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GPS-Daten, irdisch versus die von Orbit

  Autor    Thread Dieses Forum ist gesperrt, Du kannst keine Beiträge editieren, schreiben oder beantworten. Dieses Thema ist gesperrt, Du kannst keine Beiträge editieren oder beantworten.
ad peter



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Beiträge: 2005
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germany.gif
GPS-Daten, irdisch versus die von Orbit

Hier gibt es viele GPS-Angaben von diversen FKK- und andere Orten.

Nun, ich war mal vor 2 1/2 Jahren in Greenwich (London) bei der ehemaligen Sternwarte mit dem 0-Meridian. Auch in Wikipedia ist es geschrieben, dass der Sateliten-0-Meridian ca. 100 Yards oder Meter weiter östlich verläuft. So habe ich es auch mit dem Navi festgestellt.

Ich habe mir mal die Frage gestellt, auf welchen Meridian irgendwo in der Welt die Satelliten-Kooridnaten basiert. Denn diese wurden vor Jahrunderten hingerechnet und dann kommt das mit den Satelliten-Daten raus, dass das etwas daneben ist. Ich habe in Google und Wikipedia nix rechts was gefunden. Ich weiß auch dass die Erde eine "Kartoffel" ist (stark übertrieben), daher einige Linien durch die Krümmung etwas daneben ist.

Bei den Breitengraden und Polen (nicht das Land!) ist das offensichtlich. Aber bei den Längengraden eben nicht, zumal in den früheren Jahrhunderten mehrere 0-Meridiane gleichzeitig gab: London, Paris. westlichster Punkt von Europa (Kanaren) usw.

Irgendwie müssen ja die Satelliten-Kooridnaten (Software) kalibriert oder geeicht werden. Ich vermute mal, dass dies auf einem Meridian in Cape Canaveral oder in Hauston basiert, da wo die NASA ihre Rechenzentren bzw. Raketenbasis haben. icon_confused.gif Ich weiß es nicht. Schließlich haben die Amis und andere ihre Satelliten von da aus hochgeschossen.

Wer kann da mehr schreiben? Danke!

(Bitte nicht vergessen, diverse englische Zitate zu übersetzen! Denn es mir ist zu mühsam, das zu verstehen! Denn nicht jedem ist die englische Sprache als Muttersprache in die Wiege gelegt. icon_eek.gif )

Beitrag 13 Oktober 2014 20:33 
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dieter_gli



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Wenn Du bei Google Maps "0.0 0.0" eingibst, landest Du mitten zwischen Südamerika und Südafrika im Atlantik,

Beitrag 13 Oktober 2014 23:01 
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Bernd






Anmeldungsdatum: 25.07.2014
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Peter, der Wikipedia-Artikel ist da doch ganz eindeutig (und auf Deutsch):

http://de.wikipedia.org/wiki/Nullmeridian

In Zeiten von Satellitenortung ist es unsinnig, den Nullmeridian an einen festen Ort auf dem Land zu binden, da man ihn wegen der Kontinentaldrift sonst alle paar Jahre wieder leicht ändern müsste. Er ist also jetzt theoretisch definiert und ändert sich daher objektiv nicht, so dass es die berühmte Linie durch die Sternwarte in Greenwich nicht mehr sein kann, denn diese bewegt sich ja ganz träge auf der Erdkruste weiter. Mit den USA hat das nichts zu tun, Houston und Cape Canaveral bewegen sich schließlich auch. Und irgendwann (wir werden es nicht mehr erleben) liegt dann selbst die wunderschöne Stadt Görlitz nicht mehr auf genau 15 Grad Ost.

Beitrag 13 Oktober 2014 23:46 
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Calcit






Anmeldungsdatum: 27.04.2007
Beiträge: 1342



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Wer hat den Greenwich Meridian verschoben

Die Idee, daß die Ursache in den USA liegt für die Verschiebung des klassischen Nullmeridians von Greenwich ist schon richtig, nur hat weder die Lage von Cape Canaveral noch von Houston was damit zu tun. Der historische Ort ist die überwiegend Rüstungsforschung betreibende John Hopkins University / Applied Physics Laboratory zwischen Baltimore und Washington, laut Wikipediakoordinaten bei N39.16528, W76.89722 .

