Deutsches Schwerereferenzsystem
- Deutsches Schweregrundnetz 1994 (DSGN94)
- Deutsches Hauptschwerenetz 1996 (DHSN96)
- GOCE-Gravitationsfeldanalyse II
- Absolutschweremessungen im Rahmen der Erneuerung des DHHN
- Onlineberechnung des Schwerewertes g
Zur langfristigen Absicherung des Deutschen Schwerereferenzsystems in Niveau und Maßstab werden regelmäßig Absolutschweremessungen in Kombination mit den Dauerregistrierungen der supraleitenden Gravimeter in Wettzell, Bad Homburg und Moxa (Friedrich-Schiller-Universität Jena) durchgeführt. Die Messungen erfolgen im Allgemeinen zweimal pro Jahr und ermöglichen hiermit die Überwachung der Eichfaktoren und instrumentellen Driften der Supraleitenden Gravimeter (SG). Durch die Verknüpfung der Daten lassen sich instrumentelle Nullpunktdriften des SG und säkulare Schwereänderungen an der Station voneinander trennen.
Deutsches Schweregrundnetz 1994 (DSGN94)
Das im Jahre 1994 bestimmte Deutsche Schweregrundnetz mit 30 Absolutschwerepunkten legt das Datum für die nationalen Schwerenetze der Landesvermessung fest. Es wurde nach der deutschen Wiedervereinigung auf Beschluss der Deutschen Geodätischen Kommission (DGK) durch Neuvermessung des DSGN76 und Erweiterung auf die neuen Bundesländer bestimmt.
Deutsches Schweregrundnetz 1994 (DSGN94)
Dabei wurde dem BKG die Durchführung und Auswertung der Messungen übertragen. Auf allen Hauptpunkten Schweregrundnetzes wurden Beobachtungen mit dem Absolutgravimeter ausgeführt. Zur Kontrolle der Absolutschweremessungen in den neuen Bundesländern, zur Bestimmung der Vertikalgradienten auf den Hauptpunkten und zur Verbindung der Hauptpunkte mit den Sicherungspunkten wurden Schweredifferenzen mit vier Relativgravimetern gemessen. Zusätzlich führte das Institut für Erdmessung, Universität Hannover auf fünf Stationen Messungen durch. Die Schwerewerte auf den Absolutschwerestationen können mit einer Genauigkeit von ±50 nm/s2 angegeben werden.
Der Vergleich mit dem DSGN76 ergab eine mittlere Abweichung von 160 nm/s2 zwischen den beiden Netzen, die auf die Messungen mit einem weniger genauen Absolutgravimeter auf vier Grundnetzstationen (Hamburg, Braunschweig, Wiesbaden, München) zurückzuführen ist.
Eine Änderung des Maßstabs konnte aus dem Vergleich nicht abgeleitet werden.
Die Ergebnisse und Punktbeschreibungen des Deutschen Schweregrundnetzes DSGN94 sind in der Reihe B, Nr. 309, der Deutschen Geodätischen Kommission veröffentlicht. Die Punktbeschreibungen zum DSGN94 sind auch als Download verfügbar: DSGN94-Punktbeschreibung (PDF, 15MB)
Das BKG trägt die Verantwortung für die Erhaltung und Laufendhaltung des Deutschen Schweregrundnetzes (DSGN94) und bezieht die Stationen in seinen Überwachungszyklus ein.
Deutsches Hauptschwerenetz 1996 (DHSN96)
Das Deutsche Hauptschwerenetz 1996 (DHSN96) der deutschen Landesvermessung entstand als Erweiterung des Deutschen Hauptschwerenetzes 1982 (DHSN82) unter Einbeziehung aktueller Schweremessungen der Länder Berlin, Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern, Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen.
Deutsches Hauptschwerenetz 1996 (DHSN96)
Das DHSN82 wurde in den westlichen Bundesländern in den Jahren 1978 bis 1982 beobachtet. Die Länder Berlin, Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern, Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen führten die für eine Erweiterung erforderlichen Messungen im Jahre 1996 und den folgenden Jahren nach den auf der AdV-Tagung 63/78 beschlossenen Richtlinien (Richtlinien SFP-Erlass und SFP-Dienstanweisung) aus. Das DHSN96 schließt die Stationen des Schweregrundnetzes 1994 der Bundesrepublik Deutschland (DSGN94) mit ein.
Die Berechnung des DHSN96 erfolgte beim BKG nach Vorgaben des AdV-Arbeitskreises "Grundlagenvermessung". Bei der Ausgleichung der Messungen des DHSN82 im Niveau DSGN94 für die alten Bundesländer ergab sich eine mittlere Niveauverschiebung von -0,197 ±0,003 µm/s2 zum DHSN82 (Niveau DSGN76). Die Niveauverschiebungen, aus identischen Punkten der einzelnen Bundesländer berechnet, differieren zwischen -0,28 ±0,02 µm/s2 (Schleswig-Holstein) und -0,15 ±0,01 µm/s2 (Baden-Württemberg, Bayern). Diese Niveauverschiebung ist dem DSGN76 anzulasten. Deshalb legte das Plenum der AdV auf der 105. Tagung im Oktober 1999 in Berlin fest, dass das DHSN96 (Schwerestatus 130) in den alten Bundesländern einheitlich durch Subtraktion von 0,19 µm/s2 von den Schwerewerten des DHSN82 (Schwerestatus 100) zu berechnen ist.
