Hier in Mitteleuropa weicht die Höhe der lokalen “Kartoffelschale” von WGS84 um etwa 40 m ab. So etwas ist unvermeidlich, da das Referenzellisoid von WGS84 weltweit gelten muss, also überall von einer lokal optimalen Näherung abweicht (sogar die Senkrechte hat einen Fehler). Manche GPS-Geräte korrigieren diese Abweichung automatisch, bei manchen lässt es sich einstellen, bei anderen weiß man es nicht.
Die Angabe im Wiki finde ich für die Höhe etwas an der Praxis vorbei. Was in der Ebene sehr sinnvoll ist (nur ein Längen-/Breitensystem weltweit), ist in der Höhe nicht so praktikabel. Es wird mit Sicherheit noch sehr lange dauern, bis an allen Aussichtspunkten die lokale und die WGS84-Höhe aufgeführt werden. Ob sich die Deichanlieger damit anfreunden können, dass der Meeresspiegel z.B. zwischen -30 und -25 m bei Ebbe und Flut wechselt, scheint mir auch zweifelhaft. Das ist zwar für eine weltweites System unbefriedigend, da ein Grenzgipfel da zwei Höhen haben kann, aber sonst sind entweder Adria oder Nordsee (oder beide) nicht auf Höhe 0. Mit Länge und Breite hat man dieses Nullproblem nicht, außer man steht gerade in Greenwich auf dem in den Boden eingelassenen Nullmeridian.
Mit Einträgen von ele:xy=* hätte ich keine Problem.
Barometrische Höhenmessung ist übrigens so schlecht nicht, wenn zu Beginn mit einer bekannten Höhe kalibriert und der meteorologische Luftdruck (Sturmtief) sich nicht zu schnell verändert. Das läuft auf eine Differenzmessung hinaus und über WGS84-Höhen braucht man sich nicht den Kopf zu zerbrechen.
Das wäre genau so falsch. ele:local=… sagt nur noch aus, daß es eine lokale Höhenangabe ist, aber nicht nach welchem System. Da müsstest du mit local=… den lokalen Bezugspunkt mit angeben. Angaben mit ele:local=… sollten weitesgehend vermieden werden, da die ohne Angabe des lokalen Bezugspunktes wertlos.
Taginfo (28.10.2013, 14:45Uhr):
ele:local=1348 mal
local=… 15 mal
Das sind 1333 nicht definierbare lokale Höhenangaben.
Wenn, dann ele:DHHN92=… oder ele:NHN=… ich würde ersteres bevorzugen.
+1
Sven
Mit 2 Satelliten bekommst du schon mal gar keine Ortung hin. Für die 2D-Ortung sind mindestens 3, für die 3D-Ortung mindestens 4 Satelliten notwendig. Ich gehe davon aus, dass du keine Atomuhr mitschleppst. Aber selbst die (tragbaren) Rubidium-Atomuhren driften dir relativ schnell weg. Darum werden die selbst nochmal über GPS stabilisiert. Es gibt eben 4 Unbekannte in der Navigationsgleichung (incl. dem unbekannten Zeitoffset zur Receiver-Uhr).
Natürlich muss es nicht ein Satellit überm Kopf sein, aber in hohen Breiten fliegen die einfach tendenziell zu tief und darum ist die Diskrepanz zwischen HDOP und VDOP dort größer.
Hier wird die GPS-Genauigkeit gut erklärt:
http://wiki.openstreetmap.org/wiki/DE:Genauigkeit_von_GPS-Daten
Die HDOP vs. VDOP-Thematik wurde mal in einem Artikel in der GPS World erklärt:
http://gauss.gge.unb.ca/papers.pdf/gpsworld.may99.pdf
(Seite 56 rechts unten)
So steht es zumindest in der Wiki-Hilfe. Aber ich denke eindeutig ist es schon.
Anhand der Koordinate ist klar in welchem Land der Punkt liegt.
Und jedes Land hat ein nationales amtliches Referenzsystem, bei uns eben das DHHN92.
Gut, für die automatische Verarbeitung ist es vielleicht aufwendiger, wenn das
erstmal intern aufgelöst werden muss. Mit einer Angabe des Systems wäre die Sache sofort klar.
Auf jeden Fall sollten die OSM-Editoren hier Unterstüztung bieten (Auswahlbox der Bezugssysteme
oder Default-Setting), damit die Leute nicht so viele falsche Werte eintragen.
Das Wiki ist an einer Stelle auch fachlich falsch:
Es wird das Kartendatum (XY-Ebene) mit dem Höhendatum (Z-Richtung) vermengt. Es sind aber zwei unterschiedliche Angaben.