Kurz nach dem Sputnikstart 19571004 kam man dort auf die Idee, daß man die dopplerbedingte Frequenzverschiebung dessen Radiosignale bei Annähern / Entfernen von einer Bodenempfangsstation nutzen konnte, die Position und damit die Bahndaten des Sputnik zu berechnen. Umgekehrt war naheliegend, daß man bei bekannten Bahnen künftiger Satelliten so auch die Position von Empfängern auf der Erde bestimmen konnte. Das rief natürlich große Begeisterung hervor, es war bisher unbefriedigend, daß die Abschußposition einer Interkontinentalrakete von einem U-Boot aus zu ungenau bekannt war, was hat man davon, irgendeinen Moskauer Vorort zu treffen wenn man den Kreml meint. So erreichte man schließlich mit dem 1964-1996 benutzten TRANSIT System bei 2 Minuten Auftauchen der U-Boot-Antenne eine Genauigkeit der Positionsbestimmung von 100m, und mit weiteren Verbesserungen von 20m, siehe:
http://en.wikipedia.org/wiki/Transit_%28satellite%29

In den 1950er Jahren hatte mangels Satellitenerfahrung natürlich noch niemand eine genauere Idee, wo der Erdschwerpunkt, um den die Satelliten kreisen, liegt, halt irgendwo unter der Erdoberfläche. Man nahm was man hatte und das waren die regional am besten angepaßten Modellellipsoide und so entstand die babylonische Sprachverwirrung der regionalen Kartenbezugssysteme ("Datum"). Als Amerikaner nahmen die Rüstungsforscher das unter ihrem Empfänger liegende traditionelle USA-Koordinatensystem North American Datum von 1927, das NAD27, warum auch hätten sie das mit einem anderen Ellipsoid rechnende britische Ordnance Survey System von 1936 nehmen sollen, nur aus Hochachtung vor dem fernen Greenwich? Als schließlich genug Datenmaterial über Satellitenbahnvermessungen zusammengekommen war, war es Zeit, die empirisch angepaßten Modellellipsoide über Bord zu werfen, das Erdgeoid bekam als Zentrum die nun weiter zunehmend genau bekannte Lage des Erdschwerpunktes (inzwischen auf 2cm genau) mit WGS60, WGS66, WGS72 als Vorläufern des jetzt benutzten WGS84, es resultierte das North American Datum von 1983, das NAD83, das für die meisten praktischen Zwecke genügend identisch mit dem WGS84-System ist, von dem es stellenweise um bis zu nur noch ca. 1m abweicht. Der Übergang vom NAD27, in dem die historisch ersten Satellitennavigationsmessungen ausgewertet wurden, zum NAD83 bzw. WGS84 ist mit ungemütlichen Rechnereien verbunden, durch die sich für mich undurchschaubare Verschiebungen ergeben, selbst innerhalb der USA entstanden dadurch ungleichförmige Verschiebungen im Bereich von 10m bis zu 100m, siehe:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Datum_Shift_Between_NAD27_and_NAD83.png
Da ist es nicht verwunderlich, daß auch das ferne Greenwich eine ordentliche Verschiebung erlitt, 1989 (Zeitpunktsangabe wegen Plattentektonik) war dort die Verschiebung des klassischen Nullmeridians 102.478m nach Westen im WGS84-System:
Carl Calvert, Geodetic Advisor, Ordnance Survey, 1999, hat folgendes geschrieben::
Airy Transit, ETRF89 = N 51 28 40.1247 W 00 00 05.3101
The difference in longitude between the two systems at the Airy Transit is 102.478 metres. Therefore the International Reference Meridian is 102.5 metres east of the Airy Transit at Greenwich.
http://gpsinformation.net/main/greenwich.htm
Zur Plattentektonik noch Folgendes: Aus vielen weltweit verteilten Stationen wird mit der Hilfe von Satelliten, Laserreflektoren auf dem Mond und auch Schwarzen Löchern / Quasaren das für die ganze Erde geltende Bezugssystem ITRF ausgemittelt. Von Zeit zu Zeit wird wegen Wanderung der Kontinentalplatten das regionale Bezugssystem an dieses angepaßt, so für die eurasische Platte 1989 das ETRF89 mit dem Ergebnis, daß zu dem Zeitpunkt in Europa die WGS-84-Koordinaten exakt mit den ETRF-Koordinaten übereinstimmten. Bei ca. 2.5cm pro Jahr Wanderung gibt das einen Fehler von 2.5m pro Jahrhundert ohne solche Driftberücksichtigung.

Den kartographischen Berechnungen auf dem auf den Erdschwerpunkt zentrierten Geoid ist es egal, ob die Abstandsmessungen zu Satelliten mit der Dopplermethode wie beim TRANSIT-Verfahren vorgenommen werden oder über die Gleichheit von Zeit und Entfernung, verknüpft über die Lichtgeschwindigkeit, wie beim GPS, mit der Verschiebung des Nullmeridians muß man halt leben, die Konvention von 1884 zum Nullmeridian wurde 100 Jahre später 1984 durch eine neue Konvention ersetzt.

Offtopic: Kleine Freude für mich, mein als Tabellenkalkulation gebasteltes Computerprogramm aus wüsten, von mir in der Herleitung unverstandenen und aus einem Vermessungslehrbuch geangelten Formeln für Ellipsoidabstände von Breiten und Längen stimmt: Für die Greenwich-Breite komme ich mit 69475m pro Längengrad auf folgende West-Verschiebung in Metern unter Benutzung des zitierten Verschiebungswertes in Sekunden:
5.3101/3600*69475 = 102.4776m, der Wert, den der Geodät im Zitat liefert.
Klein-Mäxchen Rechung mit Kugelgeometrie und Erdradius 10000km (so wie der Kilometer mal definiert wurde), gäbe als Faktor 10000*10^3/90*cos(51+28/60+40.1247/3600) = 69202m und damit 102.0748m als näherungsweiser Verschiebungsabstand, der Unterschied zur genauen Berechnung haut nur Vermessungsleute aus den Socken.

