Vermessung des höchsten Gipfels Englands

Viele begeisterte Bergsteiger in Großbritannien kennen die „Three Peaks“ – die drei höchsten Gipfel in Schottland, Wales und England.

1 Ben Nevis
2 Snowdon
3 Scafell Pike

In der jüngsten Vergangenheit wurden die Gipfel des Snowdon und des Ben Nevis von der britischen Vermessungsbehörde Ordnance Survey (OS) neu vermessen, um die Höhen mit neuesten Technologien zu überprüfen.

Zum 80. Jahrestag der Triangulation Großbritanniens im Jahre 2016 war die Zeit gekommen, um die Höhe des verbleibenden Gipfels neu zu vermessen: des Scafell Pike in Cumbria – Englands höchster Gipfel.

Nach den Sternen greifen

Im Rahmen der bei ITV ausgestrahlten Fernsehserie „Countrywise“ wurde die Ordnance Survey von den Produzenten gebeten, den Moderator Ben Fogle bei der Neuvermessung der Höhe des Scafell Pike zu unterstützen. Die Ordnance Survey nahm die professionelle Ausrüstung und die Lösungen von Leica Geosystems in Anspruch, um dieses spannende Projekt umzusetzen. Der neue selbstlernende Leica GS16 GNSS-SmartEmpfänger wurde als ideales Instrument für den Job erachtet.

Die auf den Karten der Ordnance Survey eingezeichnete Höhe des Scafell Pike stammte aus dem Jahr 1937, als die letzten Messungen im Rahmen der Triangulation Großbritanniens vorgenommen wurden. Die aktuelle Höhe wird auf 978 m gerundet. Eine Neuvermessung des Bergs war sicherlich notwendig.

Ziel des Projekt war es, den Berg mit neuester GNSS-Technologie neu zu vermessen. Zusätzlich zu einer genauen Messung der wahren Höhe von Englands höchstem Gipfel wurden im Zuge dieses Vorhabens auch die vorhergehenden Messungen von vor 79 Jahren überprüft.

Fogle und das Außenteam des Senders machten sich auf den Weg vom Wasdale Head zum Scafell Pike, gemeinsam mit einem Vermessungsteam der Ordnance Survey. Im Gepäck hatten sie die neueste Leica Geosystems GNSS-Technologie, einen kürzlich herausgebrachten Leica GS16 SmartEmpfänger, den robusten Leica CS35 Tabletcomputer sowie Nivellier und Latte. Diese kompakte und leichte Lösung war weit entfernt von den Theodoliten, die vor vielen Jahren bei der ursprünglichen Vermessung mitgeschleppt wurden.

Aufgrund der anspruchsvollen, abgelegenen Position der Bergspitze und in Ermangelung eines mobilen Telefonsignals konnten keine Netzwerk-RTK-Korrekturen verwendet werden. Aufgrund der Distanz von den bekannten Punkten im Tal und der geländebedingten Hindernisse konnte zudem keine RTK-Lösung mit Basis- und Roverstation über Funk erzielt werden. Um das höchste Genauigkeitsniveau zu erreichen, würde die neue Höhe definitiv im Rahmen des Post-Processings einer statischen Sitzung errechnet werden. Mithilfe des Leica GS16 Empfängers gelang es jedoch beim Aufenthalt auf dem Berggipfel, die neue Höhe auf wenige Zentimeter genau zu errechnen. Dazu wurde der von Leica Geosystems bereitgestellte SmartLink Dienst für einen schnellen Wert genutzt.

Was ist SmartLink?

SmartLink ist ein Dienst zur präzisen Punktpositionierung (PPP), mit dem der Benutzer des GNSS weltweit zentimetergenaue Positionsdaten in Echtzeit erhält, ideal für Arbeiten in entlegenen Gegenden auf der ganzen Welt. SmartLink erfordert keine lokale RTK-Basisstation oder Netzwerk-RTK-Infrastruktur, das heißt, weniger Kapitalinvestitionen in die Ausrüstung und die einfache Möglichkeit, einen Standort zu besuchen, allein mit einem SmartLink-kompatiblen Empfänger als einziger Ausrüstung.

