Aufgabensteller:
Prof. Dr.-Ing. M. Hennes
Betreuer:
Dr.-Ing. U. Maier
Dr.-Ing. W. Ellmer

IBNr: 862

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Bei der Standardvorgehensweise in der Gewässervermessung, der flächenhaften Erfassung der Gewässersohle mit parallelen Echolotprofilen, tritt in der Positionierung der Einzellotungen der sogenannte Schleppfehler auf. Bei modernen Vermessungssystemen liegt er in der Zusammenführung der Positions- und Lotdaten über verschiedene Zeitsysteme begründet. Im Rahmen der Diplomarbeit wurde das für weitere Neubauten des Bundesamtes für Seeschiffahrt und Hydrographie (BSH) prototypische Vermessungssystem Komet als Beispielsystem für eine konzeptionelle und konkrete Untersuchung der Möglichkeiten zur Schleppfehlerbestimmung herangezogen. Inhalt der Arbeit ist dementsprechend die Entwicklung verschiedener Bestimmungskonzepte, die Realisierung der entsprechenden Auswertesoftware und die beispielhafte Anwendung der entwickelten Konzepte auf das System Komet.

Bis zu diesem Anwendungsstadium wurden zwei Bestimmungsverfahren verfolgt:

• einerseits die Profilkorrelation, bei der der Schleppfehler durch die Bestimmung der von ihm verursachten Verschiebung von charakteristischen Profilmerkmalen auf Profilen verschiedener Richtung oder Geschwindigkeit ermittelt wird
• andererseits die graphische Tiefenlinienanalyse, bei der die Auswirkung des Schleppfehlers auf das Folgeprodukt Tiefenlinie, nämlich wegen der zwischen den Profilen abwechselnden Fehlerrichtung entstehende Zacken in den Tiefenlinien, ausgewertet und aus ihrer Größe auf den Schleppfehler geschlossen wird.

Die Profilkorrelation ist ein einfaches Verfahren, das gute Ergebnisse liefert, allerdings sind für seine erfolgreiche Anwendung entsprechende Testdaten nötig. Fehlt den zu korrelierenden Profilen nämlich ein charakteristisches Merkmal, beispielsweise eine steile Kante, so versagt die Korrelation.

Die Tiefenlinienanalyse benötigt lediglich gerade, parallele Tiefenlinien, also die Aufnahme einer schrägen Unterwasserebene. Solche Bodenformen kommen in allen Gewässern häufig vor (z.B. Fahrwasserkanten), daher stellt die Tiefenlinienanalyse ein universelleres Instrument zur Schleppfehlerbestimmung dar. Allerdings ist hier zum Erreichen befriedigender Ergebnisse ein deutlich höherer Auswerteaufwand nötig, der einerseits die Datenbasis erheblich schmälert und der andererseits noch nicht komplett automatisiert werden konnte. Weiterhin sind die erzielten Ergebnisse qualitativ nicht mit denen der Profilkorrelation vergleichbar, da in die Tiefenlinienform viele weitere Fehler hineinspielen.

Der mit den entwickelten Programmen an Hand im Voraus erfasster Testdaten bestimmte Schleppfehler für das Beispielsystem Komet 2 in Standardkonfiguration liegt im Bereich der Positionierungsgenauigkeit der Vermessungsanlage (ca. 1m) und stellt somit für Standardvermessungen kein Problem dar; da eine vermutete starke Geschwindigkeitsabhängigkeit bestätigt werden konnte, eröffnet sich für Spezialanwendungen die Möglichkeit, den Schleppfehler durch entsprechende Wahl der Messgeschwindigkeit einzuschränken.

Weiterhin geben Zusatzmessungen mit externer Positionierungssensorik (geodätisches DGPS) einen Hinweis auf die wahrscheinlichen Fehlerursachen, die somit bei Nachfolgebauten berücksichtigt werden können.