Ein Doppelgänger meines vielzitierten Oldtimer-Lieblings, das Garmin GPS12, ist von jemandem über der klassischen Nullmeridianmarkierung photographiert worden mit den Werten N51.47795, W00.00149 . Berechnung gibt 0.00149*69475m = 103.5m als Westverschiebung statt der 102.5m des Geodäten, ich sag es ja, das Gerät kann man zum Knuddeln gern haben, vielleicht finde ich noch einen Trick, daß ich das auch von meinem neuen GPSmap62s sagen kann mit seinen durch "Klebrigkeit" mir zu ungenauen Meßwerten.
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Greenwichmer1.jpg

Schließlich noch der Ausgangspunkt aller obigen Weisheiten:
Wikipedia hat folgendes geschrieben::
The IERS Reference Meridian (IRM), also called the International Reference Meridian, is the prime meridian (0° longitude) maintained by the International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS). It passes about 5.3 arcseconds east of George Biddell Airy's 1851 transit circle or about 102 metres (335 ft) at the latitude of the Royal Observatory, Greenwich.[1][2][3] It is also the reference meridian of the Global Positioning System (GPS) operated by the United States Department of Defense, and of WGS84 and its two formal versions, the ideal International Terrestrial Reference System (ITRS) and its realization, the International Terrestrial Reference Frame (ITRF).

The 5.3-arcsecond shift is a legacy of the first satellite navigation system, the Doppler based TRANSIT system.[4] TRANSIT was developed by the Applied Physics Laboratory of Johns Hopkins University. Its lab is located in Howard County, Maryland, which was the location of TRANSIT's first ground station. The station's surveyed coordinates in the North American Datum 1927 (NAD27) — a non-Earth centered ellipsoid — became its coordinates in an Earth-centered ellipsoid, such as the World Geodetic System. This shifted the coordinates of any other location on an Earth-centered ellipsoid, especially those far away.

When the antenna of a TRANSIT ground station was mounted directly above Airy's transit circle in June 1969, its longitude on an Earth-centered ellipsoid was 5.64 arcseconds west of TRANSIT's reference meridian.
http://en.wikipedia.org/wiki/IERS_Reference_Meridian

Wer kein Englisch mag, für den gibt es eine gute Übersetzung:
http://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9ridien_de_r%C3%A9f%C3%A9rence_de_l%27IERS

Beitrag 14 Oktober 2014 16:07 
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Puistola



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Re: GPS-Daten, irdisch versus die von Orbit

ad peter hat folgendes geschrieben::
Hier gibt es viele GPS-Angaben von diversen FKK- und andere Orten.

Nun, ich war mal vor 2 1/2 Jahren in Greenwich (London) bei der ehemaligen Sternwarte mit dem 0-Meridian. Auch in Wikipedia ist es geschrieben, dass der Sateliten-0-Meridian ca. 100 Yards oder Meter weiter östlich verläuft. So habe ich es auch mit dem Navi festgestellt.

Ich habe mir mal die Frage gestellt, auf welchen Meridian irgendwo in der Welt die Satelliten-Kooridnaten basiert. Denn diese wurden vor Jahrunderten hingerechnet und dann kommt das mit den Satelliten-Daten raus, dass das etwas daneben ist.


Da können die Satelliten doch nichts dafür!
Die senden ihr Signal, das dann vom GPS-Gerät in die
gewünschten Positionsformate umgerechnet werden.
Ältere Karten und viele nationale Karten beziehen sich
auf national festgelegte Formate, deren Nullmeridian
durch den Nabel des verstobenen Reichsgründers, den
höchsten Turm des Despotenpalastes oder im Falle
der Schweiz durch das Gebäude der Landestopografie
verlaufen, oder eben Greenwich ...
Topografische Karten werden auf Kilometerrastern
referenziert, z.B. CH03 oder neuer und weltweit
immer mehr verbreitet UTM/UPS.
Merkatorkarten für die See- und Luftfahrt wiederum
auf geografische Koordinaten, eben einst mit
Vielerlei Nullmeridianen. Weil gerade See- und Luft-
fahrt bekanntlich grenfzüberschreitend stattfinden
(ausser in Nordkorea) bestand Bedarf die Kartenraster,
auch Datum genannt, zu koordinieren.

So kam es zunächst mal etwa europaweit zu EGS72,
später dann, an Konferenzen vereinbart, zu WGS84,
weltweit.

