GPS und Normal Null

Garmin fenix 7X und epix Gen 2 im Test

Der Schwerpunkt dieses Tests und Vergleichs der Garmin Fenix 7X Solar und Garmin Epix Gen 2 liegt auf den Sensoren wie Höhenmesser, Positionsbestimmung und Herzfrequenz. Was unterscheidet die beiden GPS-Outdoor-Smartwatches? Und wie gut ist die Taschenlampe der Fenix 7X für den Outdoorbereich? Hier geht es zum Test der Outdoor-Smartwatches ...
  • Hallo,


    ich lass mir auf dem 2610 immer auch die Höhe anzeigen, was oft ganz interessant ist. Die weicht allerdings oft von entsprechenden Wegweisern ab. In Holland oder auch San Fransisco stand ich mit dem Auto auf dem Strand und es wurden ein paar Meter minus angezeigt. Daher wüsste ich gerne welcher NullpPunkt für GPS als Normal Null definiert ist.
    Googeln zu dem Thema hat mich leider nicht schlau gemacht.


    Vielen Dank im voraus

  • Zitat

    Zitat von AlexK@5.07.2006 - 09:44
    Hallo,


    ich lass mir auf dem 2610 immer auch die Höhe anzeigen, was oft ganz interessant ist. Die weicht allerdings oft von entsprechenden Wegweisern ab. In Holland oder auch San Fransisco stand ich mit dem Auto auf dem Strand und es wurden ein paar Meter minus angezeigt. Daher wüsste ich gerne welcher NullpPunkt für GPS als Normal Null definiert ist.
    Googeln zu dem Thema hat mich leider nicht schlau gemacht.


    Vielen Dank im voraus


    Hier mal 3 Punkte, was Gründe sein könnten:
    1. Es gibt verschiedene Höhenmesssysteme (Bezugssystem), also die Schilder können/müssen etwas anderes anzeigen als das GPS Gerät.
    Bezugssysteme
    2. die vertikale Genauigkeit bei GPS ist schlechter als die horizontale Genauigkeit.
    3. Die Meeresoberfläche liegt nie konstant bei 0m. Und das wird nicht nur durch Ebbe und Flut verändert. Es gibt auch große regionale Unterschiede, quasi Berge und Täler auf der Meeresoberfläche.

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  • Zitat

    Zitat von norbert_gs@5.07.2006 - 11:18
    Hauptgrund für die Abweichungen bei der Höehenangabe ist die Tatsache, dass die Erde keine perefkte Kugel ist.


    Und würde Garmin sich auf 0 von WGS84 beziehen, kämen zwar idiotische Werte raus, man könnte aber eine eigene Korrekturtabelle einsetzen.


    Garmin zieht es aber vor, ihre Korrekturtabelle gleich mit zu verwurschteln. Hält es aber nicht für nötig, hier entsprechendes zu publizieren.

  • Hallo,


    Zitat

    Zitat von senderlisteffm@5.07.2006 - 17:34
    Garmin zieht es aber vor, ihre Korrekturtabelle gleich mit zu verwurschteln. Hält es aber nicht für nötig, hier entsprechendes zu publizieren.


    Wie meinst Du das? Die von Garmin verwendeten 10 x 10 Grad Höhenkorrekturlisten sind öffentlich, da sie mit US-Steuermitteln erstelt wurden. Ich finde die Originale gerade nicht im Netz. Daher nehme diese Tabelle: 10 Grad x 10 Grad Höhenkorrekturwerte WGS84. Es existiert auch eine öffentliche 1 x 1 Grad und eine 0,5 x 0,5 Grad Tabelle von der NIMA. Die wirst Du aber selber such müssen.



    Gruss Joern Weber

  • Also ich denke mal, dass eine Umrechnung oder Tabellensucherrei etwas zu weit führt, zumal die Ursprungsfrage ja um das "Warum die Abweichung" ging.


    Hier gibt's übrigens auch noch was:


    http://de.wikipedia.org/wiki/Meeresh%C3%B6he
    http://de.wikipedia.org/wiki/Seekartennull
    http://de.wikipedia.org/wiki/Flugh%C3%B6he


    Hier eine Karte, für welches Land welcher Bezugspegel gilt.
    http://www.lverma.nrw.de/aufgaben/landesve...Ausschnitt5.htm


    Zusammenfassend, die angezeigte Höhe im Navi ist nur so ungefähr.

