bab, du verunsicherst mich 0)
Ich war der Meinung, dass die GPS-Empfänger mit verschiedenem Kartendatum arbeiten. Wäre das nicht die Erklärung?
(eigentlich sollte ich ja nicht zugeben, dass ich es nicht genau weiss - aber so ist er halt, der alte Schwabe 
)
(Wegen Fehler nochmal korrigiert)
Wenn ich die Seite der Uni Leipzig (s.u. Posting von Bill) richtig verstanden habe, zeigt das GPS wohl die Höhe über der Ellipsoidlinie an. Diese Linie liegt regelmäßig unter dem Meeresspiegel. Den Differenzbetrag (Geoidhöhe und damit den Fehler) zum Meeresspiegel kann man für jeden Standort der Welt auf der Seite der Uni berechnen. Oder???
[Blockierte Grafik: http://gibs.leipzig.ifag.de/pictures/geoid_de.gif]
Nur, welches Koordinatensystem muß ich auf der Uni-Seite eingeben, damit ich das richtige Ergebnis bekomme?
Grüße Lucius
Der Unterschied bei den GPS Geräten und der Höhe ist trivial:
Es hängt davon ab welche Satelitten für die Berechnung genommen werden. Es werden ja nur 4 benötigt.
Es können zum Beispiel 8 Sats empfangen werden, aaaber es werden wie schon erwähnt nur 4 Satelliten zur berechnung verwendet. Tja und woher soll man wissen welche genau zu diesem Zeitpunkt genommen werden ??? 
Daher wohl die Höhen Ungenauigkeiten
g
bill
Hallo Bill:
Danke, jauu, das haut hin, jetzt wird mir auch klar, warum das bei den Messungen so Trümmer sind,
das sind Peilmäuse, nur eine Richtung und so.
vlG bab
ich geb mich noch nicht geschlagen 0)
Lucius,
nach diesem Bild liegt das Elipsoid nicht zwingend unter dem Meeresspiegel. Dazu noch diese Info:
GPS-Geräte bestimmen zunächst die Höhe über dem Ellipsoid (Ellipsoidische Höhe). Mit Hilfe von Geoidinformationen, die als Raster des Geoids im Gerät eingespeichert sind, wird für die aktuelle Position das Geoid interpoliert und dann die Höhe bezogen auf das Geoid berechnet und angezeigt. Aus dieser Interpolation des Geoids ergeben sich leichte Unterschiede zum tatsächlichen Geoid, die aber nicht ins Gewischt fallen, da die Höhenmessung mittels Handheld-GPS-Geräten nicht so exakt durchführbar ist. Diese ist um etwa einen Faktor 1,5 wenige gut, als die horizontalen Messungen der Position. Zusammenfassend gesagt zeigen GPS-Geräte die Höhe über einem theoretischen Meeresspiegel für den jeweiligen Ort an, der auf dem Meer sehr gut mit dem tatsächlichen Meeresspiegel übereinstimmen sollte. Die Infos hab ich von dieser Seite
Wenn ich es richtig interpretiere, bewirkt ein anderes Kartendatum auch ein anderes Höhenergebnis?
werner4711,
das mit den willkürlichen 4 Sats glaub ich schon, aber ich kann mir nicht vorstellen, dass dieser auffällig konstante Unterschied von ca. 50 Meter bei meinen 2 Empfängern zufällig war. Immerhin hab ich bestimmt 10mal bei beiden Geräten einen neuen Fix aufgebaut, der Unterschied war ziemlich konstant. Der Unterschied schwankte zwischen 40 und 70 Meter. Auch ein anderer Standort (250km entfernt) brachte da kein anderes Ergebnis.
@peterpu: Ich kann Deine Messungen bezüglich der Differenz von ca. 50 Höhenmetern durchwegs bestätigen. Da mich dieses Thema hier im Thread neugierig gemacht hat, habe ich mal meine umfangreichen auf Festplatte gespeicherten Tracklogs der letzten 2 Jahre analysiert.
Dabei fällt auf, daß die Höhenangaben für den Bereich Passau Altstadt (mein Wohnort) bei Verwendung zweier unterschiedlicher GPS-Empfänger auch stets um ca. 50 Meter divergieren. Während der Garmin Etrex Venture stets Werte zwischen 290-300 Meter ausgab (zutreffend), steht in den Tracklogs der Holux GM210 stets eine Höhe zwischen 340-350 Metern drin (zu hoch).
