Zum Jahresbeginn 2019 wurde in Bayern das europaweit einheitliche Europäische Terrestrische Referenzsystem 1989 (ETRS89) mit dem Abbildungssystem der Universalen Transversalen Mercator Projektion (UTM) als amtliches Lagebezugssystem eingeführt. Es löst das nationale Bezugssystem Deutsches Hauptdreiecksnetz (DHDN) mit der Gauß-Krüger-Abbildung (GK) ab, das über mehrere Jahrzehnte in verschiedenen hierarchischen Ordnungen mit Hilfe von terrestrischen Messverfahren aufgebaut wurde. Für das staatliche Vermessungswesen bedeutet der Zeitpunkt der Umstellung die Einführung eines neuen Raumbezugs für die Bereiche Liegenschaftskataster und Geotopographie. Beim Liegenschaftskataster ist mit der Bezugssystemeinführung von ETRS89/UTM die Aufgabe verbunden, die verschiedenen Objektbereiche des Amtlichen Liegenschaftskataster-Informationssystems ALKIS nach ETRS89/UTM zu überführen. Ein wesentliches Ziel beim Aufbau von neuen homogenen Koordinaten in ETRS89/UTM für das Liegenschaftskataster ist die Minimierung der Netzspannungen, die im alten System DHDN/GK vorhanden waren. Dazu wurde am Landesamt für Digitalisierung, Breitband und Vermessung das Umformungs- und Homogenizierungsverfahren Ortra entwickelt, dessen Name für orthogonale Transformation steht und das auf einer Ausgleichung basiert. Durch die Definition von orthogonalen Beobachtungen weist dieses elastomechanische Analogien auf. Die Theorie der Elastizität, die sich über die Ausgleichungsrechnung erschließt, findet im Bereich der Umformungsverfahren ein besonderes Anwendungsgebiet, mit dem großen Vorteil der Anwendung von minimaler Formänderungsenergie, wenn Verzerrungen des Grundrisses stattfinden. Für die Umformung des Grundrisses wird mit Hilfe von Pseudobeobachtungen ein geodätisches Netz aufgebaut, dass sich in einem statischen Gleichgewicht befindet und nach mechanischen Gesetzen reagiert. Es nutzt Energieprinzipien wie das Prinzip der minimalen Formveränderung, das zu den kleinstmöglichen Grundrissverzerrungen führt und rechtlich mit den geringsten Auswirkungen auf das Eigentum der Bürger verbunden ist. Die Übertragung der Nachbarschaftsgenauigkeit von GK nach UTM durch das Prinzip der minimalen Formveränderung und die Reduzierung von Netzspannungen durch Verteilung der Koordinatenwidersprüche führt dazu, dass beim Übergang in das europäische Referenzsystem ETRS89 eine Homogenisierung der Daten erreicht wird. Die Arbeit führt in das Thema Koordinatenumformungs- und Homogenisierungsverfahren ein. Moderne geodätische Umformungsformen sollten in Bezug auf die Theorie der nichtlinearen Elastizität betrachtet werden. Beim Ortra-Verfahren wird über Diskretisierung mit Hilfe von lokalen konformen Systemen der Übergang zur Elastizitätstheorie für Stabwerke hergestellt. Auf Basis von mechanischen Gesetzen und der Ausgleichungsrechnung werden die Grundlagen des Ortra-Verfahrens hergeleitet und die Analogie des Verfahrens zu Weg- und Kraftgrößenverfahren der Baustatik aufgebaut. Neben dem Nachweis des mechanischen Gleichgewichts des künstlichen Netzes des Ortra-Verfahrens wird ein Verfahren zur Berechnung der Weg- und Kraftgrößen über Ausgleichungsrechnung definiert. Dazu wird ein neuartiges gerändertes Normalgleichungssystem hergeleitet und auf Basis dieses Gleichungssystems nachgewiesen, wie der Ortra-Ansatz die Geometrie erhält, wenn Netzspannungen existieren. Zuletzt wird gezeigt, wie beim Ansatz von Ortra über verschiedene geodätische Netze Koordinatenwidersprüche, die durch Netzspannungen verursacht werden, hierarchisch verteilt werden.     «