Wie funktioniert SmartLink?

SmartLink basiert auf der bewährten und geprüften PPP-Technik, die ursprünglich in den 1990er Jahren zur Offshore-Positionierung entwickelt wurde, etwa in der Öl- und Gasindustrie, wo der Betrieb normalerweise in der Ferne stattfindet – also weit weg von Referenzstationen und Kommunikationsverbindungen. SmartLink umfasst ein globales Netzwerk aus GNSS-Referenzstationen, Kommunikationsverbindungen und verschiedenen Netzwerk-Kontrollzentren, die alle mit entsprechender Redundanz für garantierte Verfügbarkeit des Dienstes bei kritischen Tätigkeiten ausgestattet sind.

SmartLink korrigiert oder modelliert GNSS-Fehlerquellen wie ionosphärische und troposphärische Verzögerungen, Satellitenbahnen und Uhren. Die Korrektursignale werden anschließend datentechnisch verarbeitet, mit einer Reihe von sieben geostationären Satelliten verknüpft und an den kompatiblen GNSS-Empfänger gesendet, wie etwa den Leica GS16, der auf dem Scafell Pike zum Einsatz kam. Durch Lieferung der GNSS-Korrekturen über Satellit wird eine häufige Schwäche von Netzwerk-RTK – das mobile Telefonnetz – überwunden.

Die anhaltende Innovationskraft bei Leica Geosystems hat kürzlich die Vorteile der Verwendung von SmartLink für den Bereich Landvermessung zu Tage gefördert. Ein positiver Nebeneffekt der Verwendung von SmartLink ist insbesondere für reguläre RTK-Nutzer von Interesse, nämlich dann, wenn die RTK-Datenverbindung unterbrochen wird. Dies kann beispielsweise aufgrund eines ausgelasteten Mobilfunknetzes oder geländebedingter Hindernisse für Funkverbindungen der Fall sein. In einer solchen Situation liefert SmartLink eine nahtlose Überbrückung der auftretenden Lücke, um eine ununterbrochene zentimetergenaue Positionierung aufrechtzuerhalten, wodurch auch die Frustration bei Ausfallzeiten und beim Warten auf die Wiederherstellung von Datenverbindungen entfällt.

Spitzenleistungen erreichen

Auf dem Gipfel wurde der Leica GS16 am trigonometrischen Pfeiler befestigt, um Satellitensignale beobachten und die Höhe des Pfeilers berechnen zu können. Die Vielseitigkeit des Leica GS16 ermöglichte auch eine Aufzeichnung der beobachteten Rohdaten für das abschließende statische Post-Processing im Büro.

Für diese Bestätigung von SmartLink wurde die Berner wissenschaftliche Software herangezogen. Dabei kamen präzise Ephemeridendaten, der Koordinatenreferenzrahmen OS Net v2009 und das Transformations- und Geoidmodell OSTN15/OSGM15 zum Einsatz. Interessanterweise, sowie als Nachweis der Qualität der mithilfe von SmartLink ermittelten Echtzeit-Höhendaten, wich die im Post-Processing errechnete Höhe lediglich um 2–4 cm ab.

Andy Steggall, Multimedialeiter bei der OS, der an der Expedition teilnahm, fand: „Es war bemerkenswert, dass die Vermessungsingenieure der OS von damals zu genau waren. Was früher mit so großer körperlicher Anstrengung verbunden war, ist mittlerweile durch die Präzisionsgenauigkeit ersetzt wurden, die unsere hochmoderne Ausrüstung von heute liefert. Das zeigt aber auch, dass die Tradition der Hingabe und der Verpflichtung zur Korrektheit noch am Leben ist. Wir sind sicher, dass diese Geschichte im Fernsehen gut ankommen wird. Wir können bereits verraten, dass die errechnete neue Höhe des höchsten Punktes in England in Übereinstimmung mit OSGM15, dem aktuellen Geoidmodell, 978,072 Meter über Normalnull beträgt.“