Wenn ich in XY-Ebene Bessel 1841 nehme, hab ich nicht automatisch DHHN12.
Sven
Anhand der XY-Koordinate des Punktes im jeweiligen Land weißt du aber immer noch nicht, ob auch das im Land gültige Höhenreferenzsystem gemeint ist… oder nicht etwa in älteres…
Sven
- Was hat die ganze ele-Diskussion mit dem NRW-Atlas für OSM-Zwecke zu tun?
- Kann man die ele
nds-Diskussion nicht hier http://forum.openstreetmap.org/viewtopic.php?pid=335084#p335084 oder sonstwo weiterführen?
Das Wiki geht hier völlig an der Realität vorbei - ich bin auch der Meinung es sollte korrigiert werden. Aus der Historie des Wiki ist zu erkennen, daß es die nachträgliche Änderung eines einzelnen Users war. Eine Diskussion bzw. Entscheidung dafür scheint es nie gegeben zu haben.
bye, Nop
Mit ele:local ist das derzeit gültige System gemeint. Unser Aktuelles gilt schon seit 20 Jahren. Das preußische Vorgängersystem ist schon über 100 Jahre alt, unterscheidet sich davon aber auch nur um ein paar cm. In dem Sinne ist “local” eindeutig genug. Sicherlich, zur langfristigen und weltweiten Speicherung wäre es sinnvoll, die Systemkennung automatisch umzuschreiben (also wenn hier einer was mappt dann local → DHHN92). Da die wenigsten Normalbürger die Systeme kennen, ist ein “local” dann doch für das Erfassen praktisch. Auf den Schildern steht auch kein System drauf.
Prinzipiell ist die amtliche Höhe schon eine wichtige Größe. Die steht ja auch im NRW-Atlas drin. Der Referenzellipsoid von WGS84 wurde von den Amerikanern an die Erde approximiert. In Europa passt der nicht so gut zum Schwerefeld. Für die exakte Landvermessung braucht man hier in Europa ein eigenes System. Für OSM-Zwecke ist das nicht so wichtig. Auf Zentimetergenauigkeit ist das OSM-Projekt sowieso nicht ausgelegt. Da kann man bei Bedarf jederzeit die WGS84/Lokalen Größen konvertieren. In der Datenbank würde ich eher alles auf WGS84-Höhen vereinheitlichen, damit auch eine schnelle automatische Verarbeitung möglich ist, z.B. in Fahrrad-Routing-Anwendungen.
Ein weltweites Einheitssystem kann es für die Landvermesser ohnehin nicht geben. Die Kontinente driften in der Größenordnung ca. 2-20 cm pro Jahr. Da braucht man einfach eine stabile Basis für die Triangulation, also ein an die Kontinente gebundenes Bezugssystem. In Europa das ETRS89.
Kein Nullproblem, aber doch ein Durcheinander verschiedener Systeme. Die amtlichen Karten waren früher ein Gauß-Krüger georeferenziert (hatte ich auf einer älteren DVD-Version des NRW-Atlas gesehen: “Magic Maps” topografische Karten). Wenn man die nicht richtig in WGS84 umrechnet liegt man leicht mal 100m daneben. Das war damals gar nicht so einfach, die richtigen Parameter für die 7-Parameter-Helmert-Transformation zu finden.
Für eine weltweite Karte wie OSM mit eingeschränkten Genauigkeitsanforderungen ist WGS84 eine gute Wahl, ebenso wie ETRS89 eine gute Wahl für den NRW-Atlas ist (oder läuft der noch unter ED50?).
Hallo Sven
Vielen Dank für die wertvollen Links zu den Hintergrund-Infos. Auf die Wikipedia-Seite hätte ich auch selber kommen können.
Wer nicht selber nachsehen will, hier ein Zitat aus dem Wikipedia-Artikel (Umbrüche von mir):
“DHHN92 ist das aktuell gültige Höhensystem in Deutschland.
Entsprechende Höhenangaben sind mit “NHN” gekennzeichnet,
Beispiel: “500 m ü. NHN”. Die Unterschiede zu den bisherigen Systemen
liegen im Flachland bei wenigen Millimetern, in den Alpen bei knapp 20 cm.”
und
"Die Differenz zwischen Höhen nach DHHN92 (NHN) und DHHN12 (NN)
liegt zwischen –80 mm und +42 mm, durchschnittlich sind es 4 mm.
Sie ist in den Alpen größer als im flachen Norddeutschland. Deshalb sind in
diesen Gebieten DHHN12 (NN) und DHHN92 (NHN) näherungsweise gleich. "
Fazit: In den alten Bundesländer (außerhalb der Alpen) kann man bei Angaben mit 0.1 Meter Genauigkeit diesen Unterschied vernachlässigen. In den neuen Bundesländern und den Alpen kann es auch mal um einen Zehntel Meter daneben liegen.
