Leuchtweiten mittels Google Earth ermitteln

Eric242

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Ich habe letztes Wochenende auf einer Nachtwanderung an einer markanten Stelle getestet wie weit meine HID Lampen in etwa leuchten können. Da die Entfernung vor Ort nicht greifbar war, ich aber durchaus wissen wollte wie weit in Metern ausgedrückt die Reichweite liegt, habe ich es mittels Google Earth versucht.

google.jpg


Auf dem Bild ist mein Standpunkt im Osten auf einer Höhe von ca. 320m üNN, die Linie zeigt den verlauf des Lichtstrahls an, der an der weißen Wand des Gebäudes im Westen, welches auf ca. 150m üNN liegen dürfte, noch schwach erkennbar war. Laut Google ist das eine Strecke von 806m.

Wie genau ist jetzt die Strecke die Google Earth angibt? Überaschenderweise recht genau, ich würde die Genauigkeit mal auf ca. einen Meter angeben.

Beruflich bin ich Vermesser. Seit 2001 werden in Rheinland-Pfalz die meisten Messungen an ein neues Bezugssystem, das auf mittels GPS bestimmten Punkten basiert, angeschlossen. Die Genauigkeit dieser GPS Messungen liegen dank SAPOS-HEPS (SAtelliten POSisionierungsdienst der deutschen Landesvermessung / Hochpräziser Echtzeit Positionierungs Servise) korrekturdaten im Bereich von 1-2cm. Wir nutzen nun Google Earth um mittels eines Overlays alle von uns bestimmten Bezugspunkte zu verwalten (für einen einfachen Zugriff auf alle Punkte ohne die Papiermassen der einzelnen Projekte wälzen zu müssen). Um die Genauigkeit der Google Strecken zu prüfen, habe ich also die Distanz zwischen zwei unserer Bezugspunkte in Google grafisch aus den Luftbildern abgegriffen und mit der tatsächlichen Distanz verglichen. Die Differenz lag bei einer Strecke von ca 250m lediglich bei 32cm!

Die Genauigkeit dürfte sicherlich von der Qualität der in Google bereitgestellten Luftbilder abhängig sein und entsprechend variieren. In den von mir überprüften Bereichen (Nahe [ein Fluß] zwischen Bad Kreuznach und Bingen) lag die Abweichung immer unterhalb eines halben Meters.

Über den Satz des Pythagoras kann man dann noch bei bekanntem Höhenunterschied von der Horizontalstrecke die direkte Schrägstrecke = Leuchtdistanz ermitteln. Die im Bild gezeigten 806m Horizontale entsprechen rund 824m Schrägstrecke.

Auf diese Entfernung habe ich mit einer AE Powerlight 24W HID (1300 Lumen) das o.g. Gebäude anleuchten können. Das dort ankommende Licht ist natürlich nicht mehr zu gebrauchen, aber man konnte durchaus erkennen, daß die weiße Hauswand erhellt wurde. An den danebenliegenden dunkleren Waldflächen wurde der Lichtstrahl allerdings absobiert, dort war nichts mehr erkennbar. Meine Microfire K2000R hat diese Reichweite, obwohl mit 1800 Lumen angegeben, nicht schaffen können. Da waren wohl Reflektor und Bauart ausschlaggebend.

Fazit: Mittels Google Earth sollten innerhalb Deutschlands die Entfernungen zwischen zwei Punkten je nach Genauigkeit des "abgreifens" im Luftbild auf rund 1-5m ermittelbar sein.
 
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Jetzt sollte man, um das ganze zu präzisieren, an das Haus jemanden mit einem Luxmeter stellen.
Ich meine immer, die Reichweite wird auf 3 Lux bezogen.

Diese Messungen sind natürlich stark atmosphärenabhängig.

Ich habe selbiges mal vom Ehrenbreitstein in Koblenz Richtung Neuendorf gemacht. Allerdings mit dem XSW 30 (dem legendären Zielscheinwerfer vom Leopard). Es waren mehr als 1000 m. Genau weiss ich es nicht mehr. Damals habe ich die Entfernung aus dem Messtischblatt ermittelt.

Es war ein "Geschenk" für ein Geburtstagskind :irre:

Die Reaktionen waren leider sehr subjektiv.
 
Jetzt sollte man, um das ganze zu präzisieren, an das Haus jemanden mit einem Luxmeter stellen.
Ich meine immer, die Reichweite wird auf 3 Lux bezogen.
Da kann ich um ehrlich zu sein nicht mitreden. Ich habe keine Ahnung auf wieviel Lux Reichweite bezogen wird und kann auch nicht im geringsten einschätzen, wieviel Lux an dem Gebäude noch angekommen sind.

Diese Messungen sind natürlich stark atmosphärenabhängig.
Das stimmt natürlich, habe ich nicht bedacht.