Du glaubst, daß dies am untershiedlichen Kartendatum liegen könnte. Es könnte in der Tat daran liegen, ist meines Erachtens aber hier nicht die Ursache. Vielmehr habe ich schon häufiger gelesen, dass die Garmin-Geräte intern mit Korrekturtabellen arbeiten, um die per GPS gemessene Ellipsoidische Höhe regional zutreffend in Meereshöhe umrechnen zu können. Dies vermute ich bei meinen Messungen als Ursache. Die Werte der Holux GM210 wären (nach meiner Interpretation) dann die unkorrigierten WGS84-Höhendaten (reine Ellipsoidische Höhe), während der Output des Garmin-Gerätes die um regionale Faktoren korrigierte WGS84-Ellipsoidische Höhe wäre. Um meine These zu überprüfen müßte ich jetzt nur noch zwei Dinge wissen: a) Liegt der WGS-84-Ellipsoid in Passau in der Tat ca. 50 Meter zu tief und b) um wieviel Meter korrigiert der Garmin die Höhe an meinem Standort.
Nach einigen Google-Recherchen habe ich diesen Beitrag unter http://home.wtal.de/noegs/special.htm gefunden, der meine Vemutung zu bestätigen scheint. Der dort angegebene beispielhafte Abweichungswert von 48 Höhenmetern scheint in Passau wohl auch zuzutreffen.
Welche 2 GPS-Empfänger hast Du denn bei Deinen Messungen verwendet?
So, jetzt habe ich nochmal etwas weiter geforscht und bin mir sicher: Die Unterschiede in der Höhenmessung der GPS-Empfänger liegen einzig und allein in den Korrekturen zwischen Ellipsoid-Höhe und Geoid-Höhe bei meinem Garmin, während die Holux eine solche Korrekturfunktion nicht bietet.
Die Korrektur ist im NMEA-Protokoll sogar ersichtlich, und zwar im GPGGA-Datensatz (für Details siehe http://www.kowoma.de/gps/zusatzerklaerungen/NMEA.htm ).
Ich habe hier mal zwei GPGGA-Datensätze, aufgenommen vor meiner Haustür und zwar einmal mit dem Garmin Etrex Venture und einmal mit der Holux GM210.
Der Garmin-GPGGA-Satz sieht so aus:
$GPGGA,121406,4834.5521,N,01327.5612,E,1,05,3.3,299.7,M,45.6,M,,*4A
Von Interesse sind die beiden Angaben ziemlich weit rechts jeweils mit dem Großbuchstaben M dahinter. Die erste Angabe (299.7) ist die vom Garmin-Gerät angegebene Höhe über Meer. Besonders interessant ist aber der zweite Wert (45.6). Dieser Wert bezeichnet nämlich die Höhe des Geoids (Meereshöhe) über dem Ellipsoid (WGS84) in Metern (hier: 45.6 Meter). Dies ist genau der verwendete Korrekturwert. Die Ellipsoid-Höhe (reine WGS84-Höhe) ergäbe sich somit aus 299.7 + 45.6 = 345.3 Meter. (H + N = h gemäß der Formel im unten stehenden Posting von Lucius)
Nun der GPGGA-Satz der Holux GM 210:
$GPGGA,073251.931,4834.5512,N,01327.5614,E,1,06,2.0,348.6,M,,,,0000*02
Es fällt auf, daß die Holux-Maus nur einen Wert mit einem 'M' dahinter liefert und danach nur mehrere Kommata ohne weitere Werte dazwischen. Der angegebene Wert (348.6) ist die angebliche Höhe über Meer. Den zuvor beim Garmin dargestellten 2. Wert, die Differenz zwischen Geoid-Höhe und Ellipsoid-Höhe, liefert die Holux-Maus schlicht und ergreifend nicht, d.h. sie verfügt über keine Korekturfunktion. Somit sind die 348.6 Meter als reiner Ellipsoid-Höhenwert aufzufassen (Korrektur von 0 Meter bzw. bezogen auf die bereits erwähnte Formel ist N = 0 und somit H = h), der bis auf 3.3 Meter Differenz mit den 345.3 Metern des Garmin übereinstimmt.
Super Vossi,
das klingt einleuchtend.
@all:
Wer hat ne Idee, wie wir ne Korrekturfkt. bekommen?
Danke für die ausführliche Klärung!
Ich lag also gar nicht so falsch.
