Geodätische Messpunkte

Service für den Bürger ...


Wofür kann man sein GPS-Gerät benutzen - außer zum Navigieren von Punkt A nach B?

Nun, in der Vergangenheit konnte man z.B. am Degree Confluence Projekt teilnehmen und kreuzende Längen- und Breitengrade aufsuchen, sich als Schatzsucher beim Geocaching verwirklichen oder auch beim Projekt Open Street Map zur Kartierung der Welt beitragen.

Nicht immer funktionierten allerdings die Spielereien mit GPS problemlos. Wer bei der Benutzung des GPS-fähigen Geräts Probleme festzustellen glaubt, dem kann nun nun vielleicht geholfen werden.

Viel Gerümpel für den Referenzpunkt ...Die deutschen Vermessungsämter bieten inzwischen einen relativ neuen Service für den Bürger an, damit es heute niemandem mehr so geht wie noch unserem Autor Jens Plackner vor gut einem Jahrzehnt: Man kann nun öffentliche geodätische Messpunkte aufsuchen, um die Genauigkeiten seines Geräts zu überprüfen, sei es GPS, Smartphone, Tablet oder sonstiges. Hauptsache, es hat einen GPS-Chip.

Auf diese Weise kann sich dann eventuell zeigen, wo das Problem begründet ist: im Gerät oder vielleicht doch eher bei dem davor ...

Geodätische Messpunkte gibt es bereits seit dem 19. Jhdt.: Sie dienen den Vermessern als feste Bezugspunkte. Dabei werden diese Punkte unterschieden in Lage-, Höhen- oder Schwerefestpunkte.

In Deutschland gibt es pro 1 - 5 qkm jeweils einen Lagefestpunkt, dessen Koordinate und Höhe (auf ca. 5 mm genau) als Bezugspunkt genutzt werden kann. Manchmal handelt es sich hierbei um unauffällige Granitklötze, Einkerbungen in Felsen, eingelassene Metallplatten und vieles mehr.

Die Höhenfestpunkte sind Bezugspunkte für Höhenangaben und -vermessungen. Sie haben den Anspruch, die Höhe auf 1 mm genau anzugeben. Diese Genauigkeit erfüllen die Lagefestpunkte nicht. Höhenfestpunkte erfordern, dass sie auf besonders stabilem Untergrund befestigt werden. Man findet sie häufig als Metallbolzen an Kirchtürmen, Gebäuden oder Felsen.

Schwerefestpunkte dienen als Bezugspunkte für die Schwerkraft. Da es sich bei der Erde nun mal um ein recht unregelmäßig geformtes Gebilde handelt, ist die Schwerkraft bzw. das lokale Schwerefeld je nach Position auf der Erde auch unterschiedlich. Das wiederum hat zur Folge, dass die Lotrichtung an verschiedenen Orten abweichen kann - senkrecht ist nun mal nicht überall gleich senkrecht. Da die Vermesser Geräte mit Libellen benutzen, müssen sie die Schwerkraftabweichungen berücksichtigen, wenn es genau sein soll. Ca. 16.000 solcher Schwerefestpunkte sind in Deutschland vorhanden.

Allgemein sind die obigen Festpunkte oft sehr unscheinbar, teilweise auch unterirdisch. Listen, wo sich solche Festpunkte befinden, kann man bei den Vermessungsämtern kaufen oder auch in den 1 : 25.000 topographischen Karten entdecken. "Öffentliche" Festpunkte sind dagegen eher selten anzutreffen.

Im Zeitalter des GPS wurden nun ca. 300 GPS-Referenzpunkte eingerichtet für den Satellitenpositionierungsdienst der deutschen Landesvermessung (SAPOS). Man erkennt diese Referenzpunkte an kleinen weißen, oft halbkugelförmigen GNSS-Antennen z.B. auf Hausdächern.

QR-Code auf dem Bremer Referenzpunkt ...Unter Verwendung dieser Referenzpunkte hat man mittlerweile begonnen, auch "öffentliche" GPS-Referenzpunkte einzurichten, den ersten in Bayern im Jahr 2013. Die öffentlichen GPS-Referenzpunkte bestehen in der Regel aus einem Stein mit einer gravierten Metallplatte. Zusätzlich zu den Koordinaten- und Höhenangaben finden sich gelegentlich auch QR-Codes, mit denen man zu einer Informations-Webseite über den Referenzpunkt gelangt.

