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Wissenswert
tens vier Satelliten überall auf der Welt zu jeder Zeit empfan-
gen werden können. Heute sind es meist mehr als 24 Satel-
liten, was die Verfügbarkeit weiter erhöht. Seit 2012 ist auch
das russische System GLONASS zugänglich, weitere Systeme
sind im Aufbau, etwa das europäische Galileo. Können die
Empfänger auch auf diese Systeme zugreifen, wird die Ver-
fügbarkeit entsprechend noch höher.
Das GPS-Ortungsprinzip basiert auf der Entfernungsmes-
sung zwischen den Satelliten und dem GPS-Empfänger
auf der Erde. Die Distanz zu jedem der Satelliten kann vom
GPS-Empfänger bestimmt werden. Die zugrunde liegende
Idee ist, die des mehrfachen Bogenschlags. Wenn die Ent-
fernung zu drei Punkten im Raum relativ zur eigenen Posi-
tion bekannt ist, kann die eigene Position im Verhältnis zu
diesen drei Punkten bestimmt werden. Ist die Entfernung
zu nur einem Punkt – hier die Entfernung zu einem Satel-
liten – bekannt, muss die Position des Empfängers irgend-
wo auf der Oberfläche einer imaginären Kugel liegen, deren
Mittelpunkt im Satelliten liegt und deren Radius der Ent-
fernung zum Satelliten entspricht. Durch den Schnitt dreier
imaginärer Kugelschalen kann die Empfängerposition ge-
nau bestimmt werden.
Die Ermittlung der Entfernung zu allen Satelliten, deren Si-
gnale der GPS-Empfänger erhält, wird durch die Zeit be-
stimmt, die Radiowellen vom Satelliten bis zum Empfänger
brauchen. Diese wird mit der Signalausbreitungsgeschwin-
digkeit multipliziert und ergibt so die Entfernung zwischen
So finden die Stadtwerke
ihre Leitungen wieder
Sender und Empfänger. Die genaue Messung der Signal-
laufzeit ist elementar, da ein Zeitmessfehler von nur ei-
ner Mikrosekunde, also dem Millionstel Teil einer Sekun-
de, einen Entfernungsmessfehler von ungefähr 300 Meter
zur Folge hat. Die GPS-Vermessung benötigt aber neben
einem hochempfindlichen Empfänger zudem die Möglich-
keit, Korrekturdatendienste einzubinden. Denn das ge-
wöhnliche GPS-Signal wird vom US-Militär mit einem Feh-
ler versehen.
Auf der Leitung stehen
Dies alles steckt hinter der so einfach erscheinenden Auf-
gabe der Vermessungstechniker der Stadtwerke, alle Lei-
tungen in das sogenannte Geoinformationssystem GIS zu
hinterlegen.
Dies ist die Methode zur Definition eines Punktes in einem
kartesischen Koordinatensystem. Die Festlegung des Punk-
tes mithilfe der Abstände auf den X-, Y- und Z-Achsen des
Ellipsoids der Erde, also der immer noch vereinfachten Vor-
stellung der Erde als einer abgeflachten Kugel, definiert die
Position exakt und eindeutig. Somit wird der Punkt durch die
Zuordnung zu seinem geografischen Längen- und Breiten-
grad und zu seiner geografischen Höhe über dem Meeres-
spiegel festgelegt.
Sind diese Daten genau bestimmt und gespeichert, kann
die Leitung jederzeit wiedergefunden werden – und es gibt
keine bösen Überraschungen bei den Grabarbeiten.