Kurzfassung
Ein globaler geodätischer Bezugsrahmen (GGRF), wie der Internationale Referenzrahmen (ITRF), ist von grundlegender Bedeutung für die Quantifizierung geophysikalischer Veränderungen im Erdsystem. Globale Satellitennavigationssysteme (GNSS) sind eine der vier weltraumgeodätischen Techniken, die zum Aufbau des ITRF beitragen. Zur Unterstützung des ITRF2020 führte der Internationale GNSS-Dienst (IGS) seine dritte Reprocessing-Kampagne (repro3) durch, die die Jahre 1994 bis 2020 abdeckt. Die Technische Universität Graz (TUG) nahm zum ersten Mal als Analysezentrum an einer solchen Reprocessing-Kampagne teil und die TUG ist weltweit für ihre qualitativ hochwertigen GNSS-Produkte anerkannt worden. In diesem Artikel möchten wir den Ansatz der TUG für die repro3-Kampagne vorstellen sowie Untersuchungen und Analysen präsentieren, die die hohe Qualität der TUG-Produkte belegen.

Abstract
A global geodetic reference frame (GGRF), such as the International Terrestrial Reference Frame (ITRF), is fundamental for quantifying geophysical changes in the Earth system. Global navigation satellite systems (GNSS) are one of the four space-geodetic techniques contributing to the construction of the ITRF. In support of the ITRF2020 release, the International GNSS Service (IGS) conducted its third reprocessing campaign (repro3), covering the years 1994 to 2020. Graz University of Technology (TUG) participated for the first time as an analysis centre in such a reprocessing campaign and TUG has been acknowledged globally for its high quality GNSS products. In this article we want to present the approach of TUG for the repro3 campaign as well as present research and analysis showing the high quality of the TUG products.

Kurzfassung
Dieser Artikel stellt die Forschungsrichtungen der Forschungsgruppe Geoinformation an der Technischen Universität Wien vor. Wenn wir uns in einer realen oder virtuellen Umgebung bewegen und mit unserer direkten Umgebung, z.B. Gebäuden, interagieren, produzieren wir raumbezogene Spuren. Durch die effiziente und effektive Analyse dieser vom Menschen erzeugten Daten, aber auch von der städtischen Umwelt, sind wir in der Lage, mehrere Forschungsfragen des Bereichs zu beantworten. Zum Beispiel können wir die Struktur der Umwelt, in der wir leben, aufdecken, die Auswirkungen der Umwelt auf die menschliche Entscheidungsfindung untersuchen, verstehen wie Menschen mit der Umwelt interagieren, sowie neue raumbezogene Visualisierungen und Interaktionsdialoge ermöglichen. Neuartige Technologien wie Virtual and Augmented Reality sowie Eye Tracking befähigen uns, einen Schritt weiter zu gehen und komplexe Experimente durchzuführen, um relevante raumbezogene Daten zu generieren, die es uns ermöglichen, den Entscheidungsprozess des Menschen in kontrollierten Umgebungen zu untersuchen und zu verstehen. Darüber hinaus können wir aufgrund des aktuellen technologischen Fortschritts der Forschungsgruppe für Geoinformation die AR-Technologie nun auch im Außenbereich einsetzen, um georeferenzierte Objekte in Echtzeit zu visualisieren. Dies erlaubt uns, Experimente auch in natürlicher Umgebung durchzuführen und die räumliche Information, die der Mensch mit Hilfe unserer entwickelten Technologie wahrnehmen kann, zu verändern.

Abstract
This article introduces the research directions of the Geoinformation Research Group at the Vienna University of technology. When we walk in a real or virtual environment as well as when we interact with our surroundings, e.g., buildings, we produce geospatial traces. By analyzing this human generated, but also urban environment data in an efficient and effective way, we are able to answer several research questions of the field. For instance, we can reveal the structure of the environment we live in, investigate the effects of the environment on human decision-making, we can understand how humans interact with the environment as well as enable novel geospatial visualizations and interaction dialogues. Emerging technologies such as virtual and augmented reality as well as eye tracking allow us to go a step further and perform complex experiments in order to generate relevant spatial data that will allow us to investigate and understand the decision making process of humans in controlled environments. Furthermore, due to current technological advances of the Geoinformation Research Group, we can now use the AR technology also in outdoor spaces in order to visualize georeferenced objects in real-time. This provides us the ability to perform experiments also in natural environments, altering the spatial information that the humans can perceive while using our developed technology.

Kurzfassung
Um verschiedene Prozesse wie zum Beispiel die Navigation zu verstehen, ist es entscheidend zu verstehen wie Menschen mit ihrer Umgebung während der Entscheidungsfindung interagieren. Während der räumlichen Entscheidungsfindung interagieren Menschen auch mit räumlichen Daten, die Ihnen oft über Display Geräte präsentiert werden. Mithilfe von Eye Tracking, Mixed Reality und Machine Learning sind wir in der Lage, ein besseres Verständnis und eine Optimierung der relevanten Interaktionsdialogen zu erzielen, relevante Interaktionsräume zu klassifizieren sowie Menschen während des Entscheidungsfindungsprozesses zu assistieren.

Abstract
Understanding how humans interact with their surroundings during spatial decision-making is crucial for the understanding of several processes, such as navigation. Furthermore, during spatial decision-making, humans also interact with spatial data often presented to them through a display device. Through eye tracking, mixed reality and machine learning we are able to come closer to an understanding, optimize the relevant interaction dialogues, classify relevant interaction spaces and assist humans during the process of spatial decision-making.

