2.1 Definitionen

Das Raumbezugssystem Deutschlands wird durch das Deutsche Referenznetz 1991 (DREF91) innerhalb des Europäischen Terrestrischen Referenzsystems (ETRS89) realisiert.

Der dreidimensionale geozentrische Europäische Terrestrische Referenzrahmen (ETRF89) ist die Realisierung des Internationalen Terrestrischen Referenzsystems (ITRS) für Europa mit den Koordinaten zur Epoche 1.1.1989. Das geodätische Datum des ETRF89 ist an die Lage der europäischen Platte im Internationalen Terrestrischen Referenzrahmen (ITRF89) gebunden. Die ursprüngliche europaweite Realisierung bestand aus den Koordinaten der ITRF-Stationen auf dieser Platte. Dieses Stationsnetz wurde 1989 und 1993 in EUREF-GPS-Kampagnen europaweit verdichtet. Die Subkommission EUREF der Internationalen Assoziation für Geodäsie für Europa (IAG) realisiert das ETRS89 durch das Europäische Permanentstationsnetz (EPN). Als nationale Verdichtung des EPN betreibt das BKG das integrierte geodätische Referenznetz des Bundes (GREF), das zusammen mit ausgewählten Referenzstationen die Verknüpfung zu den internationalen geodätischen Referenznetzen gewährleistet.

Die amtliche Realisierung des ETRS89/DREF91 - Realisierung 2016 - baut auf den bisherigen Realisierungen 1994 und 2002 auf. Die erstmalige ETRS89/DREF91 - Realisierung 1994 - beruht auf den 1994 festgesetzten räumlichen Koordinaten der Punkte des DREF91, welche mit Anschluss an die Punkte des EUREF-Netzes bestimmt wurden. Datumspunkte sind die damaligen EUREF-Punkte von 1989/1993. Die ETRS89/DREF91 - Realisierung 2002 - beruht auf der in DREF91 gelagerten Neuausgleichung des SAPOS-Referenzstationsnetzes mit Beobachtungsdaten der 1188. GPS-Woche (Oktober 2002). Als Datumspunkte dieser nationalen Realisierung werden weiterhin die EUREF-Punkte von 1989/1993 betrachtet. Bei der Einführung dieser Realisierung wurden die Koordinaten länderspezifisch angepasst. Die aktuelle ETRS89/DREF91 - Realisierung 2016 - geht auf die bundesweite GNSS-Kampagne im Jahr 2008 über 250 GGP zurück, die i. S. des integrierten geodätischen Raumbezugs unmittelbar mit HFP 1. Ordnung, SFP 1. Ordnung und RSP verknüpft sind (GGP-Rahmennetz). Die dabei entstandenen 3D-Koordinaten wurden unter Minimierung der Lagerestklaffungen in die Realisierung 2002 des ETRS89/DREF91 transformiert. Dadurch entsteht die im Jahr 2016 mit den anderen Komponenten des integrierten geodätischen Raumbezugs bundesweit einheitlich eingeführte amtliche Realisierung des ETRS89/DREF91. Alle 250 GGP des Rahmennetzes nehmen die Funktion von 3D-Datumspunkten wahr.

Die AdV veröffentlicht Transformationsparameter zwischen der amtlichen ETRS89/DREF91-Realisierung und der jeweiligen aktuellen europaweiten ETRS89-Realisierung der EUREF-Subkommission, insbesondere zur Verwendung beim Koordinatenmonitoring der RSP sowie zur Verknüpfung mit den ETRS89-Realisierungen der europäischen Nachbarstaaten.

Als Bezugsellipsoid für das ETRS89 wird das von der Internationalen Union für Geodäsie und Geophysik (IUGG) empfohlene Geodätische Referenzsystem 1980 (GRS80) mit den geometrischen Parametern für die große Halbachse mit 6 378 137 m und für die Abplattung mit 1 : 298,257 222 101 verwendet.

Koordinaten im ETRS89 können als dreidimensionale kartesische Koordinaten (X, Y, Z), als ellipsoidische Koordinaten (Breite, Länge, ellipsoidische Höhe) und als UTM-Koordinaten (East, North) bereitgestellt werden.

