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Reisetipps  Allgemeine Informationen |
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| Mit dem GPS in Schottland |
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Der nachstehende Text soll nur eine grobe Orientierung für Einsteiger und Erstanwender bieten. Er ersetzt auf keinen Fall die ernsthafte Auseinandersetzung mit der einschlägigen Fachliteratur und das genaue Studium der Leistungsangaben zum Gerät, das individuell zum Einsatz kommen soll.
Nichts ist im Zweifel gefährlicher, als sich blindlings auf Technik zu verlassen. Das Sicherheitsrisiko steigt sprunghaft an, wenn das Gerät im Geländeeinsatz ausfällt, nur weil man nicht an eine ausreichende Akku-/Batteriereserve gedacht hat!
Einführung
Das GPS - Global Positioning System - ist eine satellitengestützte Technik zur genauen Positionsbestimmung auf der Erdoberfläche. Dabei ermittelt ein Rechner die Position aufgrund der Funkpeilungen, die er von mindestens drei Satelliten gleichzeitig empfängt. Hinzu kommen je nach technischer Spezifikation des Empfängers und der Software, mit der er arbeitet, weitere Informationen, die er von "aktiven" und "passiven" Bodenstationen empfängt. Nach dem Präzisionsgrad der Ergebnisse unterscheidet man bei den Empfängern drei Geräteklassen:
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navigation grade |
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mapping grade |
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surveying grade. |
Die unterschiede in der Leistung lassen sich etwa wie folgt beschreiben:
Wenn man von Geräten im navigation grade Standard Messungen bis auf wenige Meter Genauigkeit verlangen kann, arbeiten Geräte im mapping grade Standard bis auf wenige Zentimeter genau. Bei Geräten im surveying grade Standard liegen dagegen die Anforderungen an die Genauigkeit im Zentimeter- und Millimeterbereich.
Wenn nachstehend von GPS und Geräten gesprochen wird, ist immer die Rede vom navigation grade. Darunter fallen auch alle (Klein-)Geräte, die als hand-held z.B. bei Wanderungen oder in Fahrzeuge eingebaut als mobile Navigationshilfen betrieben werden. Ihre scheinbare Ungenauigkeit ist dabei nicht das Ergebnis der Verwendung minderwertiger Bauteile oder einer grundsätzlich schlechteren Software, sondern allein abhängig von den Funkfrequenzen, mit denen die Geräte arbeiten. Dies sind Frequenzbereiche, die einerseits auch unter erschwerten Geländebedingungen noch einen brauchbaren Funkkontakt zu mindestens drei Satelliten erlauben (etwa in engen Tälern oder unter dem Blätterdach eines Waldes), deren Wellen aber beim Durchgang durch das ermagnetische Feld stärker abgelenkt werden, als die Wellen der Frequenzbereiche, mit denen die Profigeräte für Geodäten und Feldforscher arbeiten.
GPS in Schottland
Um es gleich vorweg zu sagen: Die technische Qualität der Geräte, der eingesetzten Software und der Empfangsbedingungen ist Dank der Senderleistung der neueren Satellitengenerationen so gut, dass heute überall in Schottland ein problemloser Einsatz der Geräte möglich ist. Das Navigieren von einem beliebigen Punkt zur nächsten bekannten GPS way mark ist jederzeit sicher gewährleistet. Auch das Abspeichern eigener way marks für den Rückweg durch unbekanntes Gelände ist so sicher, dass der Geräteanzeige auch bei extrem verschlechterten Sichtbedingungen risikolos gefolgt werden kann. Die Ergebnisse sind heute in der Genauigkeit auch nicht mehr geräteabhängig: "Vertraue" ich auch sonst den Erzählungen eines Wanderkollegen, kann ich auch seinen way marks folgen, unabhängig davon, mit welchem Gerät sie ermittelt wurden bzw. mit welchem Gerät ich selber arbeite. Die systembedingten Fehlertoleranzen liegen heute durchweg unterhalb der Grenzwerte, die sich aufgrund der natürlichen Empfangsbedingungen grundsätzlich ergeben.