Kurzfassung
Mithilfe von kompakten GPS Empfängern, die wir in unseren Smartphones finden, ist die Navigation von A nach B sehr einfach geworden. Im urbanen Raum und in Gebäuden ist die Positionierung jedoch oft nicht ausreichend genau oder gar nicht möglich, da die Positionsbestimmung per GPS ungenauer wird, wenn das Signal gestreut, reflektiert oder abgeschwächt wird. Neben GPS verfügen Smartphones auch über andere Bauteile, wie z.B. Bewegungssensoren, Magnetfeldsensor und WLAN-Modul, die zur Ortsbestimmung herangezogen werden können. Das Ziel unserer Forschung war es, die Daten dieser Komponenten zu kombinieren und dadurch die Genauigkeit der Positionierung sowohl im Outdoor- als auch im Indoor-Bereich zu verbessern. Die Grundidee des neuen Ansatzs ist, entscheidende Wegpunkte entlang der Trajektorie intelligent zu wählen und das Passieren dieser mithilfe des WLAN-Moduls zu erkennen und Positionsveränderungen dazwischen mithilfe des Bewegungssensors und des digitalen Kompasses zu ermitteln. Bei unseren Untersuchungen konnten durch die Kombination der Sensoren und Module die Positionen in den Testläufen in kombinierten Indoor- und Outdoor-Gebieten im Mittel auf 2,0 m genau bestimmt werden, während die Abweichung der mittels GPS ermittelten Koordinaten bei 16,7 m lag, sofern GPS überhaupt verfügbar war.

Abstract
Navigation from a start point A to a destination B has become an easy task due to the integration of compact GPS receivers in our smartphones. Nevertheless, in urban areas and in buildings GPS positions are often not accurate enough or even cannot be obtained at all because of the fact that GPS signals are attenuated, reflected or weakened. Besides GPS, smartphones have other in-built sensors, such as inertial sensors (accelerometers and gyroscopes), and modules for data communication, such as Wi-Fi, which can additionally be used for positioning. The aim of our research is to combine the data of these components and to improve thereby the accuracy of localization in outdoor as well as indoor environments. The basic idea is to choose waypoints along the trajectory intelligently while navigating and to determine position changes in between with the help of the inertial sensors and the digital compass. In our investigation and tests we could achieve positioning accuracy of around 2.0 m on average for combined localization, while the deviations of the coordinates obtained from GPS laid within a range of 16.7 m only if GPS was available at all.

Kurzfassung
Eine Voraussetzung für die Bestimmung von Punkten auf und nahe der Erdoberfläche unter Verwendung eines luftfahrzeuggestützten Laserscanners ist die Kenntnis der räumlichen Position und der räumlichen Orientierung des Laserscanners während des Fluges. Die Bestimmung dieser Parameter erfolgt aus Messungen eines Multisensorsystems, bestehend aus einem GNSS Empfänger und einem Trägheitsnavigationssystem. Dieser Artikel beinhaltet die Grundprinzipien der IMU/GNSS Integration sowie den Vergleich einer Integrations-Software, entwickelt an der TU Wien, mit der kommerziellen Software Waypoint. Weitere Untersuchungen befassen sich mit der Modellierung und Implementierung der systematischen Fehler der IMU.

Abstract
An indispensable prerequisite for operating an airborne laserscanner for point determination on or close to the earths surface is the knowledge about the precise spatial position and orientation of the laserscanner. These parameters of the aircrafts (respectively scanner) trajectory can be determined using a multi-sensor system which consists of a GNSS receiver and an inertial navigation system. This article focuses on the basic principles of IMU/ GNSS integration and the comparison of a combination software, developed at TU Vienna, with the commercial software Waypoint. Further investigations cover the implementation and modelling of the IMU sensor errors.

Kurzfassung
Der neue Gotthard-Basistunnel als Teil des AlpTransit-Projektes ist mit 57 km der derzeitig längste Eisenbahntunnel, der sich im Bau befindet. Die Fertigstellung ist für 2017 geplant. Dieses Bauwerk hat damit Vorbild- und Pionierfunktion für weitere alpenquerende Tunnel, die zurzeit in Planung sind. Die technischen Herausforderungen bestanden dabei nicht nur in Bauverfahren unter speziell schwierigen geologischen Bedingungen, sondern auch in der Lösung der ingenieurgeodätischen Vermessungsaufgaben. Toleranzen im Dezimeterbereich, die Risiken und Baukosten reduzieren sollen, erforderten ebenso neue Wege in der geodätischen Messtechnik. Insbesondere die hochgenaue Richtungsübertragung in dem 800 m tiefen Vertikalschacht von Sedrun stellte eine spezielle messtechnische Herausforderung dar, da vom Schachtfuss aus der Tunnel nach beiden Seiten mehrere Kilometer vorgetrieben wird. Da sich im Bereich des Tunnels mehrere Staumauern befinden, wurden grossräumige Überwachungskonzepte realisiert, die auch auf andere Tunnelprojekte übertragen werden können.

Abstract
At the moment the new 57 km Gotthard base-tunnel is the longest railway tunnel of the world, which is under construction. It represents the kernel of the AlpTransit project which will be completed in 2017, approximately. This projects acts as template and pioneer for future alp-crossings. The challenges result not only in construction technologies under risky geological conditions but also in finding solutions for high precision geodetic tasks. Decimeter tolerances at 57 km which had to reduce risks and costs asked for new approaches in geodetic metrology. Especially the high precision direction transfer in a 800 m vertical shaft of the intermediate attack at Sedrun required sophisticated technologies, as this direction transfer gives the direction to both sides at the bottom of the shaft. As there are three concrete dams located above the tunnel large area monitoring concepts had to be established which can conceptually be transferred to other tunneling projects in alpine regions.