Meine Erklärung für das unterschiedliche Verhalten der Geräte ist:
Der Garmin hat quasi ein eingebautes Betriebssystem, welches die Korrektur zwischen Ellipsoid und Geoid automatisch vornimmt.
Die reinen GPS-Mäuse Holux u.a. haben dies nicht in dem Umfang und liefern nur die reinen gemessenen Daten zum Ellipsoid. Hier muß man von Hand bzw. per Software den entsprechenden Korrekturwert dazu rechnen.
@peterpu
Selbst wenn nur 4 Sat´s zur Messung benutzt werden, müßte die theoretische Genauigkeit kleiner wie 50 m sein. Und warum sollten die Mäuse, wenn sie horizontal auf sagen wir 10 m genau sind, vertikal eine wesentlich schlechtere Genauigkeit besitzen?
Viele Grüße an alle Navigatoren
Lucius
Die Lösung liegt glaube ich hier:
http://gibs.leipzig.ifag.de/cgi-bin/geoid.cgi?de
Man könnte durch ausprobieren feststellen, in welcher Größenordnung die Geoidhöhe in Deutschland (oder dem Bereich in dem man sich bewegt) schwankt.
Nur welchen Koordinatentyp muß man genau eingeben?
Grüße Lucius
Lucius: Leider bietet die von Dir genannte Seite keine Berechnung bezogen auf WGS84 an. Insofern trifft keine der dort möglichen Berechnungen auf die von unseren GPS-Empfängern gemessene Ellipsoid-Höhe zu. Die Korektur hängt nämlich, und da hat Peterpu völlig Recht, vom verwendeten Kartendatum ab. Nach einigen Tests auf der Seite scheint aber die Option "Lösung 3, Europa" zumindest in meinen Breiten- und Längengraden mit dem System "EGG97" dem WGS84 recht nahe zu kommen. Der Korrekturwert für EGG97 wird dort mit 44,54 Metern angegeben, was den 45,6 Metern Korrekturfaktor meines Garmins (für WGS84) sehr nahe kommt.
Interessant wäre aber mal eine Seite, die seine solche Umrechnung speziell für WGS84 bietet.
@DerSieger: Eine solche Korrekturfunktion bieten z.B. die Garmin-Handgeräte. Prinzipiell dürfte hierzu eine einfache mathematische Formel nicht ausreichen, da die Erdoberfläche nun mal keinen mathematischen Funktionen gehorcht, sondern einige Unregelmäßigkeiten und Unwuchten beinhaltet. Daher würde nur eine Lösung mit poistionsabhängigen Korrekturwerten in einer Tabelle helfen.
Vossi, echt gute Erklärung!
Ich habe folgende Empfänger: CMC-Navistar (Ratte) und Pretec CF-GPS.
So wie es aussieht, hat meine Ratte wie das Etrex auch einen Korrekturfaktor, sie hat immer einigermassen richtig angezeigt. Ich schau mir den String bei nächster Gelegenheit an, sollte ähnlich aussehen wie beim etrex.
(schade, hab erst kürzlich einige Tracks runtergeschmissen, da stand es bestimmt auch drin)
So, ich wollte das Thema nochmal aufgreifen, interessant genug finde ich es.
Also es ist genau so, wie Vossi es weiter unten beschrieben hat:
Einige Empfänger liefern im GGA-Protokoll den Korrekturfaktor, andere nicht. Wenn er geliefert wird, ist die Höhenangabe relativ genau (10 Meter), fehlt er, so hat man deutlich zu hohe Angaben (nach meiner Erfahrung 40-70 Meter).
Mir ist gestern abend aufgefallen, dass der Korrekturfaktor bei der CMC Navistar über 10 Minuten immer exakt bei 48,0 Meter lag.
Mir stellt sich jetzt die Frage, woher der Empfänger diesen Wert weiss ?
Ich gehe davon aus, dass er von der geografischen Position abhängig ist.
Zumindest müsste das so sein, wenn er tatsächlich die Korrektur zwischen Ellipsoid-Höhe und Geoid-Höhe beschreibt.
Aber woher weiss der Empfänger, dass zum Beispiel in Stuttgart das Geoid vom Ellipsoid um 48 Meter abweicht und in Passau um 45,6 Meter? Sind das Korrekturtabellen, die im Empfänger integriert sind ?
Einer, der kurz vor dem Begreifen dieses Themas steht - Vossi, ich zähl auf Dich 
