Entwicklung eines Webservices zur automatisierten GNSS-Abschattungsberechnung aus Geodaten

GNSS-Messungen werden in der geodätischen Praxis häufig mithilfe von Satellitenverfügbarkeits- und DOP-Prognosen geplant. Deren Aussagekraft ist jedoch stark von lokalen Empfangsbedingungen abhängig, insbesondere von standortspezifischer Abschattung durch Gebäude, Vegetation und Relief. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Webservices, der für frei wählbare Beobachtungspunkte in Bayern die GNSS-Abschattung automatisiert aus Geodaten ableitet und daraus eine Elevationsmaske zur verbesserten Messplanung bereitstellt.

Hierzu wird ein Workflow in Python umgesetzt, der mit ArcPy die Skyline-basierte Horizontlinienableitung aus hochaufgelösten Oberflächenmodellen durchführt, die Ergebnisse in Azimut- und Elevationswinkel transformiert und als ArcGIS-Web Tool in eine cloudbasierte WebGIS-Architektur (ArcGIS Online/Notebooks) integriert. Für den Nahbereich werden hochaufgelöste Daten (u. a. DOM) genutzt, während für fernwirksame topographische Hindernisse ein großräumiges Höhenmodell eingesetzt wird. Die resultierenden Elevationsmasken werden anschließend in Leica Infinity zur Satellitenverfügbarkeits- und DOP-Prognose verwendet.

Die Validierung anhand von Realmessungen zeigt eine hohe Praxistauglichkeit bei topographisch dominierter Abschattung: Prognose und Messung stimmen hinsichtlich Satellitengeometrie und DOP überwiegend gut überein. In Vegetations- und Straßenschlucht-Szenarien treten dagegen deutliche Abweichungen auf, die u. a. auf Grenzen der DOM-basierten Modellierung (Vegetation/Artefakte) sowie Mehrwegeffekte zurückzuführen sind. Insgesamt belegt die Arbeit die technische Umsetzbarkeit und Skalierbarkeit des Ansatzes; als Weiterentwicklung werden insbesondere eine robustere Gebäudeabbildung (z. B. LoD2) im Nahbereich sowie Laufzeitoptimierungen für fernwirksame Abschattung empfohlen.