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Untersuchung unterschiedlicher Methoden zur Positionsbestimmung und Verbesserung bei GNSS-Signalverlust in dynamischen Prozessen
Der Fachbeitrag behandelt die präzise Positionsbestimmung bei Echolotmessungen unter Brücken, wo GNSS-Signale gestört oder vollständig blockiert sind. Um genaue Trajektorien zu berechnen, werden GNSS- und Inertialdaten kombiniert und mit Nachprozessierungssoftware wie Qinertia ausgewertet. Drei Methoden werden verglichen: eng gekoppelte Nachprozessierung (TC_PPK), lose Echtzeitkopplung (LC-RTK) und lose Nachprozessierung mit Modellierung (LC_PPP). TC_PPK bietet insgesamt die höchste Genauigkeit, während LC-RTK robuster gegenüber GNSS-Ausfällen ist. Eine Kombination beider Methoden (LC-TC_PPK) liefert unter Brücken die besten Positionsgenauigkeiten. In der Praxis zeigt sich jedoch, dass der Zugewinn im Endergebnis gering ist, weshalb TC_PPK allein meist ausreichend ist.
Satellitennavigation | GNSS | Inertialnavigation | IMU | Brückendurchfahrt | Signalverlust | Trajektorie
This technical paper deals with precise position determination for echo sounder measurements under bridges where GNSS signals are disturbed or completely blocked. To calculate accurate trajectories, GNSS and inertial data are combined and analysed using post-processing software such as Qinertia. Three methods are compared: tightly coupled post-processing (TC_PPK), loose real-time coupling (LC-RTK) and loose post-processing with modelling (LC_PPP). TC_PPK offers the highest overall accuracy, while LC-RTK is more robust against GNSS failures. A combination of both methods (LC-TC_PPK) provides the best positioning accuracy under bridges. In practice, however, it has been shown that the gain in the final result is small, which is why TC_PPK alone is usually sufficient.
satellite navigation | GNSS | inertial navigation | IMU | bridge crossing | signal loss | trajectory
- Ausgabe: HN 131, Seite 46–49
- DOI: 10.23784/HN131-11
- Autor/en: Johannes Sischka
Tracking von Korallenlarven für Riffschutz und Forschung
Korallenriffe sind hochdynamische Ökosysteme mit großer Bedeutung für marine Biodiversität und natürlichen Küstenschutz. Eine entscheidende Rolle bei ihrer Regeneration spielen die Korallenlarven – winzige und noch frei schwimmende Organismen, die über Bewegung und Substratwahl die Wiederbesiedlung geschädigter Riffbereiche bestimmen. Am Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) werden tropische Korallenarten gezielt zur Fortpflanzung angeregt, wodurch Larven unter kontrollierten Bedingungen verfügbar sind. Parallel wurde an der Jade Hochschule ein modulares, KI-gestütztes Trackingsystem entwickelt, welches Larvenbewegungen automatisiert und hochauflösend erfasst. Das System basiert auf handelsüblichen Komponenten, ist dokumentiert und flexibel erweiterbar. In einem ersten Versuch mit Leptastrea purpurea konnte es erfolgreich validiert werden. Es ermöglicht differenzierte Analysen der Larvendynamik und bildet die Grundlage für weiterführende Studien zu chemischen, physikalischen oder substratbasierten Einflussfaktoren. Damit eröffnet es neue Wege für standardisierte Experimente in der Riff- und Küstenforschung und trägt somit dazu bei, kleinste Prozesse sichtbar zu machen, die für großräumige ökologische Strukturen entscheidend sind.
Korallenriff | Tracking | Bewegungskoordinaten
Coral reefs are highly dynamic ecosystems with great importance for marine biodiversity and natural coastal protection. A decisive role in their regeneration is played by coral larvae – tiny and still free-swimming organisms that determine the recolonisation of damaged reef areas through movement and substrate selection. At the Institute of Chemistry and Biology of the Marine Environment (ICBM), tropical coral species are specifically stimulated to reproduce, making larvae available under controlled conditions. At the same time, a modular, AI-supported tracking system was developed at Jade University, which records larval movements automatically and in high resolution. The system is based on commercially available components, is documented and can be flexibly expanded. It was successfully validated in an initial trial with Leptastrea purpurea. It enables differentiated analyses of larval dynamics and forms the basis for further studies on chemical, physical or substrate-based influencing factors. It thus opens up new avenues for standardised experiments in reef and coastal research and helps to visualise the smallest processes that are decisive for large-scale ecological structures.
coral reef | tracking | movement coordinates
- Ausgabe: HN 131, Seite 42–45
- DOI: 10.23784/HN131-10
- Autor/en: Tim Pfaus
Georeferenzierung von 3D-Unterwasserstrukturen mittels Photogrammetrie durch wissenschaftliche Taucher
Die Georeferenzierung von 3D-Unterwasserstrukturen mittels Photogrammetrie stellt aufgrund der besonderen Unterwasserbedingungen eine erhebliche Herausforderung dar. Die Studienarbeit untersucht die Anwendung der Photogrammetrie in Unterwasserumgebungen, beschreibt die dabei auftretenden Herausforderungen und zeigt Lösungsansätze zur Datenerhebung auf. Durch Genauigkeitsuntersuchungen und Fehleranalysen mit Hilfe eigens entwickelter Python-Codes sowie der Auswertung in Agisoft Metashape wird die Leistungsfähigkeit der Methode der Datenerhebung unter Wasser mittels Photogrammetrie bewertet.
