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GNTRANS

Anwendungsgebiete

GNTRANS ist geeignet für klein- und großräumige Transformationen mit homogenen und inhomogenen Koordinatensystemen.

GNTRANS ist ebenfalls für Koordinatentransformationen in Problemgebieten einsetzbar, in denen sonst auf unterschiedliche Parametersätze (Insellösung) zurückgegriffen werden muss. Es transformiert Gebiete unter Berücksichtigung von Nachbarschaften und Diskontinuitäten (siehe Abbildung 1).

Ein mit GNTRANS erstelltes Transformationsmodul wird als einheitliche Transformation für alle Nutzer im abgedeckten Gebiet verwendet.

Individuelle zusätzliche Anpassungen vorhandener GNTRANS Module, so genannte Patches, dienen zur Steigerung der Genauigkeit oder zur lokalen Anpassung speziell auf Kundendaten abgestimmt.

GNTRANS ermöglicht die Nutzung von satellitengestützter Vermessung als schnelles, effizientes Messverfahren zur Bestimmung amtlicher Koordinaten ohne umständliche Transformationen über identische Punkte mit oben genannten Eigenschaften.

Ein Beispiel ist die Transformation von spannungsbehafteten amtlichen Koordinatensystemen der deutschen Lage- und Höhenfestpunktfelder (STN, DHDN, DHHN, ...) in das ETRF89 und umgekehrt.

Funktionsweise

GNTRANS verwendet einheitliche funktionale Ansätze zur Modellierung systematischer Anteile einer Transformation. In einer stochastischen Restklaffenprädiktion werden weitere Anteile unter Beachtung vorhandener Diskontinuitäten verteilt. Die Gesamttransformation ist in den Stützpunkten weitgehend frei von Restklaffen.

Abbildung 1: schematisiertes Beispiel mit Insellösungen I, II, III und Beachtung einer Diskontinuität zwischen I und III

Eigenschaften

• Einheitlichkeit
• Nachbarschaftstreue
• Homogenität
• Stetigkeit
• Berücksichtigung von Diskontinuitäten
• Eineindeutigkeit

Voraussetzungen

Die einmalige Erzeugung eines individuellen Transformationsmoduls geschieht auf Grundlage eines repräsentativen Satzes von identischen Punkten mit Koordinaten in Ursprungs- und Zielsystemsystem. Informationen über Diskontinuitäten fließen in die Modellierung ein.

Ein deutschlandweites GNTRANS Model besteht bereits. Die Genauigkeit der Transformation mit GNTRANS in die jeweiligen Landessysteme kann unterschiedlich sein, abhängig davon in welchem Gebiet transformiert wird. Für die Transformation gelten im allgemeinen folgende Standardabweichungen (1 Sigma):

	Lage	Höhe
DHDN-Bereich	5 cm	3 cm
STN-Bereich	1 cm	0.6 cm

Programme

GNTRANS wird als Kommandozeilen Programm oder als Windows Applikation zur Verfügung gestellt. Zusätzlich ermöglicht GNTRANS als DLL (Dynamic Link Library) die einfache Einbindung in eigene Entwicklungen.

Das bundesweite Transformationsmodul GNTRANS ist im Gleisberechnungsprogramm Verm.essen der Firma Technet GmbH integriert und steht dem Nutzer dort in gewohnter Programmumgebung zur Verfügung. Ebenso unterstütz das Planungs- und Entwicklungssystem CARD/1 der IB&T Ingenieurbüro Basedow & Tornow GMBH das Modul GNTRANS zur kompfortablen integerierten Transformation von Projektdaten. GNTRANS ist in den Modulen zur Koordinatentransformation von WASY optional verfügbar. Die von con terra vertriebene FME Software nutzt optional GNTRANS.

Neue Transformationsmodule oder Patches sind mit dem Geo++^® GNTRANS Generator (GNTRGEN) auch vom Nutzer selbst berechenbar. Der GNTRANS Generator ist ein zusätzliches Programmpaket und mit einer zusätzlichen Lizenz nutzbar.

Referenzen

Das Land Brandenburg setzt für die landesweite eineindeutige Transformation von Lage- und Höhenkoordinaten vom alten Gebrauchskoordinatensystemen (STN) in das einheitliche 3D-Bezugssystem ETRS89 das GNTRANS-Verfahren ein. Das Transformationsmodul BRA2ETRS wird allen Nutzern zur Verfügung gestellt.

Die Deutsche Bahn AG vollzieht den Übergang von den alten Gebrauchskoordinatensystemen auf ein einheitliches, homogenes Bezugssystem DB_REF. Hierfür wurde ein bundesweites Transformationsmodul GNTRANS erstellt. Das Transformationsmodell erlaubt eineindeutige, homogene, stetige und nachbarschaftstreue Transformationen zwischen ETRF89, DB_REF und Landessystemen.

Das Vermessungs- und Katasteramt Düsseldorf überführt Punktdaten des Liegenschaftskatasters vom derzeitigen Gebrauchskoordinatensystem in das europaweit einheitliche 3D-Bezugssystem ETRS89. Dazu wird das bundesweite Transformationsmodul GNTRANS und ein zusätzlich für Düsseldorf generierter GNTRANS Patch zur Genauigkeitsteigerung genutzt.

Das LGLN (Landesamt für Geoinformation und Landentwicklung Niedersachsen) (bis 2011 LGN) führte Untersuchungen verschiedener Transformationsansätze durch. Hierfür wurden mehrere GNTRANS Patches für das bundesweite GNTRANS Modul zur Genauigkeitsteigerung generiert und dem LGLN zur Verfügung gestellt. Letztendlich wurde die Entscheidung getroffen, eine spezielle GNTRANS_NI für den Übergang auf ETRS89 zu nutzen.

AXIO-Net  (vormals Ruhrgas AG) als Betreiber eines GNSS Referenzstations Services in Deutschland (ASCOS) stellt ihren Nutzern das bundesweite Transformationsmodul GNTRANS und auch GNTRANS Patches als zusätzlichen Transformations-Service in Echtzeit zur Verfügung. GNTRANS ermöglicht so in Echtzeit Messungen in den alten Gebrauchskoordinatensystemen sowie im DB_REF.

MPC/Mitsubishi Electric Corporation bzw. Jenoba Corporation, der Betreiber des GNSS Referenzstations-Services PAS in Japan nutzt GNTRANS. Mittels GNTRANS Transformationsmodellen werden Einflüsse durch Krustenbewegungen in ganz Japan modelliert. Das Modul steht den Nutzern des GNSS Referenzstations-Services zur Verfügung und kompensiert die Einflüsse der Krustenbewegungen in einer Echtzeit-Transformation.

Demo

Eine Demoversion zur Transformation einzelner Punkte kann im Internet unter gntrans.geopp.de interaktiv getestet werden.