Dass Google und Konsorten ihre LANDkarten mit
geografischen Koordinaten ausstatten ,
ist lediglich doof, aber keineswegs irgendwelchen Ami-
Machenschaften zuzuschreiben. Sinnvoll wäre es, LAND-
karten auch im Internet mit UTM/UPS zu referenzieren,
und SEE- und LUFT-Karten mit Geo-Koordinaten, beide
selbstverständlich mit dem WGS84-Datum.

Als ich um die Jahrtausendwende die norwegische Küste
hochsegelte, benutzten wir an einem Tag Karten mit
dreierlei Bezugsdaten:
Norwegisch, Europäisch und WGS84.
Wir segelten weitgehend auf Sicht, aber man musste
schon höllisch aufpassen, wenn man seine Position per
GPS absichern wollte. Die Abweichungen West-Ost liegen
bei einer halben Seemeile zwischen WGS84 und dem auf
die Linie Hammerfest-Odessa referenzierten Struwemeridian
der ältesten, über 100 Jahre nachgeführten Karten.

Puistola

Beitrag 14 Oktober 2014 16:57 
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ad peter



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Re: Wer hat den Greenwich Meridian verschoben

Calcit hat folgendes geschrieben::
Die Idee, daß die Ursache in den USA liegt für die Verschiebung des klassischen Nullmeridians von Greenwich ist schon richtig, nur hat weder die Lage von Cape Canaveral noch von Houston was damit zu tun. Der historische Ort ist die überwiegend Rüstungsforschung betreibende John Hopkins University / Applied Physics Laboratory zwischen Baltimore und Washington, laut Wikipediakoordinaten bei N39.16528, W76.89722 .

Kurz nach dem Sputnikstart 19571004 kam man dort auf die Idee, daß man die dopplerbedingte Frequenzverschiebung dessen Radiosignale bei Annähern / Entfernen von einer Bodenempfangsstation nutzen konnte, die Position und damit die Bahndaten des Sputnik zu berechnen. Umgekehrt war naheliegend, daß man bei bekannten Bahnen künftiger Satelliten so auch die Position von Empfängern auf der Erde bestimmen konnte. Das rief natürlich große Begeisterung hervor, es war bisher unbefriedigend, daß die Abschußposition einer Interkontinentalrakete von einem U-Boot aus zu ungenau bekannt war, was hat man davon, irgendeinen Moskauer Vorort zu treffen wenn man den Kreml meint. So erreichte man schließlich mit dem 1964-1996 benutzten TRANSIT System bei 2 Minuten Auftauchen der U-Boot-Antenne eine Genauigkeit der Positionsbestimmung von 100m, und mit weiteren Verbesserungen von 20m, siehe:
http://en.wikipedia.org/wiki/Transit_%28satellite%29

In den 1950er Jahren hatte mangels Satellitenerfahrung natürlich noch niemand eine genauere Idee, wo der Erdschwerpunkt, um den die Satelliten kreisen, liegt, halt irgendwo unter der Erdoberfläche. Man nahm was man hatte und das waren die regional am besten angepaßten Modellellipsoide und so entstand die babylonische Sprachverwirrung der regionalen Kartenbezugssysteme ("Datum"). Als Amerikaner nahmen die Rüstungsforscher das unter ihrem Empfänger liegende traditionelle USA-Koordinatensystem North American Datum von 1927, das NAD27, warum auch hätten sie das mit einem anderen Ellipsoid rechnende britische Ordnance Survey System von 1936 nehmen sollen, nur aus Hochachtung vor dem fernen Greenwich? Als schließlich genug Datenmaterial über Satellitenbahnvermessungen zusammengekommen war, war es Zeit, die empirisch angepaßten Modellellipsoide über Bord zu werfen, das Erdgeoid bekam als Zentrum die nun weiter zunehmend genau bekannte Lage des Erdschwerpunktes (inzwischen auf 2cm genau) mit WGS60, WGS66, WGS72 als Vorläufern des jetzt benutzten WGS84, es resultierte das North American Datum von 1983, das NAD83, das für die meisten praktischen Zwecke genügend identisch mit dem WGS84-System ist, von dem es stellenweise um bis zu nur noch ca. 1m abweicht. Der Übergang vom NAD27, in dem die historisch ersten Satellitennavigationsmessungen ausgewertet wurden, zum NAD83 bzw. WGS84 ist mit ungemütlichen Rechnereien verbunden, durch die sich für mich undurchschaubare Verschiebungen ergeben, selbst innerhalb der USA entstanden dadurch ungleichförmige Verschiebungen im Bereich von 10m bis zu 100m, siehe:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Datum_Shift_Between_NAD27_and_NAD83.png
Da ist es nicht verwunderlich, daß auch das ferne Greenwich eine ordentliche Verschiebung erlitt, 1989 (Zeitpunktsangabe wegen Plattentektonik) war dort die Verschiebung des klassischen Nullmeridians 102.478m nach Westen im WGS84-System:
Carl Calvert, Geodetic Advisor, Ordnance Survey, 1999, hat folgendes geschrieben::
Airy Transit, ETRF89 = N 51 28 40.1247 W 00 00 05.3101
The difference in longitude between the two systems at the Airy Transit is 102.478 metres. Therefore the International Reference Meridian is 102.5 metres east of the Airy Transit at Greenwich.
http://gpsinformation.net/main/greenwich.htm
Zur Plattentektonik noch Folgendes: Aus vielen weltweit verteilten Stationen wird mit der Hilfe von Satelliten, Laserreflektoren auf dem Mond und auch Schwarzen Löchern / Quasaren das für die ganze Erde geltende Bezugssystem ITRF ausgemittelt. Von Zeit zu Zeit wird wegen Wanderung der Kontinentalplatten das regionale Bezugssystem an dieses angepaßt, so für die eurasische Platte 1989 das ETRF89 mit dem Ergebnis, daß zu dem Zeitpunkt in Europa die WGS-84-Koordinaten exakt mit den ETRF-Koordinaten übereinstimmten. Bei ca. 2.5cm pro Jahr Wanderung gibt das einen Fehler von 2.5m pro Jahrhundert ohne solche Driftberücksichtigung.

