Position exakt vermessen

Ich möchte gerne diverse Messungen über die Genauigkeit meines GPS und einiger anderen Geräte machen. Dazu möchte ich die Geräte 24 Stunden an einer fixen Stelle Tracks aufzeichnen lassen, zum Beispiel alle 10 Sekunden einen Punkt im Tracklog machen lassen. Anschliessen möchte ich statistisch auswerten wie genau die Messung war. Dazu möchte ich zum Beispiel die Varianz verschiedener Größen (Position 2D, 3D, Höhe, ...) ausrechnen.

Um den Fehler auszurechnen brauche ich allerdings die Koordinate des tatsächlien Standortes. Die habe ich leider nicht. Im Moment nehme ich einfach den Mittelwert einer 24-Stundenmessung. Leider sind die Mittelpunkte zweier solche Messungen bis zu 4 Meter auseinander, was mich doch etwas verwundert hat. Aber durch die relativ hohen Abweichung scheint mir die so ermittelte Koordinate doch nicht so geeignet.

Schön wäre daher wenn ich zum Beispiel einen Punkt auf unserem Balkon genau vermessen könnte. Eine Möglichkeit wäre sicherlich irgendwie einen GPS-Empfänger mit Trägerphasenmessung zu beschaffen, aber ich möchte den nicht für viel Geld irgendwo leihen.

Hat irgendjemand Anregungen oder Vorschläge zu dem Thema?

Gruß,
Patrick

Solange Du systematisch grobe Fehler drin hast kannst Du rechnen und ausgleichen was Du willst. Du wirst auch zu Ergebnissen kommen, aber die sind eher falsch als richtig. Das ist so als ob Du ein Auto mit einer Meterlatte ohne weitere Einteilung millimetergenau abmessen willst. Kannste auch mehrfach machen, wenn Du es unendlich oft machst haste sogar einen sicheren Wert, stimmen tut der aber noch lange nicht ;-)

moenk schrieb:

Solange Du systematisch grobe Fehler drin hast ...

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Hehe, danke für die lustige Veranschaulichung.

Aber ich glaube Du hast mich ein bisschen falsch verstanden. Ich denke ich habe keinen systematischen Fehler in meinen Messungen. Die Abstände von 4 Metern bei den Mittelwerten der Messungen, habe ich nur zwischen zwei Messungen von jeweils 3 Stunden und das war auch der größte Fehler der je aufgetreten ist.
Die Mittelwerte der letzten beiden 24-Stunden Messungen liegen zum Beispiel nur 48 Zentimeter auseinander.

Trotzdem hätte ich gerne noch eine genaue Koordinate meines Messpunktes.

Google Earth ist nach meiner Erfahrung ein ziemlich genaues Vermessungsinstrument. Die Auflösung liegt im Bereich einiger Großstädte bei 0.2 Metern.

Ich habe kürzlich mal die zentimetergenau vermessenen Punkte einer tachymetrischen Geländeaufnahme in Brandenburg transformiert und nach GE übertragen. Mein Eindruck war, dass es im Bereich weniger Dezimeter passt. Das muss natürlich nicht überall zutreffen.

Wenn du in einem hochaufgelösten Gebiet wohnst, suche deinen Balkon in GE, und greife die Koordinaten ab, dann hast du vielleicht deinen Referenzpunkt auf ein paar Dezimter genau.

Es würde mich auch mal interessieren, ob das klappt.

Viele Grüße
Chris

Hallo Chris,

danke für die interessante und lustige Idee.
Es war nicht so ganz einfach auf dem GE-Bild den exakten Punkt auf dem Balkon abzuschätzen, da das Bild doch sehr verschwommen ist. Ich würde schätzen das ein Pixel im GE Bild bei mir knapp 2 Meter hat, naja eher etwas weniger vielleicht.

Die Entfernung von dem Punkt aus GE zu dem Mittelpunkt meiner letzten Messung beträgt 1,84 Meter. Ich finde das Ergebnis überraschend genau. Vielleicht sollte ich Caches zukünftig mit GE vermessen?

Die Genauigkeit reicht noch nicht ganz, um damit die "wahre" Koordinate des Messpunktes zu ermitteln, zeigt aber, dass ich nicht völlig daneben liege.

Danke noch mal für die konstruktive Anregung.

