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APOS - Austrian Positioning Service

Qualität

Datenquelle

GNSS-Referenzstationen

Datenerfassung und -verarbeitung

Die APOS GNSS-Referenzstationen realisieren seit 01.01.2004 die oberste Ebene des europäischen Bezugssystems ETRS89 (European Terrestrial Reference System 1989) in Österreich und entsprechen der EUREF Class A Spezifikation (Koordinatenwiederholbarkeit besser als ± 1 cm). In Zusammenarbeit mit der Leopold-Franzens-Universität Innsbruck (LFUI) werden zurzeit 37 GNSS-Referenzstationen permanent betrieben (siehe Abb. 1 und Tab. 1).

Als Standorte für die GNSS-Referenzstationen werden grundsätzlich nur stabile Gebäude verwendet, die den hohen Anforderungen von APOS genügen. Im alpinen Bereich sind diese Objekte vorwiegend im Felsuntergrund verankert.

Auf den GNSS-Referenzstationen werden die Satellitensignale der Systeme GPS, GLONASS und GALILEO empfangen, gespeichert und weiterverarbeitet. Die 3-dimensionalen ETRS89-Koordinaten dieser Stationen werden einem kontinuierlichen Monitoring unterzogen.


Abb. 1: APOS GNSS-Referenzstationen in Österreich

APOS-PP:

Für die österreichischen APOS GNSS-Referenzstationen (siehe Abb. 1 und Tab. 1) sind RINEX-Daten erhältlich. Bei den im Header der RINEX-Dateien ersichtlichen ETRS89-Stationskoordinaten handelt es sich um Näherungskoordinaten.

APOS Real Time:

APOS Real Time basiert auf der Umsetzung einer österreichweiten und gleichzeitig länderübergreifenden Stationsvernetzung (siehe Abb. 2). Die seit Anfang 2009 realisierte Zusammenarbeit mit allen Vermessungsverwaltungen (Stationsbetreibern) der Nachbarstaaten (SAPOS / Deutschland, AGNES-SWIPOS / Schweiz, SIGNAL / Slowenien, SKPOS / Slowakei, STPOS / Autonome Provinz Bozen, GNSSnet.hu / Ungarn, CZEPOS / Tschechische Republik) gewährleistet eine erhöhte Systemverfügbarkeit verbunden mit einer gesteigerten Performance bis an die Staatsgrenzen. APOS liefert somit österreichweit flächendeckend homogene 3D-Koordinaten im System ETRS89 in Echtzeit, wahlweise mittels APOS-RTK (cm-Genauigkeit) oder APOS-DGPS (dm-Genauigkeit).

Die räumliche Verfügbarkeit von APOS-RTK

Abb. 2: APOS Stationsvernetzung

APOS RAW:

Für die österreichischen APOS GNSS-Referenzstationen (siehe Abb. 1 und Tab. 1) sind Rohdatenströme erhältlich.

APOS GNSS-Referenzstationen in Österreich
CODE Bezeichnung Betrieb seit TP-Nummer Breite Länge
Ell. Höhe [m]
AMST Amstetten 2005 639-053 L1 48° 07' 20" 14° 52' 16"
347
DIEN Dienten 2006 125-124 L1 47° 23' 21" 13° 02' 03"
1335
DLBG Deutschlandsberg 2003 404-189 L1 46° 48' 49" 15° 12' 47"
431
DOER Dörflach 2006 243-102 L1 47° 32' 58" 15° 16' 24"
849
FLDB Feldbach 2005 471-192 L1 46° 57' 11" 15° 52' 57"
348
FLDK Feldkirch 2003 022-140 L1 47° 13' 53" 09° 34' 50"
570
FRST Freistadt 2005 237-016 L1 48° 30' 31" 14° 30' 12"
622
GMUE Gmünd 2008 320-005 L1 48° 46' 19" 14° 59' 12"
 553
GRAZ Graz 1992 306-164 B1 47° 04' 02" 15° 29' 37"
538
HBLT Heiligenblut 2017 023-154 L1 47° 03' 55" 12° 51' 27"
2609
HKBL Hauser Kaibling 2000 072-127 L1 47° 22' 38" 13° 46' 17"
1920
HOR2 Horn 2007 678-021 L1 48° 39' 48'' 15° 38' 48"
387
INBK Innsbruck 2011 348-118 L1 47° 15' 51" 11° 20' 43"
664
KOP2 Kops 2004 089-170 A1 46° 58' 26" 10° 06' 56"
1907
KRBG Krahberg 2001 006-145 L1 47° 08' 46" 10° 37' 37"
2258
KTZ2 Kitzbühel 2004 297-122 L1 47° 25' 06" 12° 21' 34"
1848
LECH Lech 2003 184-143 L1 47° 13' 27" 10° 08' 21"
1823
MSTB Mistelbach 2007 485-025 L1 48° 34' 12'' 16° 36' 35''
248
MUEN Münster 2004 148-120 L1 47° 25' 16" 11° 49' 56"
599
NSDL Neusiedl am See 2019 776-079 L1 47° 57' 07" 16° 50' 07"
191
OBWT Oberwart 2007 574-137 L1 47° 17' 21" 16° 12' 47"
382
PAT2 Patscherkofel 1995 071-148 L1 47° 12' 29" 11° 27' 37"
2298
PFA3 Pfänder 2015 039-082 L2 47° 30' 55" 09° 47' 05"
1090
POEL Pöls 2006 160-160 L1 47° 13' 15" 14° 34' 42"
856
RIED Ried 2003 438-047 L1 48° 12' 12" 13° 29' 11"
505
ROHR Rohrbach 2003 504-014 L1 48° 34' 11" 13° 59' 43"
658
SBG2 Salzburg/Gaisberg 1998 008-064 L1 47° 48' 12" 13° 06' 38"
1323
SIA2 Sillian 2013 106-195L1 46° 44' 50" 12° 25' 13"
1139
SPDR Spittal/Drau 2017 372-182 L1 46° 47' 49" 13° 29' 43"
628
STPO St.Pölten 1999 608-056 L1 48° 12' 11" 15° 37' 59"
342
TAM2 Tamsweg 2010 263-157 L1 47° 07' 31" 13° 48' 48"
1088
TRF2 Trafelberg 2004 301-075 L1 47° 55' 41" 15° 51' 32"
1093
VLCH Villach 1998 384-201 L1 46° 36' 25" 13° 51' 02"
572
VKLB Vöcklabruck 2016 019-048 L1 48° 00' 18" 13° 39' 06"
506
VLKM Völkermarkt 2001 430-204 L1 46° 39' 41" 14° 37' 34"
527
WIEN Wien 1999 1350-059 L2 48° 13' 08" 16° 22' 23"
244
WING Windischgarsten 2004 284-098 L1 47° 43' 22" 14° 18' 08"
640