Den kartographischen Berechnungen auf dem auf den Erdschwerpunkt zentrierten Geoid ist es egal, ob die Abstandsmessungen zu Satelliten mit der Dopplermethode wie beim TRANSIT-Verfahren vorgenommen werden oder über die Gleichheit von Zeit und Entfernung, verknüpft über die Lichtgeschwindigkeit, wie beim GPS, mit der Verschiebung des Nullmeridians muß man halt leben, die Konvention von 1884 zum Nullmeridian wurde 100 Jahre später 1984 durch eine neue Konvention ersetzt.

Offtopic: Kleine Freude für mich, mein als Tabellenkalkulation gebasteltes Computerprogramm aus wüsten, von mir in der Herleitung unverstandenen und aus einem Vermessungslehrbuch geangelten Formeln für Ellipsoidabstände von Breiten und Längen stimmt: Für die Greenwich-Breite komme ich mit 69475m pro Längengrad auf folgende West-Verschiebung in Metern unter Benutzung des zitierten Verschiebungswertes in Sekunden:
5.3101/3600*69475 = 102.4776m, der Wert, den der Geodät im Zitat liefert.
Klein-Mäxchen Rechung mit Kugelgeometrie und Erdradius 10000km (so wie der Kilometer mal definiert wurde), gäbe als Faktor 10000*10^3/90*cos(51+28/60+40.1247/3600) = 69202m und damit 102.0748m als näherungsweiser Verschiebungsabstand, der Unterschied zur genauen Berechnung haut nur Vermessungsleute aus den Socken.

Ein Doppelgänger meines vielzitierten Oldtimer-Lieblings, das Garmin GPS12, ist von jemandem über der klassischen Nullmeridianmarkierung photographiert worden mit den Werten N51.47795, W00.00149 . Berechnung gibt 0.00149*69475m = 103.5m als Westverschiebung statt der 102.5m des Geodäten, ich sag es ja, das Gerät kann man zum Knuddeln gern haben, vielleicht finde ich noch einen Trick, daß ich das auch von meinem neuen GPSmap62s sagen kann mit seinen durch "Klebrigkeit" mir zu ungenauen Meßwerten.
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Greenwichmer1.jpg

Schließlich noch der Ausgangspunkt aller obigen Weisheiten:
Wikipedia hat folgendes geschrieben::
The IERS Reference Meridian (IRM), also called the International Reference Meridian, is the prime meridian (0° longitude) maintained by the International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS). It passes about 5.3 arcseconds east of George Biddell Airy's 1851 transit circle or about 102 metres (335 ft) at the latitude of the Royal Observatory, Greenwich.[1][2][3] It is also the reference meridian of the Global Positioning System (GPS) operated by the United States Department of Defense, and of WGS84 and its two formal versions, the ideal International Terrestrial Reference System (ITRS) and its realization, the International Terrestrial Reference Frame (ITRF).

The 5.3-arcsecond shift is a legacy of the first satellite navigation system, the Doppler based TRANSIT system.[4] TRANSIT was developed by the Applied Physics Laboratory of Johns Hopkins University. Its lab is located in Howard County, Maryland, which was the location of TRANSIT's first ground station. The station's surveyed coordinates in the North American Datum 1927 (NAD27) — a non-Earth centered ellipsoid — became its coordinates in an Earth-centered ellipsoid, such as the World Geodetic System. This shifted the coordinates of any other location on an Earth-centered ellipsoid, especially those far away.