Evtl. kann man auch eine Top50/Top25-Karte bzw. die Software benutzen, um den Punkt genau zu lokalisieren.

Gruß

Björn

C9H14NO3 schrieb:

Evtl. kann man auch eine Top50/Top25-Karte bzw. die Software benutzen, um den Punkt genau zu lokalisieren.

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Danke, auch eine gute Idee.

Schade, dann wohnst du leider nicht in einem hochaufgelösten Gebiet. In manchen Gegenden lässt sich die Bildqualität steigern, wenn man die Terraindarstellung abschaltet. Vielleicht wäre das noch einen Versuch wert.

Die Top50 oder Top25 wird nicht viel helfen. Die Kartiergenauigkeit liegt so bei 0.2mm. Bei einem Maßstab von 1:25000 ergibt sich eine Genauigkeit von 0.2mm*25000=5 m, bei der Top50 sind es nur 10m.

An der TU Darmstadt gibt es auch einen Fachbereich Geodäsie, die haben dort ganz sicher mehrere geodätische GPS-Empfänger. Während meines Studiums haben wir öfter für Kommilitonen aus anderen Fachbereichen Punkte eingemessen, das war eine reine Getränkefrage.

Geocachen mit GE anstatt GPS sollte eigentlich funktionieren, zumindest an Orten, die man auf dem Luftbild gut einsehen kann und wo es genügend Anhaltspunkte im Gelände gibt. Die Genauigkeit ist in jedem Fall besser als bei einem normalen GPS-Empfänger.

geometer42 schrieb:

Schade, dann wohnst du leider nicht in einem hochaufgelösten Gebiet. In manchen Gegenden lässt sich die Bildqualität steigern, wenn man die Terraindarstellung abschaltet. Vielleicht wäre das noch einen Versuch wert.

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Werde ich mal probieren.

geometer42 schrieb:

Die Top50 oder Top25 wird nicht viel helfen. Die Kartiergenauigkeit liegt so bei 0.2mm. Bei einem Maßstab von 1:25000 ergibt sich eine Genauigkeit von 0.2mm*25000=5 m, bei der Top50 sind es nur 10m.

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Gutes Argument. Dann kann ich mir diesen Versuch sparen.

geometer42 schrieb:

An der TU Darmstadt gibt es auch einen Fachbereich Geodäsie, die haben dort ganz sicher mehrere geodätische GPS-Empfänger. Während meines Studiums haben wir öfter für Kommilitonen aus anderen Fachbereichen Punkte eingemessen, das war eine reine Getränkefrage.

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Das ist ein richtig guter Vorschlag. Ich glaube das ist die beste Möglichkeit einen genauen Referenzpunkt zu bekommen.

geometer42 schrieb:

Geocachen mit GE anstatt GPS sollte eigentlich funktionieren, zumindest an Orten, die man auf dem Luftbild gut einsehen kann und wo es genügend Anhaltspunkte im Gelände gibt. Die Genauigkeit ist in jedem Fall besser als bei einem normalen GPS-Empfänger.

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Bei einigen Caches müsste das gut funtionieren. Werde das mal bei meinen eigenen Caches nachsehen...

Vielen, vielen Dank für die zahlreichen konstruktiven Vorschläge. Freut mich sehr, nette Leute im Forum zu treffen, die einen ernst nehmen.

Gruß,
Patrick

Alles käse.
Du solltest dir einen Freund beim Vermessungsamt oder geodät suchen, der dir auskunft über die kleinen vermessungspunkte im asphalt geben kann.
dann brauchst du "nur noch" jemanden der dir die gk-koors in wgs84 umrechnen kann (das ist nämlich üüüberhaupt nicht ohne, weil es da mehrere änderungen des bezugssystems gab) und dann hast du zentimetergenaue koors. manchmal geben einen die vermesser an der strasse auch auskunft - einfach fragen, hat bei mir schon geklappt - aber die umrechnung hat mir den rest gegeben, also lass dir auch gleich sagen was für ein gauss krüger das ist.
google earth dafür zu nehmen ist das drolligste was ich heute gelesen habe.

ergänzend will ich noch hinzufügen, ich habe jetzt einen vermesser kennengelernt. der sagt, es ist verhältnismäßig teuer sich über handy die korrekturdaten kommen zu lassen - ich wollte nämlich mal einen cache einmessen lassen. bezüglich genauigkeit sagte er, die genauigkeit mit gps ist schon sehr schwankend trotz korrekturdaten, ich hatte mal an einem tag glatt 7 zentimeter!! abweichung zwischen zwei messungen eines punktes...als geocacher sage ich da - probleme hat der kerl...die hätte ich auch gern.