Zum Jahresbeginn 2019 wurde in Bayern das europaweit einheitliche Europäische Terrestrische Referenzsystem 1989 (ETRS89) mit dem Abbildungssystem der Universalen Transversalen Mercator Projektion (UTM) als amtliches Lagebezugssystem eingeführt. Es löst das nationale Bezugssystem Deutsches Hauptdreiecksnetz (DHDN) mit der Gauß-Krüger-Abbildung (GK) ab, das über mehrere Jahrzehnte in verschiedenen hierarchischen Ordnungen mit Hilfe von terrestrischen Messverfahren aufgebaut wurde. Für das staatlic...     »

At the beginning of 2019, the European Terrestrial Reference System 1989 (ETRS89) with the projection of Universal Transverse Mercator (UTM) was introduced as official geodetic reference system in Bavaria. It replaces the national reference system Deutsches Hauptdreiecksnetz (DHDN) with the Gauss-Krüger projection (GK), which was built up over several decades with various high and low order control networks by terrestrial measuring methods. For public surveying the date of changeover to ETRS89/UTM means the introduction of a new changed spatial reference for the sector of land register and cadastre and the sector of geotopography. For the cadastre the introduction of the reference system ETRS89/UTM is linked to the duty to transform different cadastral feature type groups of the Authoritative Real Estate Cadastre Information System ALKIS to ETRS89/UTM. An essential goal to establish new homogeneous coordinates in ETRS89/UTM for the land registry and cadastre is the reduction of net distortions that were present in the old DHDN/GK reference system. For this purpose, the Bavarian National Mapping Agency for Digitisation, High Speed Internet and Surveying has developed the transformation and homogenization approach Ortra, whose name stands for orthogonal transformation and which is based on an adjustment. It shows elastomechanical analogies by the definition of orthogonal observations. The theory of elasticity, which becomes accessible through the adjustment theory, can find a special field of application in the sector of transformations, with the great advantage of utilizing minimal deformation energy, when distortions of the cadastral ground plan exist. For the transformation of the cadastral ground plan a geodetic network is build up with pseudoobservations, which is in the state of equilibrium and reacts according to mechanical laws. It uses energy principles like the theorem of least work, which leads to the smallest possible distortion of the cadastral ground plan and is associated with the smalles impact on citizens’ property from a legal perspective. The transfer of neighborhood accuracy from GK to UTM by the principle of least work and the reduction of net distortions by distributing the coordinate inconsistencies results in a homogenization of data during the transformation process to the European reference system ETRS89. The thesis introduces into coordinate transformation and homogenization methods. Modern geodetic transformation methods should be considered in relation to the theory of nonlinear elasticity. At the Ortra approach a discretization with help of local conformal systems is used to facilitate the transition to the elasticity theory of trusses. Based on the mechanical laws and adjustment theory the fundamentals of the Ortra approach are developed and the analogy is built up to the direct stiffness method and the flexibility method of structural analysis. In addition to the proof of the mechanical equilibrium of the synthetic geodetic net of Ortra, a procedure for the calculation of the displacement and force quantities via adjustment is defined. For this purpose a new modified system of normal equations is derived and based on this equation system is shown, how the Ortra approach preserves the geometry when net distortions are present. Finally it is shown, how the approach of Ortra distributes coordinate discrepancies, which are caused by net distortions, hierarchically over different geodetic networks.     «

At the beginning of 2019, the European Terrestrial Reference System 1989 (ETRS89) with the projection of Universal Transverse Mercator (UTM) was introduced as official geodetic reference system in Bavaria. It replaces the national reference system Deutsches Hauptdreiecksnetz (DHDN) with the Gauss-Krüger projection (GK), which was built up over several decades with various high and low order control networks by terrestrial measuring methods. For public surveying the date of changeover to ETRS89/U...     »