erfolgt auf der Basis geozentrischer Koordinaten über eine räumliche Helmert-Transformation. Um möglichst flexibel zu sein, erfolgt der Datumsübergang zweistufig. Im ersten Schritt werden die geozentrischen Koordinaten des Startsystems in WGS84 transformiert. In einem zweiten Schritt erfolgt die Überführung der zuvor bestimmten WGS84-Koordinaten ins eigentliche Zielsystem. Transformationsparameter sind für die in Deutschland repräsentativen Bezugssysteme (ED50, S42/83, DHDN, ETRS89) hinterlegt. Für andere Transformationen sind geeignete Parameter vom Anwender selbst vorzugeben.

Im Allgemeinen liegen die Koordinaten nicht in geozentrischer Form vor. GeoTra akzeptiert daher neben der Eingabe geozentrischer Koordinaten auch geographische und verebnete Koordinaten. Selbstverständlich werden auch die ins Zielsystem transformierten geozentrischen Koordinaten in geographische und verebnete Koordinaten umgeformt. Der schematische Berechnungsablauf kann der nachfolgenden Graphik entnommen werden.

Koordinatenumformung und Datumstransformation
Schema zur Koordinatenumformung und Datumstransformation mittels GeoTra

Während die Umformung von verebneten zu geographischen Koordinaten keine Probleme bereitet, wird für die weitere Umformung in geozentrische Koordinaten die Undulation, der Abstand zwischen dem Geoid und dem gewählten Bezugsellipsoid, benötigt. Diese ist i.d.R. nicht bekannt, sodass mit Genauigkeitsverlusten bei der Umformung zu rechnen ist. Weiterhin limitieren auch die Transformationsparameter die Qualität der Zielkoordinaten. Bei den meisten globalen Parametersätzen sind nur Genauigkeiten von 2-5m zu erwarten.

Neben dem o.g. strengen Bezugssystemwechsel kann ein Datumswechsel auch über eine bilineare Interpolation von NTv2-Gitterdaten (National Transformation, Version 2) realisiert werden. Hierbei werden keine Höhen benötigt, da der Übergang auf Basis der geographischen Länge und Breite erfolgt. Voraussetzung ist jedoch, dass ein entsprechendes Gitter zur Verfügung steht. Für die Bundesrepublik Deutschland hat die Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder (AdV) NTv2-Gitterdaten zur Bundeseinheitlichen Transformation für ATKIS (BeTA2007) erzeugt, die kostenfrei zu beziehen sind. Die Genauigkeit dieser Transformation wird mit <1m angegeben. Für genauere Transformationen stellen einige Bundesländer z.T. kostenfreie NTv2-Gitterdaten bereit. Die Landesvermessung Sachsen spezifiziert bspw. die herausgegebene SäTA2010 mit <4cm (3σ).

GeoTra unterstützt den Bezugssystemwechsel mittels NTv2-Gitterdaten. Analog zur strengen Transformation können dabei wahlweise verebnete oder geographische Koordinaten vorgegeben werden. Beide Darstellungen werden wiederum im Zielsystem ausgegeben. Liegen für ein Gebiet NTv2-Daten vor, müssen diese GeoTra lediglich zugänglich gemacht werden und stehen anschließend für Transformationen zur Verfügung. Um mehrere Punkte zu transformieren, stellt GeoTra einen Batch-Modus bereit, der Daten aus einer Datei liest und entsprechend der gewählten Einstellungen umformt und transformiert.

Unterstützt durch SourceForge.net
Powered by sf.net

Das Softwarepaket GeoTra zur Koordinatenumformung und -transformation ist Teil der freien Ausgleichungssoftware JAG3D und unterliegt somit ebenfalls den OpenSource-Bestimmungen der GNU-GPL. GeoTra wird zusammen mit JAG3D ausgeliefert.

Java Graticule 3D