Weltweite PPP – Auswertung kinematischer GPS-Messungen zur TanDEM-X Evaluierung

Laufzeit:

  • Studienphase: Juni 2007 – Oktober 2007
  • Testmessung und Testauswertung: Dezember 2007 – Februar 2008
  • Projeklaufzeit: September 2008 – Dezember 2010

Projektziel:

Zur Evaluierung des TanDEM-X Geländemodells wurden verschiedene Methoden (wie z.B. PDGPS, PPP usw.) vorgeschlagen. Aus Effizienzgründen wurde PPP (Precise Point Positioning) als kinematische Evaluierungsmethode genutzt. Damit wurden die weltweit verteilten kinematischen GPS-Tracks ausgewertet.

Kooperationspartner:

  • Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum
  • Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt Oberpfaffenhofen

Vorgehensweise:

  • Bei allen Datenerfassungen wurden verschiedene Zwei-Frequenz-Empfänger verwendet.

messfahrt

 

 

 

 

 


Abbildung 1: Messfahrt unter Brücken 
(Quelle: iigs; © Google)

  • 15 kinematischen GPS-Tracks wurden aus verschiedenen Kontinenten erfasst.

tracks

 

 

 

 

 

 

 

 

  

Abbildung 2: Überblick über die evaluierten GPS-Tracks  (Quelle: iigs)

  • Die Rohdaten stehen zur Auswertung in RINEX-Format (Receiver Independent Exchange Format). Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der Ergebnisse werden zwei Strategien angewendet. Zum einen werden die kinematischen Ergebnisse zweimal ausgewertet und dann zusammengeführt. Die Auswertung erfolgt mit der „GPS-Inferred Positioning System and Orbit Analysis Simulation Software (GIPSY-OASIS (GOA II))“ der amerikanischen „Jet Propulsion Laboratory (JPL)“ und mit der kanadischen „Canadian Spatial Reference System (CSRS) PPP Online Service“ (CSRS, 2009) der „Natural Resources Canada“ (NRCan). Zum anderen wird eine Evaluierung der Endresultate mittels PDGPS realisiert. Daher wurde eine Referenzstation in der Nähe der Messtracks ausgewählt. Die Trajektorienpunkte innerhalb eines Radius von 20km um die jeweilige Referenzstation werden evaluiert.

prozess

 

 

 

 

 

 Abbildung 3: Auswerteprozess  (Quelle: iigs)

Ergebnisse:

  • Die gesamte Länge aller Tracks beträgt ca. 52.778km.
  • RMS der Höhendifferenzen liegt unter 0.7m.
  • Verfügbarkeit aller Messungen liegt bei 65%.
  • Die Korrelation zwischen Höhendifferenzen und inneren Genauigkeiten ist meist vorhanden, kann aber nicht durchgängig als Indikator verwendet werden.
  • Die Datenlücken in Ergebnissen wurden meistens durch Abschattungen bei der Datenerfassung verursacht. Andere möglichen Ursachen sind z.B. die Art der eingesetzten Empfänger.

 

Publikationen:

  • Zheng,B., Schwieger, V., Kosmann, D.: Evaluierung des TanDEM-X Geländemodells mittels kinematischem GPS. 100. DVW-Seminar INTERGEO-AKADEMIE, Köln, 4. und 5. Oktober 2010.
  • Schweitzer, J., Zheng, B., Schwieger, V., Kosmann, D.: Evaluation of the TanDEM-X Digital Elevation Model by PPP GPS –Analysis and Intermediate Results–. XXIV FIG International Congress 2010, Sydney, Australia, 11-16 April 2010.
  • Huber, M., Wessel, B., Kosmann, D., Felbier, A., Schwieger, V., Habermayer, M., Wendleder, A., Roth, A.: Ensuring globally the TanDEM-X height accuracy: Analysis of the refernce data sets ICESat, SRTM and KGPS-Tracks. International Geo Science and Remote Sensing Symposium, Kapstadt, Südafrika, 12.-17.07.2009.
  • Schwieger, V., Schweitzer, J., Kosmann, D.: GPS Precise Point Positioning as a Method to Evaluate Global TanDEM-X Digital Elevation Model. 7th FIG Regional Conference, Hanoi, Vietnam, 19.-22.10.2009.
  • Kosmann, D., Wessel, B., Schwieger, V.: Global Digital Elevation Model from the TanDEM-X and the Calibration/Validation with Worldwide Kinematic GPS-Tracks. XXIV FIG International Congress, Sydney, Australia, 11.-16.04.2010.

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Bimin Zheng
Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schwieger