Die GPS-Referenzpunkte werden als Service angeboten zur Überprüfung der GPS-Empfänger - und zwar zentimetergenau, damit z.B. endlich mal geklärt wird, warum man den Geocache einfach nicht finden kann ...  

Die Besucher sollen dazu ihr Gerät auf eine Markierung legen und dann die Genauigkeit der Messung mit den Angaben auf der Tafel des Referenzpunktes vergleichen.

Folgende Verfahren sind möglich, nachdem man das GPS-Gerät auf das Map Datum (Bezugssystem) "WGS84" und das Koordinatensystem auf "Geographisch" oder "UTM" eingestellt hat:

  • Man gibt die Koordinaten des Referenzpunktes als Ziel ein. Danach legt man das GPS-Gerät auf den Referenzpunkt und lässt sich die Differenz zur Zielkoordinate anzeigen.
  • Man legt das GPS-Gerät auf den geodätischen Referenzpunkt und bestimmt die Koordinaten. Danach vergleicht man die gemessenen Koordinaten mit den Koordinaten des Referenzpunktes.

Manche Referenzpunkte wie z.B. derjenige in München wurden gleich von den Geocachern in Beschlag genommen und so lohnt es sich, vor dem Besuch des Referenzpunktes einmal zu prüfen, ob und welcher "Schatz" dort eventuell verborgen ist.

Das Netz der  öffentlichen geodätischen GPS-Referenzpunkte wird nun weiter ausgebaut und so mancher Ort gestaltet "seinen" Punkt recht liebevoll und bietet ihn als neue Touristenattraktion an. Auch in Ebersberg (Redaktionssitz des Explorer Magazins) wurde im November 2014 vom bayrischen Finanzminister Dr. Markus Söder ein Referenzpunkt eingeweiht. 

Ein neues Sammelgebiet tut sich damit auf: Neben dem Besuch von Degree Confluence Punkten und Geocaches kann man nun auch GPS-Referenzpunkte "sammeln" und dabei vergleichen, ob die Abweichung der Geräte auch überall identisch angegeben wird. Ein neuer Zeitvertreib mit GPS!


Idyllisch gelegen: "unser" Referenzpunkt!Wir beginnen sofort damit und stapfen durch den Schnee zuerst hinüber zu "unserem" Punkt in Ebersberg, der unmittelbar benachbart zum dortigen Waldmuseum liegt. Diesen Punkt werden wir auch Anfang nächsten Jahres wieder bei unseren Experimenten mit einem Sextanten aufsuchen.

Wir erreichen unser Ziel gut bepackt mit einigen noch funktionstüchtigen und z.T. "historischen" Geräten, die wir auf die Schnelle finden können: Ein Garmin ZUMO 550, ein Garmin GPS 45 XL, ein Garmin GPS 12 XL, ein TomTom ONE IQ, ein HTC Orbit PDA, ein LG Optimus Android Smartphone, ein HTC Windows Phone, ein ASUS VivoTab Windows-Tablet sowie zwei Kameras (Panasonic Lumix DMC-TZ61, Sony Cybershot DSC HX10V) mit GPS-Service.

Vorbei kommende Skifahrer schauen ein wenig fassungslos zu uns und unserem Gerätepark. Was gibt es auch schöneres als am idyllisch gelegenen Referenzpunkt  im Schnee bei gleißender Sonne die Displays all der Geräte abzulesen und für die Dokumentation und Auswertung zu fotografieren ...

Zwei Fotografen im Stress ...Eine Spaziergängerin setzt sich zu uns in die Nähe, vielleicht fasziniert von dem sonderbaren Tun und den absurden Dialogen:

Siehst du was? Nö!
Soll ich was abschatten? Hilft nix!
Hat das Gerät ausreichend Satelliten gefunden? Seh' nix!
Kannst du sehen, ob das Foto gut geworden ist? Wie denn, alles ist hell, vielleicht ist aber auch alles schwarz!
Mist, die Brille hat sich jetzt auch noch verdunkelt, da kann man ja gar nix mehr sehen ...
Sch..., das Gerät hat sich jetzt auch noch abgeschaltet, deshalb sieht man nix, ich schalte mal wieder ein ...
Seh' immer noch nix ...
Alles spiegelt sich, ich sehe immer nur mich, aber keine Anzeige!
Hoffentlich halten die Akkus durch ...
Halt einfach mit der Kamera drauf, Photoshop wird die Koordinaten lesbar machen ...
So eine bekloppte Idee ...
Bei Nacht und Nebel wäre wahrscheinlich alles einfacher gewesen ...
usw. usw.