Edbert (EvanE)
Es hat sich schon jemand über die GPS- bzw. Höhendiskussion hier beschwert, aber doch noch eine Klarstellung:
Dass man mindestens 4 Satelliten braucht, ist mir bekannt, ich hätte unmissverständlicher schreiben müssen " zwei von vier".
Vielen Dank aber für den Artikel in gpsworld, da sind ein paar schöne Beispiele zu sehen. In Bild 5 stehen fünf Satelliten fast in einer Linie, daher ist der HDOP-Wert sehr schlecht, der VDOP-Wert ist aber ordentlich, da die Satelliten auf unterschiedlichen Höhenwinkeln stehen. In höheren Breiten ist der VDOP-Wert tendenziell schlechter, da die Satelliten für einen guten Höhenwert nicht hoch genug über den Horizont kommen. In unseren Breiten ist dieser Effekt aber noch nicht dominierend.
Eine letzte Anmerkung (mein Vorsatz): Nach meiner Erfahrung sind die DOP-Werte (Geometrie-Fehler) meist deutlich geringer als der tatsächliche Fehler. Der Einfluss der übrigen Faktoren (Belaubung, Reflexionen, Abschattung) ist in der Regel größer, auch EGNOS kann nur einen Teil dieser Fehler (Laufzeit in Ionosphäre) verringern.
Wenig und viel zugleich.
Ich erwähnte das Problem in Post #117 weil mir ein Eintrag mit ele=* aufgefallen war. Das führte zu diesem Diskussionsteil.
Der NRW-Atlas hat viel mit der Problematik von ele=* und ele:= zu tun, da mit der Nutzung des NRW-Atlas uns erstmals Höhenangaben mit bekanntem Bezugssystem in großem Umfang zur Verfügung stehen.
Zu 2: Wenn da wäre es sinnvoller einen eigenen Thread dafür zu starten. Es geht hier um die Frage, was in ele=* real eingetragen wird und was laut Wiki dort eingetragen werden sollte und nicht um mögliche Abweichungen zwischen SRTM, ASTER und OpenDEM.
@Nop: Ja das hat einer mal 2009 eingetragen.
Die Diskussion darum wurde aber von Anfang an (ca. 2007 = OSM-Frühzeit) geführt.
@openzzz: Die SRTM Daten sind völlig ungeeignet auch nur Kandidaten für fehlerhafte Höhenangaben zu finden.
Einerseits liegen die nur in einem 90x90m Raster vor (damit könnte man noch leben). Andererseits wurden bei der Shuttle Radar Topography Mission nicht die Höhe der Erdoberfläche gemessen sondern das, was sich da so drauf befindet: Baumwipfel, Hausdächer, Ballone, Flugzeuge usw.
Edbert (EvanE)
Aber Achtung mit dem Vergleich: DOPs sind noch keine Fehler. Das sind Fehlerverstärkungsfaktoren. Du kannst denn Jitter der Pseudorange-Messung (so ca. 3m) damit multiplizieren. Solange das schön gaußförmig bleibt hat der Kalman-Filter im Receiver damit weniger Probleme. Nur wenn ein Range wegdriftet, z.B. durch ionosphärische Turbulenzen, dann kann man schlecht zurückrechnen, aber mit EGNOS kompensieren. Die Sats in Linie sind natürlich ein Worst-Case Fall. Passiert aber öfter mal in einer Straße, wo hohe Nachbargebäude die Seiten abschatten.
Den Höhenfehler der STRM kenne ich nicht. Aber hast Recht, als Radar sieht man natürlich nicht immer nur den Boden. Wenn man die Erlaubnis dazu hätte, wären die Höhendaten der amtlichen Karte ganz nett. Ob die auch zwischen den Meßpunkten noch genau genug sind?
Aber wenn wirklich so viele falsche Angaben in den ele-Tags gemacht wurden, dann muss man das mal bereinigen. Eine automatische Lösung dazu wäre natürlich praktisch. Die Alternativen wären nur alles zu löschen oder mit dem Murks irgendwie auszukommen, d.h. fürs Fahrrad-Routing oder 3D-Karten auf OSM-Angaben zu verzichten.
