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Institut für Erdmessung – Universität Hannover 209
das IfE als Rechenstelle der IAG Geoidkommission, Subkommission
für Europa, tätig. Seit Inkrafttreten der neuen
Struktur der IAG Mitte 2004 werden die entsprechenden
Aufgaben im Rahmen eines IAG-Projekts innerhalb der
Kommission 2 durchgeführt (Chair H. Denker, Hannover).
Das Ziel ist dabei, bei der nächsten IUGG-Generalversammlung
in 2007 eine vollständige Neuberechnung sowie ein
Zwischenergebnis in 2005 vorzulegen. Das Projekt wird
durch ein Steering Committee geleitet, das aus 8 Personen
(einschl. Chair) besteht. Daneben gibt es nationale Vertreter
mit entsprechenden Experten aus den europäischen Ländern.
Im Berichtszeitraum wurde damit begonnen, alle europäischen
Schweredatensätze neu aufzubereiten und in einheitliche
Referenzsysteme in Lage, Höhe und Schwere zu
transformieren. Daneben konnten neue Datensätze für
Deutschland, Niederlande, Belgien, Luxemburg, Schweiz
und Estland integriert. Ferner wurden neue globale
Schwerefeldmodelle aus den Satellitenmissionen CHAMP
und GRACE verfügbar gemacht, die eine erheblich verbesserte
Geoidgenauigkeit im langwelligen Bereich erwarten
lassen. Erste Testrechnungen mit den neuen Datensätzen
werden in 2004 durchgeführt.
Projekt Qualitätsverbesserung im SAPOS®-Netz Niedersachsen
Stationsabhängige Fehleranteile bei GNSS-Trägerphasenmessungen
können Genauigkeitsverluste von mehreren
Zentimetern hervorrufen und damit zu systematischen
Effekten bei der Modellierung des Fehlerhaushalts innerhalb
von Referenzstationsnetzen führen. Zur Gruppe der stationsabhängigen
Fehler zählen – neben den Variationen der
Antennenphasenzentren (PCV) – die sogenannten Mehrwegeeffekte,
die in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen
der jeweiligen Station durch Überlagerung
der direkten Satellitensignale mit Umwegsignalen hervorgerufen
werden. Fehlerhafte Streckenmessungen, die im
Bereich der GPS-Trägerphasenbeobachtungen eine Größenordnung
von bis zu sechs Zentimeter annehmen können,
sind die Folge. Häufig entstehen hierdurch sinusförmig variierende
Positionsfehler, im ungünstigsten Falle auch falsche
Mehrdeutigkeitsfestsetzungen.
Da sich Mehrwegeeffekte weder durch Linearkombinationen
noch durch Relativverfahren eliminieren lassen, ist
am Institut für Erdmessung in Zusammenarbeit mit der
Firma Geo++ GmbH ein neuartiges Verfahren zur absoluten
Stationskalibrierung mit Hilfe eines beweglichen Roboterarmes
entwickelt worden, womit sich in Abhängigkeit von
Azimut und Elevation der einzelnen Satelliten absolute
Korrekturen auf mm-Genauigkeitsniveau ableiten lassen.
Erste Untersuchungen haben gezeigt, dass sich auftretende
Positionsfehler nach Anbringen dieser Korrekturen um
deutlich mehr als 50% reduzieren lassen.
Im Rahmen einer am 01.09.2002 begonnenen dreijährigen
Forschungskooperation mit der Landesvermessung+Geobasisinformation
Niedersachsen (LGN) soll dieses Kalibrierverfahren
zum einen technisch weiterentwickelt werden und
zum anderen auf ausgewählten niedersächsischen SAPOS®-
Referenzstationen praktisch zum Einsatz kommen, um unter
dem Schlagwort „Qualitätssicherung“ Genauigkeit und
Zuverlässigkeit des Dienstes künftig noch weiter steigern
zu können.
Dieses Projekt wird am Institut für Erdmessung von Dipl.-
Ing. F. DILSSNER bearbeitet.
Student. Projektseminar Erdmessung 2002/03: Hochpräzise
Bestimmung von physikalischen Höhenbezugsflächen
mit Zenitkamera, GPS und Gravimetrie für die
Justierung von linearen Teilchenbeschleunigern
Das deutsche Elektronensynchrotron DESY plant derzeit
in internationaler Zusammenarbeit den 33 km langen
Linearbeschleuniger TESLA und den Röntgenlaser XFEL.
Der Betrieb von Beschleunigungsanlagen dieser Länge
erfordert eine sehr hohe Aufstellungsgenauigkeit der strahlführenden
Komponenten. In jedem Teilabschnitt von 600 m
Länge (= Betatronwellenlänge) muss die Justierung mit
einer Nachbarschaftsgenauigkeit von 0.5 mm in der Lage
und 0.2 mm in der Höhe gewährleistet sein.
Hierzu wurde von ingenieurgeodätischer Seite an der
Bauhaus-Universität Weimar ein 3-Punkt-Alignement-
Verfahren weiterentwickelt, das die geforderte Lagegenauigkeit
garantiert. Zur hochpräzisen Höhenbestimmung
soll ein neuartiges Schlauchwaagensystem mit Ultraschallabgriff
eingesetzt werden. Die Flüssigkeitsoberfläche des
Schlauchwaagensystems und damit die Höhenbezugsfläche
folgt einer Äquipotentialfläche des Erdschwerefeldes. Die
Geometrie der Äquipotentialfläche muss im geforderten
Genauigkeitsbereich messtechnisch erfasst werden, weil
die Flugbahn der Teilchen unabhängig vom Einfluss des
Erdschwerefeldes realisiert werden soll.
Im Projektseminar wurden verschiedene Methoden zur
Schwerefeldbestimmung für diesen Genauigkeitsanspruch
untersucht. In einem Testgebiet bei Cuxhaven wurden in
Kooperation mit dem Institut für Geowissenschaftliche
Gemeinschaftsaufgaben (GGA) in Hannover gravimetrische
und astrogeodätische Messungen durchgeführt und mit
verschiedenen Ansätzen ausgewertet. Ergebnis dieser
Arbeiten ist, dass die Geometrie der Äquipotentialfläche
im gesuchten Spektralbereich (Wellenlänge < 600 m) mit
den beiden angewandten Verfahren erfassbar ist, die
Signalamplitude im Messgebiet allerdings unterhalb der
Fehlerschranke von 0,2 mm liegt. Simulationsrechnungen
zeigen, dass für andere Gebiete eine höhere Signalamplitude
nicht ausgeschlossen werden kann. Deswegen wird am
Institut über das Projektseminar hinaus in Kooperation mit
dem DESY an dieser Thematik gearbeitet. Ebenso werden
die praktischen Messungen mit dem digitalen Zenitkamerasystem,
die im Projektseminar begonnen worden sind,
weiter fortgesetzt.
Geodätische Woche 2003, Hamburg
Die Geodätische Woche 2003 (GW03) wurde vom 16. bis
19. September 2003 im Rahmen der INTERGEO 2003 in
Hamburg organisiert. Veranstalter war der DVW-Arbeitskreises
7 "Experimentelle, Angewandte und Theoretische
Geodäsie" (vormals AK10), wobei die lokale Organisation
der nahe gelegensten Professur für Physikalische Geodäsie
obliegt; insofern war das IfE personell und logistisch stark