Noch eine Alternative fällt mir ein: Die genauen Koordinaten der Grenzsteine kann man sich geben lassen (für ein paar Euro). Dann mit einem Massband den Abstand zum Neupunkt messen und dann einen Bogenschnitt rechnen.

moenk schrieb:

Noch eine Alternative fällt mir ein: Die genauen Koordinaten der Grenzsteine kann man sich geben lassen (für ein paar Euro). Dann mit einem Massband den Abstand zum Neupunkt messen und dann einen Bogenschnitt rechnen.

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Die Methode klingt auch wirklich interessant. Welche Grenzsteine meisnt Du genau? Die Grunstücksgrenzen von Privatgrundstücken oder eher die Grenzsteine von Stadtgrenzen? Vermute eher letzteres.
Wo würde ich denn nach diesen Grenzsteinen fragen?

Klingt auf jeden Fall auch vielversprechend.
Auf jeden Fall danke für den interessanten Hinweis.

Gruß,
Patrick

Sir Cachelot schrieb:

Du solltest dir einen Freund beim Vermessungsamt oder geodät suchen, der dir auskunft über die kleinen vermessungspunkte im asphalt geben kann.

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Ich glaube das wäre wirklich praktisch. Muss mal die Augen offen halten wer das hier in der Gegend so ist und wo diese Leute so sind. Vermutlich sind die gar nicht so unkooperativ, wenn man sie nett fragt und auch noch Interesse für ihre Arbeit zeigt.

Ich denke, ich habe keinen systematischen Fehler in meinen Messungen.
Die Mittelwerte der letzten beiden 24-Stunden Messungen liegen zum Beispiel nur 48 Zentimeter auseinander.

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Wenn du ein Consumer-GPS-Gerät hast, hast du schon einen systematischen Fehler. Die Mittelwertbildung auf Zentimeter macht deshalb keinen Sinn, ähnlich wie du ein Auto nicht mit Fußtritten auf Zentimeter genau abmessen kannst, selbst wenn du den Versuch zu jeder vollen Stunde wiederholst.

Mogel schrieb:

Wenn du ein Consumer-GPS-Gerät hast, hast du schon einen systematischen Fehler. Die Mittelwertbildung auf Zentimeter macht deshalb keinen Sinn, ähnlich wie du ein Auto nicht mit Fußtritten auf Zentimeter genau abmessen kannst, selbst wenn du den Versuch zu jeder vollen Stunde wiederholst.

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1. Ich will gar keine Position auf Zentimeter genau messen, sondern nur den Fehler unter verschiedenen Empfangsbedingungen und Einstellungen ermitteln. Dafür wäre eine exakte Position hilfreich.

2. Fehlerbehaftete Größen, deren Fehler normalverteilt ist, lassen sich sehr wohl durch Mittelwertbildung in der Genauigkeit steigern.

Der Fehler ist aber nicht normalverteilt. Höchstens, wenn du viele Tage lang misst.

Mogel schrieb:

Der Fehler ist aber nicht normalverteilt. Höchstens, wenn du viele Tage lang misst.

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doch ist er. Genau ich messe mehrere Tage.

Also innerhalb von Stunden springt das Gerät meiner Erfahrung nach nicht normalverteilt um den "richtigen" Punkt herum, sondern zeigt stundenlang relativ stabil den falschen Wert an, später bei anderer Satellitenkonstellation wiederum stundenlang einen anderen falschen Wert. Ok, auf lange Sicht mag das normalverteilt sein.

Mogel schrieb:

Also innerhalb von Stunden springt das Gerät meiner Erfahrung nach nicht normalverteilt um den "richtigen" Punkt herum, sondern zeigt stundenlang relativ stabil den falschen Wert an, später bei anderer Satellitenkonstellation wiederum stundenlang einen anderen falschen Wert. Ok, auf lange Sicht mag das normalverteilt sein.

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Diese Erfahrung teile ich absolut. Freut mich, dass wir uns doch einig sind.