When the antenna of a TRANSIT ground station was mounted directly above Airy's transit circle in June 1969, its longitude on an Earth-centered ellipsoid was 5.64 arcseconds west of TRANSIT's reference meridian.
http://en.wikipedia.org/wiki/IERS_Reference_Meridian

Wer kein Englisch mag, für den gibt es eine gute Übersetzung:
http://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9ridien_de_r%C3%A9f%C3%A9rence_de_l%27IERS

@calcit: siehe mein Zitat:
Zitat:
Bitte nicht vergessen, diverse englische Zitate zu übersetzen! Denn es mir ist zu mühsam, das zu verstehen! Denn nicht jedem ist die englische Sprache als Muttersprache in die Wiege gelegt. icon_eek.gif
Das ist übersetzt, aber auf französisch, aber das kann ich ja noch weniger. Was nützt mir das?! icon_evil.gif Aber ich will das auf deutsch icon_cry.gif icon_wink.gif

Ansonsten hast du mir schon wichtige Infos gegeben, die ich haben möchte. Wenn ich das richtig verstanden habe übereinstimmen die irdischen Koordinaten von John Hopkins University / Applied Physics Laboratory zwischen Baltimore und Washington, N39.16528, W76.89722 mit denen von den Sateliten-Koordinaten? Wenn ja, genau das will ich wissen. Sprich: die Koordinaten N39.16528, W76.89722 sind irdisch hingerechnet und die ca.102,5 m in Greenwich sind über den Orbit zurückgerechnet? icon_smile.gif

Die Infos über die verschiedenen Kartensystem WK123, WX987 usw. usf. habe ich auch in Google und Wiki gefunden. icon_wink.gif

Beitrag 14 Oktober 2014 19:55 
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Puistola



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Re: Wer hat den Greenwich Meridian verschoben

ad peter hat folgendes geschrieben::
Wenn ich das richtig verstanden habe übereinstimmen die irdischen Koordinaten von John Hopkins University / Applied Physics Laboratory zwischen Baltimore und Washington, N39.16528, W76.89722 mit denen von den Sateliten-Koordinaten? Wenn ja, genau das will ich wissen. Sprich: die Koordinaten N39.16528, W76.89722 sind irdisch hingerechnet und die ca.102,5 m in Greenwich sind über den Orbit zurückgerechnet? :-)

Nochmals:
Die Satelliten liefern keine Koordinaten, sondern Daten, aus denen das GPS-Gerät
dann Koordinaten nach dem gewünschten Datum und Raster errechnet.
Da stehen dann auf einem ordentlichen Gerät dutzende von Möglichkeiten
zur Verfügung, um mit der jeweils verwendeten Karte zusammenzupassen.
Aufgrund internationaler Vereinbarungen sind für viele Anwendungen die alten,
nationalen Koordinatennetze aufgegeben worden, zugunsten des weltweiten
Standards WGS84.
Auf den beziehen sich wohl ALLE neuerstellten See- und Luftkarten,
wobei diese mit Netzen in geographischen Koordinaten GG°MM.MMM'
oder GG°MM'SS" referenziert werden. Ganz doof ist GG.GGGGG°.
Topografische Karten werden in vielen Länders ebenfalls neu in WGS84
mit Kilometernetzen nach UTM und in den Polarregionen UPS referenziert.
Finnland etwa ist im Zuge der Umstellung, und Norwegen druckt erstmals
Raster in die Karten, dies in beiden Fällen nach WGS84 UTM/UPS

In Internetanwendungen und in der Strassennavigation haben sich nunmal
auch für Topo-Anwendungen diese hierfür äusserst unpraktischen geografischen Koordinaten durchgesetzt, zudem bei Geocaching.
Ist halt so, und Greenwich liegt heute einfach irgendwo, wie auch Odessa
oder Paris, die einst als Nullmeridian herhalten mussten. Der Nullmeridian ist
eine Willkürliche Festlegung und zeichnet sich durch nichts aus, was nicht
jeder andere Meridian auch hätte.
Anders ist das mit astronomisch zu erklärenden Breitengraden wie Äquator,
Wendekreise Polarkreise und Pole. Auch da bestehen Abweichungen bei den
verschiedenen Systemen, aber nur, weil die Älteren schlicht und ergreifend
falsch waren.


Puistola...

...der sich immer freut, wenn er eine Karte in Händen hält, die auf irgendeiner
Weise referenziert ist, die auch sein GPS-Gerät kennt. Noch mehr freut es,
wenn das per WGS84 geschieht, weil das eine Menge Such- und Denkarbeit einspart.

