Positionsmessungen

Positionsmessungen umfassen Verfahren zur Bestimmung der räumlichen Lage von Punkten im dreidimensionalen Raum anhand von Koordinaten in einem geodätischen oder kartesischen Referenzsystem. Sie unterscheiden zwischen absoluten Positionsmessungen, bei denen die Koordinaten eines Punkts direkt in einem Referenzsystem bestimmt werden, und relativen Positionsmessungen, bei denen Koordinatendifferenzen zu bekannten Referenzpunkten gemessen werden.

Zu den typischen Messprinzipien gehören Distanzmessungen, Winkeldetermination und die Auswertung von Satellitenpositionierungsdaten. Instrumente sind Totale Stationen, Tachymeter, GNSS-Empfänger, terrestrische Laser-Scanner sowie optische und Laser-Distanzmessgeräte. In der Praxis werden Messungen oft in Netzen durchgeführt, deren Koordinaten mittels Least-Squares-Ausgleichungen konsistent zusammengeführt werden.

Koordinaten werden in geodätischen Referenzsystemen wie WGS84 oder regionalen Systemen angegeben. Transformationen, Höhen- und Stützpunktbezüge sowie Kalibrationsverfahren stellen die Vergleichbarkeit sicher. Die Ergebnisse umfassen Lagekoordinaten sowie Unsicherheiten und Konfidenzintervalle.

Anwendungen finden sich in Vermessung, Bauwesen, Geodäsie, Kartografie, Ingenieurwesen, Robotik und Navigation. Die Genauigkeit hängt von Instrumentenqualität, Messgeometrie, Umweltbedingungen (Atmosphäre, Mehrfachreflexion), Kalibrierung und Datenverarbeitung ab. Typische Fehlerquellen sind systematische Messfehler, Multipath-Effekte, Refraktion sowie redundante Messungen, deren Gewichtung und Ausgleich die Qualität beeinflussen.

Die Datenverarbeitung erfolgt in der Regel durch geometrische Ausgleichung, Transformation zwischen Koordinatensystemen und Qualitätskontrollen. Positionsmessungen sind eng mit der Geodäsie, dem Vermessungswesen und der Geoinformatik verbunden.