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  • Ich versuche mal das einfach zu beantworten.


    Wenn die Angaben auf den Wegweisern andere Werte zeigen als dein GPS hat das etwas damit zu tun, von welchem Geoid die jeweiligen Werte ausgehen. Dein GPS arbeitet nach WGS 84 (wenn dus nicht umgestellt hast).


    Einfacher. Das Meer ist nicht überall gleich hoch. Und welches hat man nun genommen?


    Ich behaupte jetzt mal die Angabe vom GPS ist genauer (je nachdem wie alt die Wegweiser sind). Wie gross war den die Abweichung bzw. die Höhenangabe?


    gruss



    (Da gabs schon mal jede Menge Stress beim Brückenbau :D )

    Garmin 60 CS Firmeware 4.20 + Basecamp (alles am Mac)

  • Hi,


    die Abweichung bezogen auf Wegweiser war so bis 10m, am Meeresspiegel so bis 5m. Eigentlich schon klar, dass das alleine schon in der Messgenauigkeit liegt. Ich hätte nur gedacht, dass es auch für die GPS Angaben einen Referenzort gibt, der 0 darstellt. So wie bei uns Amsterdam könnte das ja bei GPS irgendwo in den USA sein... so wie ich aber die Antworten verstehe gibt es das nicht - warum auch immer

  • Hallo,


    nach meinem Verständnis sind Ungenauigkeiten natürlich auch auf die "naturgegebene" Ungenauigkeit des GPS-Empfängers zurückzuführen! Von der aktuellen Höhe des Meeres (welchen Meeres eigentlich?) ist das völlig unabhängig, weil bei Höhenangaben m. E. von NN, also "NormalNull" ausgegangen wird.


    Gruß
    fwr

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  • Zitat

    Zitat von fwr@6.07.2006 - 17:38
    Von der aktuellen Höhe des Meeres (welchen Meeres eigentlich?) ist das völlig unabhängig, weil bei Höhenangaben m. E. von NN, also "NormalNull" ausgegangen wird.




    Schade, dass Du ganz offensichtlich die o.a. Links nicht gelesen hast. Da steht nämlich alles zum Thema "normal Null" d'rin.


    Das natürlich Messungenauigkeiten dazu kommen, dürfte wohl klar sein, da ja nicht einmal die "waagerechte Position" 100% genau ist.

  • Zitat

    Zitat von fwr@6.07.2006 - 17:38
    Von der aktuellen Höhe des Meeres (welchen Meeres eigentlich?) ist das völlig unabhängig, weil bei Höhenangaben m. E. von NN, also "NormalNull" ausgegangen wird.


    Es gibt aber nicht nur das eine perfekte und überall gültige NormalNull. NormalNull jetzt hier mal definiert als Entfernung vom Erdmittelpunkt. Vielmehr gibt es eine (Ober)Fläche vom Erdmittelpunkt aus z.b. WGS 84. Und von dieser ein und ausgebeulten Fläche (Ein uns Ausbeulungen jetzt wieder vom Erdmittelpunkt her gesehen) werden als "gleichmäsiges" NormalNull an der Erdoberfläche angegeben.


    Noch mal anderst. Jeder Punkt hat eine exakte Entfernung vom Erdmittelpunkt. Da sind wir uns wohl alle einig. Nur von dem aus, von dem wir messen (das NormalNull), hat nicht immer den gleichen Abstand vom Erdmittelpunkt aus.


    An alle: Ist das so noch richtig erklärt? Interessiert mich jetzt selber.

    Garmin 60 CS Firmeware 4.20 + Basecamp (alles am Mac)

  • Zitat

    Zitat von AlexK@6.07.2006 - 09:14
    Ich hätte nur gedacht, dass es auch für die GPS Angaben einen Referenzort gibt, der 0 darstellt.


    Nein, diesen Referenzort gibt es nicht, da die Erde kein Rotationsellipsoid, wie du vielleicht noch in der Schule gelernt hast.



    Gruss Joern Weber

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  • Zitat

    Zitat von Joern_Weber@6.07.2006 - 20:16
    ... da die Erde kein Rotationsellipsoid ist...


