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Die Schweiz bewegt sich

Koordinaten sind essenziell, um die Position eines Punktes zu beschreiben. Doch die Schweiz bewegt sich stetig. Dadurch verlieren die Koordinaten über die Jahre ihre Genauigkeit. swisstopo überprüft diese Veränderungen alle sechs Jahre und sorgt dafür, dass die Schweizer Koordinaten verlässlich bleiben. Das ermöglicht unter anderem den Bau und Unterhalt von grossen Infrastrukturprojekten, wie etwa Trassen für Hochgeschwindigkeitszüge.

18.07.2022 | DKW

GNSS-Messung, Aufbau der Messinstrumente


Mit bis zu 200km/h sanft über die Gleise gleiten – in der Schweiz ist eine Reise mit der Bahn für viele Alltag. Doch beim Bau der Bahnstrecken, speziell für Hochgeschwindigkeitszüge, spielt die Landesvermessung mit ihren aktuellen Daten eine zentrale Rolle. Schienen müssen genau nach Plan und so gleichmässig wie möglich verlegt werden. Sie überwinden dabei weite Strecken mit Steigungen und Kurven, verlaufen über Brücken und durch Tunnels.

Jeder Millimeter zählt

Gotthard Südportal – genaue Koordinaten sind essenziell für grosse Infrastrukturprojekte

Damit nach mehreren Kilometern die Schienen immer noch an der richtigen Stelle liegen, sind Positionsangaben im Millimeterbereich nötig. Eingebettet in ein schweizweites Koordinatensystem, lässt sich exakt bestimmen, wo die Schienen verlegt werden müssen. Als Grundlage dazu dienen neben den Fixpunkten auch die Daten aus dem automatischen GNSS-Netz der Schweiz, kurz AGNES. Dieses wird von swisstopo betrieben und ermöglicht eine exakte Positionsbestimmung. 

Koordinaten müssen stabil bleiben

Überprüfung des Fixpunktes auf dem Menzberg LU

Die Erdoberfläche bewegt sich ständig. So auch die Schweiz, die sich grösstenteils auf der eurasischen Platte befindet. Diese driftet mit circa 2.5 cm pro Jahr in Richtung Nordosten. Die Verschiebung ist für die Vermessung unkritisch, da das Schweizer Bezugssystem fest mit der eurasischen Platte verbunden ist. Innerhalb der Schweiz gibt es jedoch zusätzlich lokale Verschiebungen von 1 bis 2 mm pro Jahr. Deshalb vermessen die Fachleute von swisstopo unser Land alle sechs Jahre neu.

Alle 220 Fixpunkte werden überprüft, um die Genauigkeit der Koordinaten zu sichern. Verschiebungen im Gelände werden früh genug erkannt und rechtzeitig ins Modell miteinbezogen. Für langjährige und grossräumige Baustellen wie Bahnstrecken, Tunnels oder Brücken sind die exakten Angaben zur Position unerlässlich. Das gilt auch für die amtliche Vermessung. Sie dokumentiert unter anderem die Grundstücksgrenzen. Die Daten müssen lange Bestand haben, damit auch nach Jahrzehnten noch klar ist, wo eine Parzelle aufhört und die nächste beginnt.

Was wäre wenn…?

Angenommen, die Kontrollmessungen würden ausbleiben. Fixpunkte könnten sich unbemerkt verschoben haben, weil sie sich zum Beispiel in einem Hang befinden, der instabil wurde. Sie können auch einer Baustelle zum Opfer fallen oder durch starke Witterung beschädigt werden.

Beim Bau oder der mehrjährigen Sanierung von Infrastrukturprojekten, wie der erwähnten Bahnlinie, würde sich das stark auf die Kosten und die Sicherheit auswirken. Könnten sich Nutzerinnen und Nutzer nicht mehr auf die Zuverlässigkeit des Schweizer Bezugsrahmens verlassen, müsste für jedes Projekt in aufwendiger Arbeit ein separates Koordinatensystem erstellt werden. Probleme wären häufiger, da die Koordinaten, die zu verschiedenen Zeiten gemessen wurden, nicht mehr zueinander passen.
 

Die aktuelle Messkampagne aktualisiert die Daten zur Position aller 220 Fixpunkte. Damit sichert swisstopo die Koordinaten der Schweiz. Laufende und neue Projekte können auch während den nächsten Jahren auf aktuelle Daten zugreifen. So tragen die erhobenen Daten auch ein Stück zur nächsten Bahnreise bei.

Wie entstehen Koordinaten?

Das Bezugssystem ist die theoretische Grundlage, um Koordinaten zu bestimmen. Durch die Geostation Zimmerwald wird die Verknüpfung sowohl mit dem nationalen als auch dem internationalen Bezugssystem sichergestellt.

Der Bezugsrahmen verknüpft anschliessend das Koordinatensystem mit der realen Welt. Mithilfe des automatischen GNSS-Netzes und den 220 über das ganze Land verteilten Fixpunkten wird das Gelände der Schweiz vermessen und ins Bezugssystem eingebunden. Zuletzt braucht es noch eine Abbildung der kugelförmigen Erde auf eine Fläche, die Kartenprojektion. Damit ist das Koordinatensystem komplett.   


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