8 Vermessung des Maindreiecks

Im praktischen Teil wurde ein Anwendungsgebiet der satellitengestützten Navigation herausgegriffen, nämlich die Landvermessung. Konkret war es das Ziel, den Verlauf des Maindreiecks mit einem GPS-Empfänger zu vermessen. Diese Messreihen sollten danach grafisch ausgewertet und die Genauigkeit an einer bestehenden Karte überprüft werden.

8.1 Durchführung der Messungen

Zunächst wurde das Maindreieck abgefahren und Messungen in unregelmäßigen Abständen an den Orten vorgenommen, die nicht zu sehr vom Main entfernt lagen. Als GPS-Empfänger diente das "GPS 90" der Firma GARMIN. Glücklicherweise ließ sich fast immer eine Straße finden, die dem Mainverlauf folgte und daher dem oben genannten Kriterium entsprach. Da man aus messtechnischen Gründen eine Positionsmessung nicht in der Mitte des Flusses durchführen kann und sich somit Abweichungen vom tatsächlichen Verlauf ergeben, wurden zwei Messreihen durchgeführt, und zwar eine, die sich dem Main von Norden, und eine, die sich ihm von Süden annäherte. Durch Mittelung von jeweils zwei Werten von gegenüberliegenden Seiten des Flusses wurde versucht, die Präzision zu erhöhen. Da dies aufgrund eines ungünstigen Straßenverlaufs in der Volkacher Mainschleife nicht gelang und somit nur eine grobe Messung auf einer Flussseite zur Verfügung stand, sind dort erhebliche Abweichungen vom tatsächlichen Verlauf erkennbar.

8.2 Auswertung mit Hilfe einer Tabellenkalkulation

Die Auswertung der Ergebnisse erfolgte mit der Tabellenkalkulation Microsoft Excel 97. Dabei benötigt man für jede Messreihe einer Mainseite zwei Spalten, da man einen Punkt auf der Ebene bzw. der Erdkugel durch zwei Punkte eindeutig charakterisieren kann. Eine Spalte enthält die Längen-, die andere die Breitengrade der jeweiligen Messpunkte, angegeben in Grad und Minuten. Für die Zeichnung eines Diagramms ist dieses Format jedoch ungeeignet, da Winkelminuten nur Werte zwischen 0 und 59,99... annehmen und somit nicht dem Dezimalsystem entsprechen. Um eine Verzerrung des Diagramms zu vermeiden, müssen zwei weitere Spalten benutzt werden, die den Winkel nur noch in Grad angeben. Für die beiden Messreihen sind also insgesamt 8 Spalten vonnöten. Weitere zwei Spalten enthalten die gemittelten Werte beider Mainseiten und werden als Grundlage für das Diagramm benutzt. Die folgende Abbildung zeigt die graphische Auftragung der Breiten- und Längengrade:

Die Messwerte können als Excel-Tabelle hier heruntergeladen werden.

8.3 Vergleich des gemessenen Verlaufs mit einer bestehenden Karte

Um nun einen Eindruck von der Genauigkeit der Messungen zu erhalten, wurde der obige Mainverlauf mit dem Flussverlauf einer Karte aus Microsoft Encarta Weltaltlas99 überlagert. Der nachfolgenden Abbildung ist die beeindruckende Messgenauigkeit sowie die bereits erklärte Ungenauigkeit der Volkacher Mainschleife zu entnehmen:

9 Ausblick auf zukünftige Weiterentwicklungen des Systems

Die Satellitennavigation befindet sich gerade erst im Anfangsstadium, was ihre Entwicklung angeht. Man kann davon ausgehen, dass steigende Rechenleistung und ausgeklügeltere ma-thematische und physikalische Verfahren imstande sein werden, die Genauigkeit der Ortung in Zukunft noch wesentlich zu erhöhen. Die noch verbleibende Hürde der Selective Availabi-lity kann dabei vielleicht durch Kombination der beiden Satellitennavigationssysteme GPS und GLONASS genommen werden. Die Satellitennavigation wird außerdem eine immer größere Rolle in unserem Alltag spielen. Als Beispiel seien nur die in Automobilen der höheren Preisklasse bereits integrierten, auf GPS basierenden, Routenplaner zu nennen, die für Berufsreisende von enormem Vorteil sind. Viele weitere Einsatzgebiete sind denkbar, die Entwicklung lässt sich jedoch schwer vorher-sagen.