Tab. 1: Liste der APOS GNSS-Referenzstationen (genäherte ETRS89-Koordinaten)

Allgemeine Lagegenauigkeit

Die mit APOS erzielbare Genauigkeit kann je nach Anwendung von folgenden Faktoren abhängen: Messgerät, Messdauer, Punktumgebung und Auswertesoftware. Unter optimalen Bedingungen können folgende Genauigkeiten erreicht werden:

APOS Produkt
Genauigkeit Lage
Genauigkeit Höhe
ETRS891) MGI2) ETRS891) MGI2)
APOS-PP ± 1,0 cm    ± 1,0-2,0 cm   
APOS Real Time: APOS-DGPS ± 0,5 m    ± 1,0 m   
APOS Real Time: APOS-RTK ± 1,5 cm < 15,0 cm ± 4,0 cm < 15,0 cm
APOS RAW ± 1,0 cm    ± 1,0-2,0 cm   

1) Genauigkeit: 1 Sigma

2) Gültig für jene Mountpoints, welche Transformationsgrids übertragen (siehe Produktliste und Preise)

Transformationsgrids

Die Transformationsgrids sind in der von APOS-RTK via Mobile Internet gelieferten RTCM 3 - Message 1023 verpackt und können somit kundenseitig decodiert und verarbeitet werden. Auf Basis eines engmaschig interpolierten Gitternetzes, welches für ganz Österreich die Abweichungen (Inhomogenitäten) zwischen dem europäischen System ETRS89 und dem österreichischen System der Landesvermessung MGI beschreibt, ist so eine einheitliche Online-Transformation vom System ETRS89 in das staatliche System MGI mit dm-Genauigkeit in Echtzeit durchführbar. Je nach Mountpoint werden unterschiedliche Transformationsgrids zur Verfügung gestellt (siehe Produktliste und Preise):

  • GIS-Grid: hier wird das BEV Produkt GIS-Grid sowie ein eigenes Höhen-Grid verwendet. Das GIS-Grid (Maschenweite 30" x 45") wurde aus ca. 28.000 Identpunkten des staatlichen Festpunktfeldes 1.-5. Ordnung abgeleitet.
    Für Katasteranwendungen sind diese Daten nicht geeignet!
  • GIS-Grid 2021: hier werden die BEV Produkte GIS-Grid 2021 sowie das Höhen-Grid plus Bessel-Ellipsoid verwendet. Das GIS-Grid 2021 (Maschenweite 5" x 7") wurde aus ca. 56.000 Identpunkten des staatlichen Festpunktfeldes 1.-5. Ordnung abgeleitet.
    Für Katasteranwendungen sind diese Daten nicht geeignet!

"3D-Interpolation"

  • Mit einem in der APOS-Zentrale speziell implementierten Modul werden die Korrekturdaten vor Aussendung hinsichtlich problematischer meteorologischer Einflüsse zusätzlich aufbereitet, um die Genauigkeit der Höhenbestimmung auf Rover-Seite zu erhöhen. Diese Daten werden über den Mountpoint ‚APOS_VRS32_MSM_3D‘ abgegeben.
  • Zu den problematischen meteorologische Einflüssen in alpinen Regionen zählen in Zusammenhang mit größeren Höhenunterschieden zwischen Rover und APOS GNSS-Referenzstationen hauptsächlich die unterschiedlichen relativen Luftfeuchteverhältnisse, welche sich vor allem im Sommer verstärkt zeigen und Abweichungen bis zu mehreren Dezimetern verursachen können. Bei der Nutzung des Mountpoints ‚APOS_VRS32_MSM_3D‘ ist allerdings zu beachten, dass systembedingt mit der Verbesserung der Höhengenauigkeit gleichzeitig eine Verschlechterung der Lagegenauigkeit bis zu 100% eintreten kann.
  • Die "3D-Interpolation" wird aktuell in der Kombination GPS-GLONASS-GALILEO angeboten und ist für ganz Österreich aktiviert.