Ballone und Flugzeuge kann man getrost vergessen, aber nicht die Bodenbedeckung. Da kommt es auch noch auf den Sensor an: C-Band reicht bis auf den Boden, stellenweise sogar in den Boden hinein, hat aber geringere Auflösung, X-Band wird von Bäumen und Bodenbewuchs reflektiert, hat aber höhere Auflösung. Größte Einschränkung ist aber ganz klar das Raster. In bergigen Gegenden hat man schnell Höhenfehler von zig Metern an manchen Positionen. Bei 90x90 liege ich halt im ungünstigsten Fall (Ecke) mehr als 50 m vom nächsten Stützpunkt entfernt und dieser hat selbst bei X-Band nur eine absolute Genauigkeit von 16 m.
Leute, können wir mal wieder zum Threadthema kommen?
Viele Grüße
Dietmar
Um auf den NRW-Atlas zurückzukommen: Seit 1.1.2011 wird ETRS89 als Basis verwendet. Die (veröffentlichten) Shape-Daten in BaWü und nach meiner Kenntnis auch in Bayern basieren auf Gauss-Krüger Zone 3 (bzw. GK4). Nach Transformation insbesondere zusammen mit der Feinkorrektur BeTA2007 stimmen die Stützpunkte der Grenzen bis auf Zentimeter überein. Das sollte für OSM reichen.
Maps4BW unterstützt mehrere Projektionen, mindestens eine davon ist Merkator, die Standardprojektion in JOSM, das gleiche gilt für den NRW-Atlas.
WGS84 ist übrigens ein sphärisches Koordinatensystem und ist von den nachgeschalteten Projektionen auf Ebenen (UTM, GK etc) nicht betroffen, diese aber sehr wohl von den Ellipsoid-Koordinaten darunter.
Ich hoffe, da kam jetzt NRW-Atlas oft genug vor 
Das Problem ist nicht, dass die Höhenangaben falsch wären (die sind in sich meist korrekt), sondern dass bei ele=* völlig unklar ist auf welches Referenz-System sich diese Angaben beziehen.
Meiner Meinung nach wird das meist eine lokale Angabe sein, aber auch da weiß man nicht ob eine Höhenangabe bei einem Bahnhof nicht aus dem 19. Jahrhundert ggfs. noch aus der Länderbahnzeit stammt.
@seichter: Ballone und Flugzeuge waren mehr als Scherz gedacht.
Es gibt aber durchaus einen Hintergrund dafür: Einerseits Ballon-Festivals, andererseits Flugzeug-Parkplätze.
Edbert (EvanE)
An Dieser Stelle:
ETRS89 und Gauss-Krüger Zone 3 (oder eben 4) sind zwei völlig verschiedene Dinge. Beide gehen nicht konform und und es erfordert eine Transfomation.
Richtig, BeTA 2007 ist hinreichend genau.
Was man aber auch wissen und im Hinterkopf haben sollte: ETRS89 und WGS84 unterschiedliche Dinge aber doch nah verwand. Sie sind sogar sehr nah verwand. ETRS89 ist ein projiziertes Koordinatensystem, WGS84 ein geodätisches. Beide, also ETRS89 und WGS84 haben weitestgegend die gleichen geodätischen Grundlagen. Das ETRS89 ist mit dem Geoid GRS80 und Schwerefeldmessungen genauer definiert.
Da nun projizierte UTM- XY-Koordinaten mit der Basis GRS80 und solche mit der Basis WGS84 weitestgehend gleiche Basis haben, gibt es Unterschiede nur im Submeterbereich und diese sind für unsere Zwecke irelevant.
ETRS89 mit UTM-Abbildung (UTM-Zone 32 oder 33 ect. ) wird Standard in Europa, daran können müssen wir und jetzt schon gewöhnen.
Basis der Geodaten und deren Verwendung
Was man schauen muß: was ist die geographische Basis der Projektion. Beim der Merkator- Projektion (korrekterweise Pseudomerkator) was z.B. in JOSM als Standard verwendet wird, ist es WGS84 (Verwandschaftzu GRS80 s.o.) Daher werden reguläre Daten aus ETRS80 (UTM Zone 32 oder 33) in JOSM auch korrekt dargestellt (auch wenn eine nervige Fehlermeldung kommt; sollte mal bereinigt werden)
Fazit: solange man Vektordaten mit der aktuellen (sauber definierten) geographischen Basis verwendet, sollte es keine Probleme geben. Stehen wider erwarten doch noch Daten in Gauss-Krüger zur Verfügung, steht auch hier noch immer mein Angebot, die Daten mittels BeTA2007 nach ETRS89 zu kovertieren, wie ich es für das fränkisch-bayrische Freistaatkonglomerat ( 
) schon gemacht habe. Mail oder PN reicht. (http://forum.openstreetmap.org/viewtopic.php?id=19130&p=1.
Sven, der gerne versucht, Dinge so sauber und korrekt wie möglich definieren will :).