Monitoring ausgewählter SAPOS®-Stationen mittels Neigungsmessern

Motivation

Das SAPOS®-Netz in Deutschland wurde primär zu Katasterzwecken etabliert und die das Netz bildenden GNSS-Referenzstationen auf öffentlichen Gebäuden installiert. In Zukunft sollen diese Stationen neben der Nutzung für Katastervermessungen (cm-Bereich) auch für geodynamische Untersuchungen (mm-Bereich) verwendet werden (Faulhaber, 2007). Für Letztere ist eine gute Kopplung zwischen der Station und der Erdoberfläche notwendig, um die Bewegung der tektonischen Einheit, auf der das Gebäude steht, zu erfassen. Hierbei ist das Verhalten der Gebäude, auf denen die Permanentstationen installiert sind, nicht bekannt. Aus diesem Grund wurden beispielhaft Messungen an ausgewählten SAPOS®-Stationen in Baden-Württemberg durchgeführt.

Vorarbeiten

Hauptfenster NivelComAK 2.3

Messfenster NivelComAK 2.3

Vor Beginn der Messungen an den ausgewählten SAPOS®-Stationen wurden verschiedene Tests mit der zu verwendenden Ausrüstung durchgeführt. Ebenso wurde eine Software entwickelt, mit der die Daten der eingesetzten Neigungsmesser (Kern Nivel20, Leica Nivel210) ausgelesen und abgespeichert werden können. Zusätzlich wurde der Datentransfer per UMTS-Verbindung realisiert, mit der die gemessenen Daten automatisch auf einen beliebigen Rechner übertragen werden können.

Ein Test wurde in extrem ruhiger Umgebung am Black Forest Observatory (BFO) durchgeführt. Dort konnte ein direkter Vergleich der beiden Neigungsmesser ohne äussere Einflüsse durchgeführt werden.

Messungen

SAPOS®-Station KARL

SAPOS®-Station IFFE

Als bespielhafte SAPOS®-Stationen in Baden-Württemberg wurden Karlsruhe (KARL) und Iffezheim (IFFE) herausgesucht. KARL ist auf dem Dach des Geodätischen Instituts angebracht, IFFE auf einem Turm zwischen den beiden Kammern der Schleuse Iffezheim.

An KARL wurden Messungen in zwei verschiedenen Aufbauvarianten über einen Zeitraum von jeweils ca. einem Monat durchgeführt. Hier konnten deutlich Tagesgänge in den Neigungsdaten detektiert werden. An IFFE wurde über einen Zeitraum von zwei Wochen gemessen. Die durch Schleusungsvorgänge hervorgerufenen Neigungen des Turmes sind deutlich in den Neigungsdaten erkennbar.

Aus den Neigungsdaten können ohne weitere Messungen keine Aussagen über die absoluten Bewegungen der Gebäude getroffen werden, da nicht bekannt ist, ob die Gebäude als starrer Block angesehen werden können bzw. wo sich die Achsen befinden, um die sich das Genäude neigt. Ebenso können durch reine Neigungsmessungen keine Hebungen/Senkungen aufgedeckt werden.

Fazit

Mit Hilfe von Neigungsmessern können Bewegungen an SAPOS®-Referenzstationen detektiert werden. Aussagen über absolute Bewegungen können ohne zusätzliche Messungen, bspw. durch Robottachymeter, nicht getroffen werden.

Publikationen

Vorträge:

Knöpfler, A.; Mayer, M. (2007): Zur Detektion von Krustenbewegungen basierend auf GNSS-Daten von SAPOS-Permanentstationen. 40. Herbsttagung des Arbeitskreis Geodäsie/Geophysik, 16.-19. Oktober 2007, Freudenstadt.

Knöpfler, A.; Mayer, M.; Heck, B. (2008): Monitoring of SAPOS® sites using tiltmeters. DAAD-gefördetes Programm des Projektbezogenen Personenaustauschs ProBrAl, 15.08.2008, Curitiba, Brasilien.

Poster:

Knöpfler, A.; Mayer, M.; Heck, B. (): Monitoring ausgewählter SAPOS®-Stationen in Baden-Württemberg mittels Neigungssensoren

Literatur

Faulhaber, U. (2007): Geodätischer Raumbezug und Festpunktfelder in Baden-Württemberg. Mitteilungen, Deutscher Verein für Vermessungswesen, Landesverein Baden-Württemberg e.V., Vol 54, Nr. 2, S. 63-103.