Unterwasserphotogrammetrie | wissenschaftlicher Taucher | Georeferenzierung | numerische Triangulation | Agisoft Metashape | Structure-from-Motion (SfM) | Bündelblockausgleichung
The georeferencing of 3D underwater structures using photogrammetry poses a considerable challenge due to the special underwater conditions. The thesis examines the application of photogrammetry in underwater environments, describes the challenges that arise and shows possible solutions for data collection. Accuracy tests and error analyses using specially developed Python codes and evaluation in Agisoft Metashape are used to assess the performance of the method of underwater data collection using photogrammetry.
underwater photogrammetry | scientific diver | georeferencing | numerical triangulation | Agisoft Metashape | structure-from-motion (SfM) | bundle block adjustment
- Ausgabe: HN 131, Seite 36–41
- DOI: 10.23784/HN131-09
- Autor/en: Cassandra Jany
»Ein Leben als angewandter Forscher und als Universitätslehrender, der seine Begeisterung weitergibt«
Erwin Heine ist Assistenzprofessor am Institut für Alpine Naturgefahren an der Universität für Bodenkultur (BOKU) in Wien. Er verbindet Geodäsie mit hydrographischer Vermessung und entwickelte innovative Messsysteme für Gewässeranalysen, etwa an Gletscherseen, dem Neusiedler See und dem Altausseer See. Seine Forschung ist praxisnah, interdisziplinär und stark anwendungsorientiert – oft in Kooperation mit der Wirtschaft und anderen Fachbereichen. An der BOKU initiierte er praxisbezogene Lehrformate wie Messcamps in alpinen Regionen. Eine eigene Abteilung aufzubauen, reizte ihn nie – lieber bleibt er aktiv im Feld. Seine Motivation: Begeisterung weitergeben und reale Probleme gemeinsam lösen.
BOKU | Gletschersee | Steppensee | EU-Wasserrahmenrichtlinie | Sommerkurse
Erwin Heine is an assistant professor at the Institute for Alpine Natural Hazards at the University of Natural Resources and Life Sciences (BOKU) in Vienna. He combines geodesy with hydrographic surveying and has developed innovative measurement systems for water analyses, for example on glacial lakes, Lake Neusiedl and Lake Altaussee. His research is practical, interdisciplinary and strongly application-orientated – often in cooperation with industry and other disciplines. At BOKU, he initiated practical teaching formats such as measurement camps in alpine regions. Setting up his own department never appealed to him – he prefers to remain active in the field. His motivation: passing on his enthusiasm and solving real problems together.
BOKU | glacial lake | steppe lake | EU Water Framework Directive | summer courses
- Ausgabe: HN 131, Seite 32–35
- DOI: 10.23784/HN131-08
- Autor/en: Erwin Heine, Lars Schiller
Quasi ein duales Studium bei der Hamburg Port Authority
Die Hydrographie der HPA führt mit modernen Messsystemen Gewässervermessungen im Hamburger Hafen durch und erstellt daraus digitale Produkte. Zur Nachwuchsgewinnung bietet sie Ausbildungsprogramme, Karriereperspektiven und ein praxisintegriertes Studium in Kooperation mit der HCU an. Studierende sammeln dabei praktische Erfahrungen und erhalten finanzielle Unterstützung. Das Modell bringt Vorteile für Unternehmen, Studierende und Hochschule. Trotz kurzer Praxisphasen zeigt das Konzept Potenzial, frühzeitig Fachkräfte zu binden und die Zukunft der Hydrographie zu sichern.
Hydrographieausbildung | duales Studium | HPA | HCU
The HPA’s Hydrography department carries out water measurements in the Port of Hamburg using modern measuring systems and creates digital products from them. To attract young talent, it offers training programmes, career prospects and a practice-integrated degree course in cooperation with the HCU. Students gain practical experience and receive financial support. The model offers advantages for companies, students and the university. Despite short practical phases, the concept shows potential for retaining skilled labour at an early stage and securing the future of hydrography.
hydrographic training | dual study programme | HPA | HCU
- Ausgabe: HN 131, Seite 30–31
- DOI: 10.23784/HN131-07
- Autor/en: Thomas Thies
