Sprache

The Austrian Geoid 2007

Roland Pail, Norbert Kühtreiber, Bernadette Wiesenhofer, Bernhard Hofmann-Wellenhof, Günther Of, Olaf Steinbach, Graz; Norbert Höggerl, Erich Imrek, Diethard Ruess, Christian Ullrich, Vienna

Zusammenfassung

Im Rahmen des Austrian Space Applications Programme (ASAP), Phase 3, gefördert durch die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft m.b.H. (FFG), wurde eine Neuberechnung des österreichischen Geoids (Projekt GEOnAUT) realisiert. Dieses Projekt wurde gemeinsam von den Instituten für Navigation und Satellitengeodäsie (Projektleitung) und für Numerische Mathematik der TU Graz durchgeführt. Das Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen (BEV) wirkte als beratender Partner mit und stellte Daten zur Verfügung.

Im Rahmen des Projektes wurde die Datenbank der lokalen Schwerefelddaten erweitert, validiert, homogenisiert und durch Neumessung von ca. 15 Lotabweichungspunkten ergänzt. Letztlich wurden ca. 14000 Schwereanomalien, 672 Lotabweichungspaare und 161 GPS/Nivellementpunkte verwendet. Hinsichtlich der globalen Komponente wurde das GRACE-Schwerefeldmodell EIGEN-GL04S verwendet. Weiters wurde ein digitales Geländemodell für Zentraleuropa als Kombination der hochauflösenden Geländemodelle von Österreich und der Schweiz (DHM25), sowie einem Geländeoberflächenmodell, abgeleitet aus Daten der Space-Shuttle-Topografiemission SRTM, in den Nachbarländern erstellt.

Methodologisch wurden alternative Berechnungsansätze zur optimalen Kombination dieser unterschiedlichen Datentypen, wie z.B. Reihenentwicklungen basierend auf harmonischen Basisfunktionen, Multi-Resolution Analysis unter Verwendung sphärischer Wavelets und schnelle Randelementmethoden (Multipolmethode, ACA, H-Matrizen) untersucht, sowie das funktionale Konzept der Standardmethode der Kollokation (Least Squares Collocation, LSC) erweitert. Zur Berechnung der finalen Geoidlösung wurde letztlich die LSC-Methode verwendet. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf die optimale relative Gewichtung der einzelnen Datentypen gelegt. Die Geoidlösung sowie die zugehörige geschätzte Genauigkeitsinformation wurden durch das Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen evaluiert. Die (externe) Genauigkeit dieser Lösung beträgt 2-3 cm. Verglichen mit dem bisherigen offiziellen österreichischen Geoid, stellt dies eine signifikante Verbesserung dar. Dies ist hauptsächlich auf die wesentlich bessere Qualität der Eingangsdaten, sowohl hinsichtlich der Schweredatenbank und des digitalen Höhenmodells, aber auch auf die genauere Repräsentation der langwelligen Komponente aufgrund des globalen GRACE-Modells zurückzuführen.

Zukünftiges Verbesserungspotential besteht vor allem in den Grenzregionen, da die verfügbare Datenquantität und -qualität in manchen Nachbarländern unzureichend ist. Aus wissenschaftlicher Sicht stellen die theoretischen Weiterentwicklungen von Methoden zur optimalen Kombination von lokaler und globaler Schwerefeldinformation sowie deren praktische Umsetzung ein interessantes Feld für zukünftige Forschungsaufgaben dar.

Abstract

In the framework of the project "The Austrian Geoid 2007" (GEOnAUT), funded by the Austrian Research Promotion Agency (Forschungsförderungsgesellschaft - FFG), a new Austrian geoid solution has been computed. Compared to the official Austrian geoid model, the accuracy could be significantly improved mainly due to the substantially enhanced quality of the input data. A new digital terrain model (DTM) has been assembled as a combination of highly accurate regional DTMs of Austria and Switzerland, complemented by data of the Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) in the neighbouring countries. In addition to a thoroughly validated data base of gravity anomalies and deflections of the vertical, new measurements of deflections of the vertical in the South-East of Austria as well as GPS/levelling information have been incorporated. Finally, these terrestrial data have been combined with global gravity field information represented by a recent GRACE gravity field model, leading to a significantly improved representation of the long to medium wavelengths of the solution. Several strategies for the optimum combination of different (global and local) data types, including optimum weighting issues, have been investigated. For the final geoid solution, the Least Squares Collocation (LSC) technique, representing the most frequently used approach, has been selected. The new geoid solution, including covariance information, has been thoroughly validated both internally and externally.

 

News
29.03.2016 19:31

Ergebnisse OVG Umfrage

Im Herbst 2015 wurde eine Umfrage unter allen Mitgliedern der OVG durchgeführt. Die Ergebnisse...


24.03.2016 09:22

Vortrag Müller-Fembeck

Der Vortrag zum Thema "Aktuelle Entscheidungen des Verwaltungsgerichtes - Auswirkungen auf die...


22.02.2016 18:04

Stellenausschreibung TU Graz

An der TU Graz, Institut für Geodäsie, ist eine Stelle einer Universitätsassistentin mit...