Die Berechnung der Schwerewerte des DHSN96, Teil "Neue Bundesländer", erfolgte durch Ausgleichung der Gravimetermessungen 1. Ordnung der Jahre 1996/97 mit Anschluss an 15 Absolutpunkte des DSGN94. Dieses Netz besteht neben den Absolutpunkten aus 91 Neupunkten in den neuen Bundesländern und 23 Festpunkten des DHSN82 entlang der Landesgrenzen. Das quadratische Mittel der Standardabweichungen der ausgeglichenen Schwerewerte beträgt ±0,05 µm/s2.
GOCE-Gravitationsfeldanalyse II
Im Rahmen des Forschungsprogramms "Geotechnologien" wurde das Projekt "GOCE-Gravitationsfeldanalyse II" gemeinsam mit anderen deutschen Partnern bearbeitet. Das Akronym GOCE steht für "Gravity Field and steady-state Ocean Circulation Explorer", eine Satellitenschwerefeldmission der ESA und GRAND für "Gravitationsfeld-Analyse Deutschlands".
Punkte des DHSN96, für die im Rahmen des GOCE-Projektes der Absolutschwerewert neu bestimmt wurde
Ziel des BKG-Projektbeitrags war die Überprüfung und Verbesserung vorhandener Schweredaten in Deutschland und hierauf aufbauend die Kombination terrestrischer Geoidmodelle mit Satellitenschwerefeldmodellen sowie eine Validierung der Ergebnisse. Hierbei ergänzen die terrestrischen Schweremessungen die Satellitenschwerefeldmodelle um kurzwellige Anteile des Geoids. Von 2006 bis 2008 wurden bundesweit Messungen auf 100 Feldstationen des Schwerefestpunktfeldes zur Überprüfungen der vorhandenen terrestrischen Daten durchgeführt und im September 2008 abgeschlossen. Zur Absicherung der Messgenauigkeit fanden regelmäßige Vergleiche auf der Referenzstation in Bad Homburg statt. Die Ergebnisse der Feldmessungen sind dazu geeignet, die am BKG vorhandene Schweredatenbasis zu untersuchen. Diese Datenbasis stellt die Grundlage der Berechnung eines Quasigeoidmodells für Deutschland dar. Auf Grundlage der nun vorliegenden Absolutschweremessungen wird die Homogenität der Daten unterschiedlicher Herkunft, Messverfahren und Genauigkeit geprüft. Systematische Unterschiede im Niveau können dadurch aufgedeckt und beseitigt bzw. eine Strategie zur Gewichtung innerhalb der Datenbasis abgeleitet werden. Das Projekt GOCE GRAND II wurde unter Förderkennziffer 03F0422A vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Sonderprogramm "Geotechnologien" gefördert.
Absolutschweremessungen im Rahmen der Erneuerung des DHHN
Punkte des DHHN, für die im Rahmen der Erneuerung des Netzes der Absolutschwerewert neu bestimmt wurde
Von 2009 bis 2011 wurden im Rahmen der Erneuerung des Deutschen Haupthöhennetzes (DHHN) Absolutschweremessungen auf 100 Feldstationen des Haupthöhennetzes durchgeführt. Diese Arbeiten erfolgten im Auftrag der Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland (AdV). Das AdV-Projekt "DHHN-Erneuerung 2006-2011" umfasst die GNSS-Vermessung von ca. 250 größtenteils neu angelegten Punkten, Wiederholungsmessungen von ca. 80% der Nivellementslinien des DHHN92 mittels Präzisionsnivellement sowie die Absolutschweremessungen auf 100 der 250 Punkte.
Auf den Absolutschwerestationen des DHHN-Netzes wurden zusätzlich relative Schweremessungen zur Bestimmung des vertikalen Schweregradienten durchgeführt. Zur Absicherung der Messgenauigkeit der eingesetzten Absolutgravimeter fanden wiederholte Vergleiche auf der Referenzstation in Bad Homburg sowie Überprüfungen der Instrumentenstandards (Laser, Atomuhr) statt. Nach Auswertung der Daten werden die Ergebnisse an die DHHN-Projektgruppe sowie die Auftrag gebenden Bundesländer weitergeleitet, um diese konform zu den AFIS-Regeln einzupflegen.
Ergänzende Absolutschweremessungen werden seit 2009 im Auftrag der Länder durchgeführt, um ein Netz langzeitstabiler Geodätischer Grundnetzpunkte einzurichten. Es wird erwartet, dass dadurch ca. 90 weitere Punkte der 250 DHHN-Punkte Absolutschweremessungen erhalten werden.
Onlineberechnung des Schwerewertes g
Berechnung des Schwerewertes für Einzelpunkte:
Webanwendung zur Schwerewertberechnung
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