    Richtig, die Erde ist nämlich ein unregelmäßiger Körper mit unterschiedlicher Dichte in Ihrem Inneren. So kommt es, daß Punkte gleicher Erdanziehung (das ist die Höhenbezugsfläche, also das Geoid) in unterschiedlicher Entfernung vom Zentrum des Rotationsellipsoides (mathematische Beschreibung der Erde) liegen.


    Leider ist unsere Erde so komplex aufgebaut und widersetzt sich Rotationsellipsoiden! :lol:


    Nur dürfen wir halt physikalisch begründete Flächen (Geoid) nicht mit mathematisch begründeten Formen (Ellipsoid, Koordinatensysteme) vermischen, da kommt nichts gescheites dabei heraus. :motzi:



    Nun stellt sich für mich aber gleich die Frage: Für was brauche ich eigentlich diese hohe Genauigkeit in der Höhe (= Übereinstimmung Geoid und mathematische Fläche)?
    Steuern eines Landfahrzeuges - uninteressant (Auto schnauft den Berg schon 'rauf)
    Steuern eines Wasserfahrzeuges - uninteressant (Wasser ist selten sehr steil)
    Steuern eines Flugzeuges - mäßig interessant: Bei genügend Bodenabstand (Flug) reicht das Ellipsoid locker, zum Landen eher nicht. Aber wofür gibt's Bodenradar?
    Also bleibt mein Gedanke an die pure Wissenslust (dazu hilft dieser Thread) oder die immer wieder aufflammende ungezügelte Neugier (soll ja auch nicht schlecht sein).


    Und so erfahren wir alle etwas über die Beschaffenheit unserer guten Mutter Erde und den Versuch, diese in Formeln zu pressen (bzw. zu vermessen). :rolleyes:


    Schöner Gruß


    Hans

    >> Vermessen heißt Leben mit Fehlern höchster Präzision. <<

  • Zitat

    Zitat von Joern_Weber@6.07.2006 - 19:16
    Nein, diesen Referenzort gibt es nicht, da die Erde kein Rotationsellipsoid, wie du vielleicht noch in der Schule gelernt hast.
    Gruss Joern Weber


    Ich hatte "Kartoffel" gelernt ;)

  • Zitat

    Zitat von Hans227@6.07.2006 - 21:34


    Nun stellt sich für mich aber gleich die Frage: Für was brauche ich eigentlich diese hohe Genauigkeit in der Höhe (= Übereinstimmung Geoid und mathematische Fläche)?




    Gute Frage :D


    Ich denke mal, das is'n "Kopfproblem". Wir halten mit dem Navi ein Gerät in der Hand, dass bei allen Verbesserungsideen trotzdem ein hochpräzises Messinstrument ist. Man muss sich nur einmal die Sekundeneinheiten hinterm Komma ansehen, in welchen Größenordnungen da eigentlich gearbeitet wird. Da fliegen Satelliten durchs All, die perfekt untereinander kommunizieren und das Handgerät mit hochpräzisen Infosfüttern.


    Und dann kann nicht einmal auf einen Meter genau die Höhe angegeben werden?


    Man hat es in vielen Bereichen, dass die Genauigkeit von Messintrumenten so hoch ist, dass man im "normalen" Leben mit den ermittelten Werten "überfordert" ist. Ob das medizinische/chemische Analysen sind oder Entfernungsmessungen im Nanometerbereich.


    Ich stimme zu Hans, was nützt mir solch eine hochpräzise Höhenangabe, wenn ich an der Nordsee am Strand stehe? Das einzige was jetzt passiert ist, dass ich den "Fehler" der nicht perfekten Erd"kugel" oder des Messsystems angezeigt bekomme oder aber ich stand bei Ebbe am Strand. Einige hundert Jahre vorher hat es keinen weiter interessiert und war auch gar nicht zu messen. :D

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  • Beim Bergwandern oder mit dem MTB sind Höheninformationen für mich interessant. Da kann ich abschätzen, wo ich bin und wie weit es noch ist. Dafür nehme ich allerdings eher den barometrischen Höhenmesser, weil mit dem GPS ... :rolleyes:


    Gruß
    Adrian

    NÜVI 200w; Vista HCx; Geko 301
    TTQV4-PU

  • Zitat

    Zitat von Adrian@7.07.2006 - 09:40
    Beim Bergwandern oder mit dem MTB sind Höheninformationen für mich interessant. Da kann ich abschätzen, wo ich bin und wie weit es noch ist. Dafür nehme ich allerdings eher den barometrischen Höhenmesser, weil mit dem GPS ... :rolleyes:


    Gruß
    Adrian



    Der ist aber auch nicht genauer.