Beitrag 14 Oktober 2014 20:53 
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Calcit






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UTM-Koordinaten

Für den Alltagsgebrauch ist das UTM-System sicherlich sehr anwenderfreundlich, man sieht dort wie bei den altgewohnten Karten mit Gitter im Gauß-Krüger- oder Ordnance Survey-Grid-System an den Koordinaten der Rechts- und Hochwerte gleich Meterwerte, die man bei geringeren Abständen sich gleich mittels Pythagoras in Abstände umrechnen kann, nur Pedanten bekommen dabei Angst, daß sie der Glaubensgemeinschaft der Flacherdler zugerechnet werden. Wie einfach das geht, ist an einem vor kurzem von mir aufgeführten Fall mit Anwendung des Gauß-Krüger-Systems zu sehen:
Calcit, 201410, hat folgendes geschrieben::
Die Position der Bake von 1991 (und wohl noch jetzt) wäre also um folgenden Betrag gegenüber der der Bake von 1940 verschoben:
delta-r: 3482596-3480755 = 1841m nach E
delta-h: 6002617-6003395 = 0778m nach S
insgesamt wären das ((1841^2+778^2))^0.5 = 1999m Verlegung nach ESE
http://fkk-freun.de/viewtopic.php?t=28137&start=18

Auch Puistola freut sich über UTM-Koordinaten an Land:
Puistola, 20141014, hat folgendes geschrieben::
Sinnvoll wäre es, LAND-karten auch im Internet mit UTM/UPS zu referenzieren, und SEE- und LUFT-Karten mit Geo-Koordinaten, beide selbstverständlich mit dem WGS84-Datum.
(dieser Thread)

Zu bedenken ist allerdings, daß das System der geographischen Koordinaten ein stetiges ist, das UTM-System aber Unstetigkeitsstellen hat mit den Rändern der 6 Grad breiten Zonen und dadurch wird es unangenehm bei Überschreiten dieser Ränder, bei Karten wird manchmal deshalb im Überlappungsbereich ein doppeltes Gitter verwendet. Kaum dagegen stört aber die zunehmende Kippung des UTM-Gitters weg von Nord-Süd-Orientierung bei Entfernen vom Zentralmeridian der Zone

Zu diesem Problem folgendes Beispiel: Jemand stelle in Greenwich sich nicht auf den klassischen auf dem Boden markierten Nullmeridian, sondern mit einem Fuß auf die Westhalbkugel, mit dem anderen symmetrisch zum WGS84-Nullmeridian auf die Osthalbkugel, für mich jedenfalls ist die erste der beiden folgenden Varianten der Koordinatenangabe für die Füße anschaulicher mit den geographischen Koordinaten, bei den UTM-Koordinaten kann ich mir bei der Zonenmitte den Hochwert als Abstand zum Äquator korrigiert um einen Schrumpffaktor vorstellen, aber bei Nichtzonenmitte wird es abstrakt, z.B. beim 50. Breitengrad ist der Hochwert in der Mitte beim Längengrad E03 5538631m, am Rand bei E00 5542944m womit dort das Gitter um 4313m gegen denselben Breitengrad versetzt ist, und auch der Rechtswert ist wenig anschaulich als Abstand von der Zonenmitte plus 500km. Zurück zum Greenwich-Zweifüßler :
a) N51.47795000, W00.00000200 und N51.47795000, E00.00000200
b) 30U 708317.266 5707245.482 und 31U 291682.734 5707245.482
Die UTM-Werte wurden aus den geographischen Koordinaten berechnet mit:
http://home.hiwaay.net/~taylorc/toolbox/geography/geoutm.html
Die UTM-Zonen kommen aus:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ed/Utm-zones.jpg
Völlig hilflos wäre ich, auf die Schnelle ohne Zugang zu einem derartigen Umrechnungsprogramm einen Abstand der Füße vom Nullmeridian anzugeben aus diesen UTM-Koordinaten, bei den geographischen Koordinaten ist das ganz einfach mit der in meinem vorigen Beitrag angegebenen Klein-Mäxchen-Rechung: 0.000002*69202 = 0.138m, oder mit dem exakten Wert, 0.000002*69475 = 0.139m. Mit Zugang zu diesem Programm würde ich die Aufgabe folgendermaßen lösen, einfach die Differenz der für diesen Breitengrad berechneten Rechtswerte für E0.000001 und E0.00002 verdoppeln und unter Vernachlässigung der Gitterkippung gibt es so 2*(291682.7343-291682.6649) = 0.139m, den gleichen Wert wie oben. - Aus sportlichem Ehrgeiz sollte ich mir mal zwecks Unabhängigkeit vom Internet die Umrechnung in eine Tabellenkalkulation stopfen, Formeln siehe:
http://en.wikipedia.org/wiki/Universal_Transverse_Mercator_coordinate_system#Simplified_formulas

Mein Koordinateninteresse ist entstanden durch meine Unzufriedenheit mit den klassischen Wegbeschreibungen zum Finden von traditionellen Nacktstellen im Stil "bei der dritten orange blühenden Opuntie rechts abbiegen und 7 Minuten weitergehen und bei der 5. abgeblühten Agave links halten und dann noch 24 Minuten". Mit so etwas habe ich schon genug Zeit vertrödelt, numerische Angabe der Position ist dagegen die Lösung, und dafür ist die mit geographischen Koordinaten gegebene Übersichtlichkeit von Vorteil, ich habe eher ein GPS-Gerät dabei als eine Landkarte mit schönem UTM-Gitter. Auch kann ich eher durch gute Sortierbarkeit über die geographischen Koordinaten die Übersicht über die Sammlung meiner besuchten Stellen behalten.