Die Risiken des Einsatzes liegen heute in zwei ganz anderen, rein menschlichen Ursachenbereichen:
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In der Sorglosigkeit, sprich Schlampigkeit der Vorbereitung: Man zieht |
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los, macht reihenweise Messungen, hat sich aber nie den Stromverbrauch der Geräte angeschaut und durchgerechnet. Dann steht man plötzlich im Gelände, die Batterien sind alle und keine Anzeigen mehr möglich. Dann ist man, zumal als unerfahrener Wanderer oftmals hilfloser als zuvor, weil man sich im Vertrauen auf das Gerät unter Umständen auf ein zu schwieriges Gelände eingelassen hat. |
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In der mangelnden Erfahrung in der Interpretation der GPS-Werte etwa |
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im Abgleich mit Vergleichswerten, die man aufgrund des Kartenstudiums gewonnen hat. |
Grundsätzlich gibt es folgendes Problem: Die Koordinaten des GPS beziehen sich in der Regel auf einen weltweit gültigen "Standard-Ellipsoid" als Modell der Erdoberfläche (oder für Europa auf davon abgeleitete, präzisere Submodelle) nicht aber auf die Planfläche einer Landkarte. Daraus folgt, sie müssen für eine sichere Interpretation übersetzt werden auf das logische System des National Grid, auf dessen Basis man die Information erhält, die man aus den topographischen Karten ausmessen kann.
Nun bieten viele GPS-Geräte standardmäßig im eigenen Ausstattungspaket entsprechende Umrechnungsprogramme - allein Ordnance Survey rät (zwischen den Zeilen gelesen) von der Benutzung dieser Programme ab und empfiehlt dür GB insgesamt die Verwendung der eigenen, robusteren Konvertierungsprogramme. Für den normalen Anwender liegen die Unterschiede zwischen den "normalen" dreistelligen Angaben für den Ost- und Nordwert im National Grid und den standardmäßig fünfstelligen Umrechnungsergebnissen der GPS Geräte im Grenzbereich. Trotzdem: Ordnance Survey nennt für ganz GB einen mittleren Fehler bzw. eine mittlere Abweichung von bis zu 10 Metern im Durchschnitt - und bezieht sich dabei auf eine nur als Rechenmodell, jedenfalls gedruckt nicht im freien Verkauf befindliche Karte der 'master map series' im Maßstab 1:10.000. Beim Abgleich mit den üblichen Wanderkarten im Maßstab 1:25.000 können da schon aufgrund der darstellungstechnischen Grenzen des Drucks leicht ein, zwei oder drei Meter hinzukommen.
Aussagen, man habe mit einem hand-held seine Position bis auf "ein oder zwei" Meter genau bestimmen können, gehören in die Phantasiewelt einiger technikgläubiger Freaks. Das gibt aufgrund der systemimanenten Fehlertoleranzen weder das GPS-System, geschweige denn die Karte her. Dazu muss man auch wissen, dass die topographische Landesaufnahme in Schottland (bis auf wenige sehr dicht besiedelte bzw. wirtschaftliche relevante Flächen) im internationalen Maßstab betrachtet viel zu schlecht, weil veraltet ist. Insbesondere im Küstenbereich und im Gebirge, also beim cliff- und hillwalking in ungebahntem Gelände, können fatale Interpretationsfehler trotz modernster Technik passieren - oder gerade weil man sich darauf verläßt.
Dennoch sei noch einmal festgehalten: Um einen bei guter Sicht sicher gelaufenen Weg anhand der gespeicherten way marks bei einem plötzlichen Nebeleinbrauch auch sicher zurück zu finden, langt es allemal.
