GNSSHöhenermittlung

GNSS Höhenermittlung bezeichnet die Bestimmung von Höhenkoordinaten mittels Global Navigation Satellite System (GNSS). Sie umfasst die Ableitung von ellipsoidal heights h, die sich auf das Referenzellipsoid beziehen, sowie orthometric heights H, die auf einem vertikalen Bezugssystem wie einem geodätischen Höhenreferenzdatum beruhen. GNSS liefert in der Regel Ellipsoidhöhen, die unabhängig von lokalen Meeresspiegeln sind.

Es bestehen drei zentrale Größen: die Ellipsoidalhöhe h, die Geoidhöhe N und die Orthometrische Höhe H. Die Beziehung lautet H = h − N, wobei N die Geoidundulation ist, also der Abstand zwischen Geoid und Referenzellipsoid. Um von h zu H zu gelangen, werden Geoidmodelle oder lokale Nivellements verwendet. In vielen Anwendungen wird zusätzlich das vertikale Referenzsystem der jeweiligen Region angegeben (etwa NHN in Deutschland) und mit regionalen Geoidmodellen abgestimmt.

Typische Verfahren und Arbeitsweisen: RTK (Real-Time Kinematic) und PPP (Precise Point Positioning) ermöglichen schnelle und hochauflösende Bestimmungen der Ellipsoidhöhe. Für orthometrische Höhen wird GNSS mit Geoidmodellen kombiniert oder durch ergänzendes Nivellement ergänzt. Datenverarbeitung kann in Echtzeit oder in Post-Processing erfolgen. Übliche Geoidmodelle umfassen globale Modelle wie EGM2008 sowie regionale Anpassungen, die auf Gravimetrie und lokalen Messnetzen basieren. Die Referenzrahmen können WGS84, ITRF oder regionale Koordinatensysteme sein.

Anwendungen und Herausforderungen: GNSS-Höhenermittlung wird in Vermessung, Bauwesen, Kartierung und Geodäsie eingesetzt. Genauigkeit hängt von Messdauer, Modellgenauigkeit und Umgebungsbedingungen ab; Ellipsoidhöhen erreichen oft Zentimeterbereich, orthometrische Höhen sind stark abhängig von der Qualität des Geoidmodells. Typische Herausforderungen sind Geoidunsicherheit, Mehrwegeffekte, atmosphärische Störungen und topografische Bedingungen.