    Erstens muss er vor der Wanderung auf den herrschenden Luftdruck eingstellt werden und zweitens kann sich der Luftdruck während der Wanderung verändern. Also auch auf die Art bekommt man nur so ungefähr die Höhe angezeigt.


    Aber letztlich gilt auch hier, ob ich in 1351 M ünN oder in 1353 M ünN bin, ist wohl eher akademisch. Denn wenn ich diese extreme Genauigkeit haben will, muss ich das Messgerät auf den Boden legen. Denn in Augenhöhe kommen ja schon wieder ca. 1,8 Meter dazu :D

  • Zitat

    Zitat von norbert_gs@7.07.2006 - 11:16
    Der ist aber auch nicht genauer.


    Erstens muss er vor der Wanderung auf den herrschenden Luftdruck eingstellt werden und zweitens kann sich der Luftdruck während der Wanderung verändern. Also auch auf die Art bekommt man nur so ungefähr die Höhe angezeigt.



    und drittens muss das Gerät Temperatur-kompensiert sein. :)

    Emanuel
    ----------
    GPS276, nüvi2460, Volvo- und iPhone-Navigon Navigation, Dawntech, Minihomer,
    CN2017.x, CR10R TopoCzech, SK-Roads AdriaRoute, Fugawi, Gartrip, nRoute

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  • Hallo Hans,


    Zitat

    Zitat von Hans227@6.07.2006 - 22:34
    Nur dürfen wir halt physikalisch begründete Flächen (Geoid) nicht mit mathematisch begründeten Formen (Ellipsoid, Koordinatensysteme) vermischen, da kommt nichts gescheites dabei heraus. :motzi:


    Richtig, nicht vermischen sondern beide Körper, den mathematischen Ellipsoid und den physischen Geoid, vereinigen. Das mathematische Modell hat der Realität zu folgen. Der bisherige Nachteil eines solchen Modells, der extreme mathematische
    Aufwand, sollte inzwischen beherrschbar sein. Garmin macht ja in seinen Handhelds auch nichts anderes, als ein Geoid-Modell auf wgs84 draufzusatteln. :motz:


    Zitat

    Nun stellt sich für mich aber gleich die Frage: Für was brauche ich eigentlich diese hohe Genauigkeit in der Höhe (= Übereinstimmung Geoid und mathematische Fläche)?


    Wirtschaft, Telekomunikation, Militär, Luftfahrt im erweiteren Sinne(Fallschirmspringer, Leichtfulgzeuge).


    Wir diskutieren hier im wesentlichen über die Differenz zwischen wgs84 auf der einen Seite und geoid96, Amsterdem, Kronstadt, Genua auf der anderen Seite.
    Eine maximale absoluter Differenz zwischen beiden Systemen von bis zu 100 Meter ist schon heftig. In einem Mittelgebirge macht das einen prozentualen Fehler von bis zu 25 % aus.


    Weiterhin ist Realität, das in Deutschland alle Höhenangaben in Karten und an Messpunkten auf zwei System Meeresspiegel-Systeme beruht. Das die Höhensysteme von Amsterdem, Kronstadt, Genua untauglich sind und zu wirdschaftlichen Schäden führen zeigt sich immer wieder, nicht nur an der Deutsch-Schweizer-Grenze. Ich kenne in Ostdeutschland auch Strassen dessen eine Seite mit HN und deren andere Seite mit NN auf die selbe Höhe gebaut wurden. Aus diesem Grund wird langfristig bei einer weitren Globalisierung auch das jetzige Höhensystem der EU nicht überlebensfähig sein. Das Ersetzen der nationalen Höhensysteme in der EU durch ein EU-einheitliches System verlagert nur das Problem, beseitigt es aber nicht. Das EU-System wird irgendwann vermutlich durch geoid96-ähnliches System abgelöst werden müssen. Genau so wie wir heute mit den Unterschieden zwischen den Meeresspiegelsystemen kämpfen, werden wir bei in Zukunft mit den Unterschieden zwischen wgs84 und geoid96 & Co. zu kämpfen haben.