Etwas schwieriger, weil nochmals ungenauer wird es hinsichtlich der Höhenangaben, die das GPS-Gerät bei Bergwanderungen ausweist. Ursächlich dafür sind gerade die im Bereich Schottland auftretenden Anomalien in der Gestalt der Erdoberfläche und die dadurch gegebenen Abweichungen vom Standardellipsoid, auf den auch die Höhenangaben berechnet sind. Die für das gesamte Vereinigte Königreich geltende Bezugsgröße ist das sogenannte "ODN - Ordnance Date Newlyn". Daneben gibt es im Vereinigten Königreich 6 weitere allgemein gebräuchliche Referenzdaten, von denen sich allein 3 auf Schottland beziehen (Stornoway, Lerwick, St Kilda), während für den Bereich Orkney das ODN gilt. Ordnance Survey weist ausdrücklich darauf hin, dass sich ohne Berücksichtigung der erforderlichen Korrekturen der Standardfehler gegenüber der ausgewiesenen topographischen Höhe auf bis zu 50 Metern belaufen kann.
Es gilt nicht für das Fahren mit dem Auto, Motorrad oder Fahrrad, auch nicht für das Wandern in überschaubarem Gelände - aber in der Kombination beider Fehlerquellen, die sich aus den Positionsangaben für die Orientierung in der Fläche und die Orientierung in der Höhe ergeben, liegt ein nicht zu unterschätzendes Restrisiko bei Wanderungen in unbekannten und unüberschaubaren Bergländern wie auch Kliffküsten. Das Risiko erhöht sich bei schlechten Sichtverhältnissen und zumal dann, wenn der Anwender keine Sicherheit in der Interpretation topographischer Karten hat. Es ist zudem ein weit verbreiteter Irrglaube, dass die Benutzung eines GPS-Gerätes die topographische Karte überflüssig macht.
Hier werden Sie geholfen...
Der Topographische Dienst Großbritanniens - der dem Verteidigungsministerium unterstehende Ordnance Survey - stellt für das ganze Land geltende, tagesaktuell fortgeschriebene Transformationsmodelle kostenlos auf seiner Website zur Verfügung. Dies sind die Transformationesmodelle OSTNO2™ für die Umwandlung der Flächenkoordinaten und OSGM02™ für die Umwandlung der Höhenkoordinaten. Ordnance Survey weist aber ausdrücklich darauf hin, dass die Benutzung der Modelle nicht die Qualität der Originaldaten des Empfangsgerätes "verbessern" kann, sondern nur dazu beitragen kann, zusätzliche Fehler bedingt durch die jeweils erforderliche Umrechnung zu minimieren.
Außerdem findet man auf der Website die genauen Daten aller "passiven" Bodenstationen (über 900 für ganz Großbritannien, wobei Schottland relativ zur Fläche leicht unterrepräsentiert ist!). Bei modernen GPS-Geräten kann man die Daten für die Stationen seines Zielgebietes zusätzlich manuell abspeichern, damit sie bei der Ermittlung der Messergebnisse berücksichtigt und einbezogen werden können. "Aktive" Bodenstationen, die moderne GPS-Geräte von sich aus finden bzw. deren Meßdaten laufend in die Aktualisierung der Transformationsmodelle eingehen, sind in Schottland nochmals wesentlich deutlicher unterrepräsentiert und fast ausschließlich auf die städtischen Agglomerationen des Midland Belt und wenige Küstenorte wie Aberdeen, Inverness, Oban oder Stornoway u.ä. beschränkt.
Alle diese Informationen befinden sich im Business Bereich der Ordnance Survey Website ( http://www.ordnancesurvey.co.uk/oswebsite/ ). Die Nutzung dieser Informationen des OS-Servicebereichs ist kostenlos aber registrierungspflichtig.
Eine in Zusammenarbeit mit dem Ordnance Survey erstellte Einführung in die Benutzung des GPS in Großbritannien und einschließlich eines GB-spezifischen Glossars ist zum direkten Download als PDF-Datei unter dem Titel "Where on Earth Are We: The Global Positioning System (GPS) in archaeological field survey" auf der Website von English Heritage zu finden. Das Papier präsentiert zudem allgemeinverständlich einige faszinierende Anwendungsergebnisse aus dem Bereich archäologischer Feldarbeit.
(tsp/ws)
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