Fortführung

Der Datenbestand liegt flächendeckend für ganz Österreich vor.

Allgemeine Vollständigkeit

APOS-PP - Verfügbarkeit:

Die APOS GNSS-Referenzstationen sind permanent in Betrieb (siehe Datenerfassung und -verarbeitung). RINEX-Dateien mit einem Datenintervall von 1 Sekunde, 5 Sekunden oder 15 Sekunden werden nach 60 Tagen automatisch gelöscht und stehen danach nicht mehr für Kundenbestellungen zur Verfügung. RINEX-Dateien mit einem Datenintervall von 30 Sekunden werden hingegen permanent archiviert und sind ab dem Zeitpunkt des Stationsaufbaues bzw. seit Beginn der routinemäßigen Datenaufzeichnung erhältlich (nur als 24 h-Dateien).

Eine 100%-Verfügbarkeit von RINEX-Daten liegt für eine APOS GNSS-Referenzstation dann vor, wenn Code- und Phasenmessungen auf den L1/L2 GPS-Frequenzen pro gewählter Epoche für mindestens 5 GPS-Satelliten fehlerfrei aufgezeichnet wurden.

GLONASS-Daten werden derzeit bei der Ermittlung der Verfügbarkeit nicht berücksichtigt. Die Bereitstellung von GALILEO- und BeiDou-Daten ist in Vorbereitung.

APOS Real Time / APOS RAW - Ausfallssicherheit und Qualitätssicherung:

Umfangreiche Redundanz- und Ausfallskonzepte sowie spezielle Kontroll- und Prüfmechanismen stellen die kontinuierliche Service-Qualität von APOS Real Time und APOS RAW sicher. APOS beinhaltet ein mehrstufiges Monitoring- und Qualitätssicherungskonzept, das höchsten Genauigkeits- und Verfügbarkeitsansprüchen genügt. Zu den wesentlichen Leistungsmerkmalen zählen:

  • die österreichweit flächendeckende Unterstützung von GPS, GLONASS und GALILEO
  • der Einsatz von GNSS-Empfängern mit internem Datenspeicher, welche die Datenbereitstellung auch bei Leitungsstörungen gewährleisten
  • ein Monitoringkonzept inkl. Remote Power Management für jede APOS GNSS-Referenzstation via TCP/IP
  • die durchgängige Verwendung von USVs (Unterbrechungsfreie Stromversorgungen), die den kontinuierlichen Betrieb auch bei temporären Unterbrechungen der Energieversorgung sichern
  • das VRS-Konzept, das in Kombination mit einem Referenzstationsabstand von max. 50-70 km einen störungsfreien Betrieb auch im Falle von einzelnen Stationsausfällen gewährleistet
  • die Unterstützung von MAC - Master Auxiliary Concept
  • die Bereitstellung von Transformationsgrids (GIS-Grid bzw. GIS-Grid 2021 und Höhen-Grid) für eine flächendeckende Transformation zwischen den Systemen ETRS89 und MGI mit einer Genauigkeit < 15 cm
  • eine redundante APOS-Servicezentrale, welche unter Verwendung zweier unabhängiger Rechenzentren größtmögliche Ausfallsicherheit gewährleistet
  • ein Echtzeit-Koordinatenmonitoring inkl. Alarmierungskonzept zur raschen Störungsdetektion
  • die routinemäßige Stabilitätsüberwachung der APOS GNSS-Stationskoordinaten und weiterer entscheidender Leistungsparameter zum Zwecke der Einhaltung des ETRS89-Referenzrahmens mit einer 3D-Genauigkeit von besser als ± 1 cm
  • die regelmäßige Systemüberprüfung mit Hilfe zahlreicher Test- und Vergleichsmessungen an hochgenauen, homogenen Punkten des österreichischen Grundnetzes durch Außendienstmitarbeiter des BEV; die dabei erreichten Genauigkeiten betragen ± 1,5 cm für die Lage und ± 4,0 cm für die Höhe (1 Sigma)

Höhere Gewalt:

Höhere Gewalt oder andere unvorhergesehene Hindernisse in der Sphäre des BEV entbinden dieses von der Einhaltung der vereinbarten Verpflichtungen. Betriebsstörungen im Bereich des Vertragspartners gelten auch als höhere Gewalt und befreien das BEV für die Dauer der Behinderung von der zu erbringenden Leistung, ohne dass dem Vertragspartner dadurch Ansprüche auf Preisminderung entstehen.

Auswirkung_der_Sonnenaktivitaet_auf_APOS.pdf (54KB)

 

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