zfv 4/2003

Das Bewertungsinformationssystem Hamburg ermöglicht die digitale Führung von Informationen über Kauffälle von Grundstücken sowie die Analyse wertbeeinflussender Merkmale des Grundstücksmarktes durch Einsatz optimierter mathematisch-statistischer Verfahren. Die empirischen Daten der Zufallsexperimente können redigiert, selektiert und nach modernen statistischen Methoden modelliert und analysiert werden. Dieser Artikel beschreibt den Inhalt und die neuen Entwicklungen in dem in den Jahren 1998 bis 2003 aufgebauten Bewertungsinformationssystem Hamburg.

In Bologna wurde 1999 europaweit die Einführung von Bachelor-/Master-Systemen in der Hochschulausbildung beschlossen. Mit der Reorganisation der Studienangebote auf den Gebieten des Vermessungswesens bzw. der Geomatik und speziell der Hydrographie reagiert der Fachbereich Geomatik der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg auf die Herausforderungen des Bologna-Prozesses. Dieser Beitrag beschreibt die Relevanz einer qualifizierten Hydrographieausbildung und ihre Implementierung in einem Masterstudiengang.

Für die Überführung der Bezugssysteme DHDN90 ↔ ETRS89 wird ein universeller Ansatz vorgestellt, der auch dann eine geschlossene Lösung garantiert, wenn die Arbeiten vollautomatisch, an verschiedenen Stellen, zu unterschiedlichen Zeitpunkten, in einzelnen Abschnitten und vor dem Hintergrund einer nur mäßigen Netzqualität vorgenommen werden. Dazu wird auf der Grundlage des vorhandenen TP-Feldes und einer 3D-Transformation ein beliebiges viereckiges Gitter homologer Punkte berechnet, das die gesamte Landesfläche abdeckt. Darauf aufbauend wird mit Hilfe des Formfunktionsansatzes der Finite-Element-Methode die eigentliche 2D-Transformation der Detailpunkte vorgenommen. Zur Sicherstellung der vertikalen Integrität sollte dieser Ansatz, unabhängig von den jeweiligen fachspezifischen Anforderungen, für den gesamten Bereich des AFIS®-ALKIS®-ATKIS® verwendet werden.

Das Landesvermessungsamt Schleswig-Holstein hat nach einer Möglichkeit gesucht, die es erlaubt, die Genauigkeit des ATKIS®-DGM50 großflächig abzuschätzen. Hierzu hat es ein Verfahren unter Verwendung von Höhenangaben seines Festpunktfeldes entwickelt.

Die Entwicklung von digitalen Geländemodellen aus Laserscannerdaten und 3D-Stadtmodellen wird z.Zt. von vielen Städten und Institutionen erwogen und teilweise schon in die Praxis umgesetzt. Die Konzeption von Hamburg und erste Erfahrung in der Vermarktung werden anhand einiger Beispiele aufgezeigt.

In der Geodäsie treten häufig diskrete Messwerte auf, die Punkten eines mehrdimensionalen Raumes zugeordnet sind. Für die Modellierung solcher Daten wird eine Frequenzreihe, bestehend aus Frequenzen, die nicht in ganzzahligen Verhältnissen zueinander stehen, eingeführt. Anhand eines Beispiels wird gezeigt, inwieweit eine Datenmodellierung mit dieser Reihe, die sich von einer traditionellen zweidimensionalen Fourierreihe unterscheidet, erfolgen kann. Dabei wird speziell auf die unterschiedliche Vorgehensweise bei der Bestimmung der jeweiligen unbekannten Parameter bei Verwendung dieser Frequenzreihen eingegangen sowie auf die erreichbaren Genauigkeiten in und zwischen den Stützpunkten.

We present here the Gauss-Jacobi combinatorial algorithm to solve in a closed form the overdetermined problem of 7-parameter datum transformation with only bare minimum number of points (i.e. three points in both coordinate systems). From the nine 7-parameter datum transformation equations, 36 minimum combinatorial subsets, each comprising seven equations are formed and solved using the Groebner basis algorithm in the first step. With each minimal combinatorial subset yielding seven elements of the solution set, a total of {7 x 36 = 252} solutions are formed. The 252 minimum combinatorial solutions are reduced to their final adjusted values in step two by means of their weighted mean via the nonlinear error/variance-covariance propagation. The advantage is that the Groebner basis algorithm (the computing engine of the Gauss-Jacobi combinatorial algorithm), which is already implemented in algebraic software such as Mathematica and Maple, does not require approximate starting values, as is always the case with traditional procedures (iterative/linearization). The procedure makes it possible for the stochasticity of both coordinate systems involved to be taken into account and becomes handy in a situation where only minimum points are given with no knowledge of the initial approximate values.

M-Estimation usually uses iteratively reweighted Least Squares Estimation (LSE). At each stage, the weights of some of the observations are reduced with respect to the absolute values of the related residuals from LSE. Thus, it is expected that the absolute values of these residuals increase. Is this really always the case? Further, what happens if we increase the new weights of some of the observations? In this paper, we have investigated how absolute values of residuals of one or more observations from LSE change after changing the weights of the corresponding observations. We have proved that weight reduction only causes an increase in the absolute values of the LSE residuals with a certain probability. However, reducing the weights of some of the randomly chosen observations may create the opportunity to detect small outliers.

Atmosphärische Luftdruckanomalien können Höhenänderungen von mehreren Zentimetern verursachen. Diese Auflasteffekte werden bei der GPS-Auswertung im Allgemeinen noch nicht modelliert, obgleich sie die heute erzielbare Genauigkeit der Höhenbestimmung merklich überschreiten können. Um den Effekt quantitativ nachzuweisen, wird ein 29 Permanentstationen umfassendes europäisches GPS-Netz analysiert. Die Höhenschätzungen aus täglichen Netzausgleichungen samt Kovarianzmatrix werden als korrelierte Beobachtungen in eine Ausgleichung eingeführt, in der für mittlere ellipsoidische Höhen, lineare Höhengeschwindigkeiten, episodische Höhenänderungen aufgrund von Antennenwechseln sowie für Druckauflastkoeffizienten gelöst wird. Aus über einen Zeitraum von mehr als drei Jahren verteilten Datensätzen ergeben sich für Festlandstationen signifikante vertikale Auflasteffekte von bis zu 0,5 mm/hPa Druckänderung, während Stationen auf Inseln wie Helgoland überhaupt nicht beeinflusst werden. Datenauswahl, Analysestrategie und Ergebnisse werden ausführlich diskutiert.

Mit dem schnellen Anwachsen des Bestands an digitalen Geodaten rückt das Thema Datenpflege zunehmend in den Vordergrund. Ohne eine entsprechende Laufendhaltung verlieren Geodaten schnell an Wert, da sie nicht mehr als Basis für Entscheidungen großer Tragweite dienen können. Der Beitrag zeigt auf, an welchen Stellen der Prozess der Datenpflege unter Zuhilfenahme geodätischer Kompetenzen mitgestaltet und optimiert werden kann.