Beitrag 16 Oktober 2014 23:58 
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Calcit






Anmeldungsdatum: 27.04.2007
Beiträge: 1342



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Ich bevorzuge geographische Koordinaten gegenüber UTM-Werten für Badestellenangabe

Korrektur von Zitatdatum von "201410" "zu 20141013":
Calcit, 20141013, hat folgendes geschrieben::
Die Position der Bake von 1991 (und wohl noch jetzt) wäre also um folgenden Betrag gegenüber der der Bake von 1940 verschoben:
delta-r: 3482596-3480755 = 1841m nach E
delta-h: 6002617-6003395 = 0778m nach S
insgesamt wären das ((1841^2+778^2))^0.5 = 1999m Verlegung nach ESE
http://fkk-freun.de/viewtopic.php?t=28137&start=18
(Wer hier im Forum der größte Vielschreiber ist, das ist das mich immer nervende Phantom "Zitat", für mich gehört zu einem Zitat Quellenangabe, Autor und Zeit und dann will ich bei der Zeitangabe nicht unkorrigiert herumgeschlampt haben.)

Der Zweifüßler auf dem Nullmeridian kann ohne Rückgriff auf geographische Koordinaten nicht aus UTM-Koordinaten feststellen, wie der Abstand seiner Füße ist. Das war ein einfaches gedankliches Sandkastenspiel mit gleich zwei Sonderfällen, die beiden Punkte lagen auf der selben Breite und sie waren symmetrisch zur Zonengrenze gelegen.

Die böse Realität bei Zonengrenzüberschreitung läßt sich an folgendem Beispiel verdeutlichen. Es seien für 2 rechtlich derzeit mögliche und laut Satellitenbild auch geeignet erscheinende Nacktbadestellen (ob sie als solche genutzt werden ist unbekannt) die UTM-Koordinaten und die geographischen Koordinaten gegeben, welche Darstellungsweise gibt eher auf einen Blick einen Eindruck von der relativen Lage und auch vom Abstand?
UTM-Koordinaten:
29S 766568 4008397
30S 230472 4008152
oder Geographische Koordinaten:
N36.18370, W06.03584
N36.18068, W05.99695
Für mich sind die geographischen Koordinaten die Gewinner, ich sehe daran gleich, daß der zweite Punkt E und ein wenig S vom ersten liegt und daß der Abstand einige Kilometer beträgt, bei den UTM-Koordinaten würde ich mich auf Abstandsvermutungen gar nicht erst einlassen. Ausmessen auf dem Bildschirm von Google Maps gibt ca. 3.5km Abstand. - Kleiner Hinweis: Bei geographischen Koordinaten werden die Breitengrade vor den Längengraden aufgeführt, bei den UTM- Koordinaten dagegen umgekehrt zuerst die Rechtswerte (nach Osten) vor den Hochwerten (nach Norden).

Deshalb empfehle ich, für Ortsangaben von Badestellen die geographischen Koordinaten und nicht die UTM-Koordinaten zu verwenden, diese höchstens als Zugabe, die Unstetigkeit an den West- und Ostgrenzen der UTM-Zonen erschwert den Durchblick unnötig.

Als Dezimalbruchgradangabe hat man ein einheitliches Format, auch wenn die (von mir am GPS-Gerät bevorzugte) Darstellung in Grad, Dezimalbruchminuten und noch öfter die mir unsympathische Darstellung in Grad, Minuten, Dezimalbruchsekunden oft verwendet wird, so daß dieselbe Position in 3 Erscheinungsbildern auftreten kann, z.B.:
N36.18370, W06.03584
N36 11.022, W06 02.150
N36 11 01.3, W06 02 09.0
Google Maps / Google Earth versteht alle drei ins Suchfenster kopierten Varianten, Google Earth versteht darüber hinaus auch die Eingabe der UTM-Koordinaten.

Etwaig nötige Umrechnung in Dezimalgradkoordinaten ist kein Problem mit Taschenrechner, es wird die Summe gebildet aus Grad plus Minuten/60 plus Sekunden/3600, z.B.:
N50 49 48.7654321 zu 50 + 49/60 + 48.7654321/3600 = N50.83021262
Bei Angabe der Position einer Badestelle würde man sich natürlich ohne sinnvolles Abrunden einer solchen millimetergenauen Position zum Gespött machen.

Also Leute, was hindert jetzt noch, geographische Koordinaten von Badestellen zu liefern, entweder mit GPS-Gerät gemessene oder aus Googlekarten entnommene, wenn man auf denen die besuchte Stelle sicher wiedererkennt. Traditionelles Gelaber im Stil der 3. blühenden Opuntie als Wegweiser sei als dekorative Zugabe erlaubt, aber was zählt, das sind Zahlen.

Beitrag 17 Oktober 2014 16:02 
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