Ausbau Eisenbahnachse München - Verona ... - MplusM

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Martin Obex, Klaus Gillarduzzi, Robert Weber
6.2 Trigonometrische Höhenmessungen
Für die zum Teil weit ab der Nivellementlinien stabilisierten Punkte des GPS-Rahmennetzes
und der Netzverdichtung waren, wie erwähnt, orthometrische oder genähert orthometrische
Höhen zu bestimmen. Bei den gegebenen großen Distanzen und Höhenunterschieden,
man denke nur an den Punkt in Aberstückel im hinteren Sarntal oder jenem bei der
Seapenalm in Navis auf etwa 2200 m, stellt das trigonometrische Nivellement eine sehr
wirtschaftliche und hinreichend verlässliche Messmethode dar.
Die unberechenbarste Fehlerquelle, die Refraktion, wird üblicherweise mit Standardmodellen
über den Aufbau der Atmosphäre eliminiert. Allerdings bleiben dabei Einflüsse, wie
z.B. die Temperaturinversion oder über den Tagesverlauf wechselnde Bedingungen, wie sie
im Hochgebirge auftreten, nicht berücksichtigt. Es ist deshalb unerlässlich, nicht nur
zwangszentriert aufzustellen, sondern quasisimultan, d.h. in möglichst kurzen zeitlichen
Abständen mit zwei Theodoliten die Distanzmessung und die Beobachtung der Zenitdistanzen
einer Teilstrecke auszuführen.
Mit modernen digitalen Ingenieurtheodoliten ist bei der zwei- bis dreifachen Wiederholung
der Beobachtung, jeweils in zwei Lagen, eine Signifikanz des Mittels des gewonnenen
wahrscheinlichsten Wertes für die Zenitdistanz von ± 0,3 mGon ohne weiteres erreichbar.
Damit ergibt sich für die einseitig ermittelte Höhendifferenz eine Signifikanz von σT = ±
4,7 mm je km und für die gegengleich ermittelte Höhendifferenz, wie im vorliegenden Fall,
eine Signifikanz von σTkm = ± 3,3 mm je km. Die endgültige, von der gesamten Streckenlänge
der Höhenübertragung abhängige, Signifikanz der Punkthöhe errechnet sich nach
dem Fehlerfortpflanzungsgesetz mit σP = σTkm n km .
Ein weiterer Einfluss auf die Signifikanz der Höhendifferenz ist durch die Unsicherheit der
Streckenmessung gegeben. Mit den eingesetzten zertifizierten Tachymetern Leica
TCA1800 wird eine Signifikanz der doppelt beobachteten Strecke von σ S = ± 0,6 + 0,6 mm
für einen km erreicht. Auch bei steilen Strecken beeinflussen davon maximal ± 0,5 mm die
Höhe und sind damit vernachlässigbar.
Diese theoretischen Überlegungen sind keineswegs zu optimistisch angesetzt, sondern decken
sich mit Ergebnissen aus Dreiecks- und somit überbestimmten Beobachtungen verschiedenster
Distanzen und der langjährigen positiven Erfahrung.
Die Auswertung der Messdaten erfolgte mit der Software „Geosi“. Um ein dem geometrischen
Nivellement vergleichbares Ergebnis zu erhalten, wurden die gemessenen EDM Strecken
dabei lediglich bezüglich der atmosphärischen Einflüsse, nicht jedoch bezüglich der
Seehöhe und der Projektionsverzerrung korrigiert.
Es wurden insgesamt Höhenübertragungen über 131 km durchgeführt.
7 Zusammenfassung und Ausblick
Die Brennerbasistunnel EWIV verfügt mit dem Rahmennetz, den Verdichtungspunkten und
den Höhenpunkten über ein dichtes Gerüst an Punkten für die weitere Projektierung.