Im Lagebezugssystem werden alle Punkte durch rechtwinklig kartesische Koordinaten in 6 ° breiten Meridianstreifen der Universalen Transversalen Mercator (UTM) Abbildung beschrieben. Die Ordinate wird als Ostwert E (East), die Abszisse als Nordwert N (North) bezeichnet. Die Abszissenachse erhält den Ordinatenwert 500 000 m. Der Maßstabsfaktor des Mittelmeridians beträgt 0,9996. Einheitlicher Bezugsmeridian für Niedersachsen ist der Meridian 9 ° östlich des Nullmeridians Greenwich (Zone 32). UTM-Koordinaten können ohne die zweistellige Zonenkennung bereitgestellt werden. Ebenso können UTM-Koordinaten in umgekehrter Reihenfolge abgegeben werden (North, East).

Zur Überführung der ellipsoidischen Höhen im amtlichen Bezugssystem ETRS89/DREF91 in physikalische Höhen im amtlichen Höhenstatus und umgekehrt wird das aktuelle AdV-Quasigeoid verwendet. Bei abweichenden Bezugsrahmen ist die jeweils korrespondierende Version des Quasigeoids einzusetzen.

2.2 Geodätisches Grundnetz

Die GGP dienen der physischen Realisierung und Sicherung des dreidimensionalen Raumbezugs. Sie verfügen über eine Vermarkung mit eindeutigem Lage- und Höhenbezug und mindestens eine Zwei-Punkt-Sicherung.

Die GGP des bundesweit einheitlichen integrierten Festpunktfeldes haben einen Punktabstand bis zu 30 km.

GGP-NI haben einen Punktabstand bis zu 10 km und verdichten flächendeckend das geodätische Grundnetz.

2.3 Genauigkeit der Geodätischen Grundnetzpunkte

Folgende Standardabweichungen (1 σ) sollen im amtlichen Bezugssystem ETRS89 nicht überschritten werden:

• Lage: 5 mm,

• ellipsoidische Höhe: 8 mm.

Die Bestimmung der Normalhöhen (NH) ist so anzulegen, dass die folgenden Genauigkeitsanforderungen erfüllt werden:

• Der zulässige Streckenwiderspruch Z_S für den Betrag der Summe der Höhenunterschiede aus Hin- und Rückmessung einer Nivellementstrecke beträgt (mit Z_S in mm und Streckenlänge S in km):

  Z_S = 0,5 x S ± 2,5 x √S.

• Die zulässige Abweichung Z_H bei Überschlagsnivellements beträgt für einen korrigierten und reduzierten Höhenunterschied von dem entsprechenden Höhenunterschied des nachgewiesenen Wertes (mit Z_H in mm und S in km):

  Z_H = ± (2,0 + 3 x √S).

• Wird die zulässige Abweichung Z_H überschritten, sind die Messungen so weit auszudehnen, bis Z_H bei mindestens zwei Nivellementstrecken eingehalten wird.

Unabhängige Bestimmungen desselben Schwereunterschiedes zwischen benachbarten Punkten dürfen nach Berücksichtigung der Korrektionen nicht mehr als 30 x 10^-8 ms^-2 voneinander abweichen.

Die Standardabweichung darf 12 x 10^-8 ms^-2 nicht überschreiten.

Die Koordinaten, die ellipsoidische Höhe, die physikalische Höhe oder der Schwerewert der GGP sollen geändert werden, wenn der Änderungsbetrag gegenüber dem Nachweis einen der folgenden Werte überschreitet:

• Lage: 10 mm,

• ellipsoidische Höhe: 15 mm,

• physikalische Höhe: 3 mm,

• Schwerewert: 60 x 10^-8 ms^-2.

2.4 Lagefestpunktfeld

Lagefestpunkte realisieren und sichern die Lagekomponente des Landesbezugssystems.

Ein Lagefestpunkt kann aus einer Punktgruppe mehrerer Einzelpunkte (Zentrum und Stationspunkte) bestehen.

2.5 Genauigkeit der Lagefestpunkte

Lagefestpunkte, deren Position mit satellitengeodätischen Verfahren bestimmt wurde, sollen folgende Standardabweichungen (1 σ) im ETRS89/DREF91 nicht überschreiten:

• Lage: 10 mm,

• ellipsoidische Höhe: 15 mm.

Die Koordinaten, die ellipsoidische Höhe oder die physikalische Höhe der Lagefestpunkte sind zu ändern, wenn der Änderungsbetrag gegenüber dem Nachweis einen der folgenden Werte überschreitet:

• Lage: 20 mm,

• ellipsoidische Höhe: 30 mm,

• physikalische Höhe: 40 mm.