Trotz all der Widrigkeiten lassen wir unseren Geräte ausreichend Zeit, sich zu akklimatisieren und die GPS-Satelliten zu orten. Bei den Geräten, die keine Möglichkeit haben, die Position direkt anzuzeigen, benutzen wir unseren Positionsrechner im Web. Mit etwas Geduld erscheinen  dann auch die GPS-Koordinaten ... 

Garmin ZUMO 550 Abweichung: 2,37 m Entfernung / keine Höhenangabe
Garmin 45 XL Abweichung: 6,67 m Entfernung / 3,9 m Höhe
Garmin 12 XL Abweichung: 5,55 m Entfernung / 4,7 m Höhe
TomTom ONE IQ Abweichung: 1,43 m Entfernung / keine Höhenangabe
HTC Orbit PDA Abweichung: 12,11 m Entfernung / 10,9 m Höhe
LG Optimus Android Smartphone Abweichung: 2,75 m Entfernung / keine Höhenangabe
HTC 7 Pro Windows Phone Abweichung: 11,6 m Entfernung / 8,7 m Höhe
ASUS VivoTab ME400C Windows-Tablet Abweichung: 13,22 m Entfernung / 1,3 m Höhe
Panasonic Lumix DMC-TZ61 Abweichung: 8,94 m Entfernung / keine Höhenangabe
Sony Cybershot DSC HX10V Abweichung: 4,70 m Entfernung / keine Höhenangabe

Das Ergebnis ist wenig überraschend, wir haben keine dramatischen Abweichungen, die wir mit unserem Entfernungsmesser berechnen können. Wir benutzen dazu die Ergebnisse  nach der Haversine-Formel, da diese für kurze Entfernungen die zuverlässigsten Werte liefert.

Und da wir nicht so weit weg sind von München, fahren wir bei nächster Gelegenheit sicher auch noch zum Olympiapark: Wenn man ein neues Hobby beginnt, dann aber richtig! Und bietet sich ein verlängertes Wochenende in Bremen nicht auch gleich an, um nach nördlichen Referenzpunkten Ausschau zu halten?

Eine zentrale Liste der geodätischen Referenzpunkte gibt es derzeit leider noch nicht. Wir haben deshalb für die einzelnen Bundesländer verschiedene uns bekannte Quellen zusammengestellt:

Viel zu tun ...

Wir würden uns natürlich freuen, wenn uns Leser von "ihrem" GPS-Referenzpunkt ein oder mehrere Fotos zusenden, die wir hier dann veröffentlichen können.

GPS-Referenzpunkte:

Ebersberg 48° 5,31547' Nord
011° 57,61386' Ost
596,7 m über NN
Geocache
Der Referenzpunkt in Ebersberg, der Standort ... Der Referenzpunkt in Ebersberg, die Platte ...
München 48° 10.19361' Nord
011° 33,09162' Ost
565,1 m über NN
Geocache
Bild folgt ...
Bremen 53° 04,4945' Nord
008° 48,2237' Ost
5,3 m über NN
kein Geocache
Der Referenzpunkt in Bremen, der Standort ... Der Referenzpunkt in Bremen, die Platte ...
Bremerhaven 53° 32,7040' Nord
008° 34,3037' Ost
3,9 m über NN
kein Geocache
Der Referenzpunkt in Bremerhaven, der Standort ... Der Referenzpunkt in Bremerhaven, die Platte ...
Daun
in der Eifel
50° 11,9283' Nord
006° 49.7133' Ost
436,26 m über NN
Geocache
Daun (Wikimedia Commons, Poppei [CC BY-SA 3.0])
Frankfurt
am Main
50°  06,657' Nord
008° 40,912' Ost
97,1 m über NN
kein Geocache
Frankfurt am Main (Wikimedia Commons, Dontworry [CC BY-SA 4.0])
Konstanz 47° 40,151' Nord
009° 10,661' Ost
400,13 m über NN
kein Geocache
Konstanz (Wikimedia Commons, De6647 [Public domain])

© 2015-2017 Sixta Zerlauth, Bilder Daun, Frankfurt am Main, Konstanz: Wikimedia Commons: siehe Bildtitel