    Gruss Joern Weber

  • Hallo Jörn,

    Zitat

    Zitat von Joern_Weber@8.07.2006 - 12:51
    ...Das mathematische Modell hat der Realität zu folgen...


    Das ist die reine Lehre! Nur folgt die Erde leider nicht der Mathematik, und um die Berechnung der Erdfigur anzupassen, muß man halt leider die Inhomogenitäten im Erdmantel und Erdkern kennen. Die sind nämlich für die Schwere- und Dichteabweichungen verantwortlich. Also viel Vergnügen beim Nachbuddeln und Nachmessen in mehreren Tausend Meter Tiefe! :P


    Da dies leider nicht geht (die KTB in Windischeschenbach ist das einzig "Tiefe Loch" in Europa) müssen wir mit den Fehlern des Modells leben.


    Zitat

    Zitat von Joern_Weber@8.07.2006 - 12:51
    Der bisherige Nachteil eines solchen Modells, der extreme mathematische Aufwand, sollte inzwischen beherrschbar sein.


    Schön wär's, wenn es nur an der Mathematik bzw. der Berechnung läge. Die Daten fehlen einfach in ausreichender Dichte!


    Die von Dir angesprochenen Probleme an den Landesgrenzen kommen von den jeweiligen Lage- und Höhenbezugssystemen der jeweiligen Länder, die für ihre Landesvermessung die optimalsten Parameter bestimmt haben. Diese "Kleinstaaterei" macht aus Vermessersicht hinsichtlich der Genauigkeit im jeweiligen Land durchaus Sinn. Mit den Problemen am Rand befasst sich die jeweilige Landesvermessung nicht. Im Falle eines Ingenieurprojektes (Straße, Brücke) freut sich dann der Vermessungsingenieur, daß er das hinkriegt! :D


    Zitat

    Zitat von Joern_Weber@8.07.2006 - 12:51
    Eine maximale absoluter Differenz zwischen beiden Systemen von bis zu 100 Meter ist schon heftig. In einem Mittelgebirge macht das einen prozentualen Fehler von bis zu 25 % aus.


    Stimmt, das ist viel. Aber man muß hier wieder richtig 'rum denken: Es ist ein Modellfehler und kein "Sprung" in der Landschaft. Den Modellfehler bekomme ich eben nicht global weg, deshalb ist jedes globale Navigationsverfahren hier eindeutig in der schlechtesten Position.


    Zitat

    Zitat von Joern_Weber@8.07.2006 - 12:51
    Weiterhin ist Realität, das in Deutschland alle Höhenangaben in Karten und an Messpunkten auf zwei System Meeresspiegel-Systeme beruht.


    Richtig, das sind nämlich Normalhöhen. Diese gelten aber für alle Deutschen Bundesländer. Leider haben sich die Nachbarstaaten nicht angeschlossen bzw. verwenden verschiedene Ausgangspegel.
    Normalhöhen sind dadurch gekennzeichnet, daß keine fiktiven mathematischen Korrekturen sondern nur die gemessenen Schwerewerte angebracht sind und damit eindeutige Potentialunterschiede vorliegen. Eine gute Erklärung zu den Höhensystemen findest Du im Aufsatz Deines Namenskollegens Diethelm Weber "Das ist die Höhe".


    Ich freue mich übrigens, daß das meistens auf uns Vermesser (ja, ich bin auch einer!) abgeschobene Problem der Höhe nun auch hier in diesem Forum ein Thema ist. Wenn man darüber spricht, wird's nämlich klarer, warum das so ist. Und wir verstehen wieder einmal ein bisschen mehr von unserer hauptsächlich aus Wasser bestehenden, sonnenbeschienenen rotierenden wunderbaren Kartoffel!


    Schöner Gruß


    Hans

    >> Vermessen heißt Leben mit Fehlern höchster Präzision. <<