Wobei hier allerdings nicht die eigentliche Reichweite die bei dieser Messung erzielt wurde im Mittelpunkt stehen soll, sondern die Art der Streckenermittlung und der Verifizierung ihrer möglichen Genauigkeit.

Eric
 
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Sach ma Eric...du wohnst ja quasi bei mir um die Ecke, wenn du von daheim auf die Gans (Edit: Andersrum...von der Gans nach Bad Münster) leuchten kannst. Meinereiner is aus Feilbingert.

Ziemlich Geek-verdächtige Methode zur Leuchtweitenermittlung, aber schon fast genial :super: Was war jetzt genau das "Hier ist Schluss"-Kriterium?
 
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Hi!

Die Genauigkeit dürfte sicherlich von der Qualität der in Google bereitgestellten Luftbilder abhängig sein und entsprechend variieren.
Meinst Du damit die Genauigkeit einer Längenangabe in einem Google-Earth-Ausschnitt, so wie Du das jetzt gemacht hast? Die wird gar nicht variieren, zumindest nicht aufgrund unterschiedlichlicher Bildqualitäten. Vermutlich wirst Du damit sogar den Abstand herausfinden können, wenn die Bilder in einer Zoomstufe gar nicht mehr erscheinen (oder die Übertragung bei 60% stoppt). Das ist doch nur ein softwaretechnisches Problem: man kennt die angezeigte Zoomstufe (= den Maßstab), somit muss man nur noch den Abstand zwischen den Punkten ermitteln. Ich denke mal, als "unterliegender Layer" wird ein Gitternetz unter den Bildern liegen, das bedeutet, wenn Deine Linie immer die 13,4cm lang ist, wie sie auf meinem Bildschirm erscheint, dann wird an jedem Ort dafür eine Entfernung von 806,13m herauskommen. Andere Möglichkeit: als bekannt wird die Sichthöhe und die Ortshöhe sogar angezeigt, daraus kann man dann natürlich auch den Abstand zwischen den beiden Punkten errechnen. Mit google-earth kann man also alles mögliche machen, aber der Abstand zwischen zwei Punkten wird immer unabhängig von der Darstellungsqualität sein.

Aber auf jeden Fall eine interessante Idee, endlich mal eine praktische Anwendung von google-earth (ausser sich den Pool am Ferienort schon vorher anzusehen) ;)
 
@Mephistopheles: Allerdings, für Internetverhältnisse sitzen wir quasi schon aufeinander :p Ich wohne in Kreuznach, fahre rund 4min. zum Schlößchen und dann sind es von dort ja nur ca. 5min. zur Gans.

Mit dem "Hier ist Schluß"-Kriterium meinst Du vermutlich die Leuchtweite, oder? Es war einfach dort Schluß, wo ich tatsächlich noch ankommendes Licht wahrnehmen konnte, und das waren eben zufällig die Gebäude am Ortsrand zum Rotenfels hin. Dahinter war nichts mehr wahrnehmbar, da das ankommende Licht offensichtlich durch die viel dunkleren Bäume geschluckt wurde.

Meinst Du damit die Genauigkeit einer Längenangabe in einem Google-Earth-Ausschnitt, so wie Du das jetzt gemacht hast? Die wird gar nicht variieren, zumindest nicht aufgrund unterschiedlichlicher Bildqualitäten.
Die "Variation", der Unterschied in der Genauigkeit bezog sich nicht auf die "Art & Weise" wie Google letzlich die Strecke, auch in unterschiedlichen Darstellungs-/Bildqualitäten, ausgibt, hier ist Deine Beschreibung schon korrekt. Ich bezog das auf die Daten, die Google selbst erhält, auf die einzelnen Luftbilder also. Da dürfte der ursprüngliche, mir unbekannte Bestimmungszweck relevant sein. Stammen diese z.B. aus militärischen Befliegungen oder aus der Landesvermessung, so sind sie photogrametrisch Überarbeitet (entzerrt usw.) und sollten zumindest für Deutschland für Google einheitliche Ergennisse ermöglichen. Sind jedoch nicht photogrametrisch bearbeitete Luftbilder enthalten, wäre die Maßhaltigkeit nicht zwangsläufig gewährleistet. Der Google-Earth Nutzer würde hiervon selbstverständlich nichts merken, die von Dir angeführten 13,4cm würden auch in dem Fall 806m entsprechen. Das von mir erwähnte mögliche variieren der Genauigkeit ist im Grunde also ein in Frage stellen der ursprünglich analogen Datengrundlage die Google verwendet. Allerdings muß ich wohl eingestehen, daß diese Überlegungen für die hier dargestellte "grobe" Streckenermittlung in Google-Earth vielleicht etwas zu viel des Guten sind ;) und der Test der Genauigkeit mittels der GPS Punkte für unsere Zwecke völlig ausreichend ist.

Eric
 
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@Eric 242
Bei dieser Messung kommt es nicht nur auf die athmosphärischen Umstände an, sondern auch auf die Oberfläche die du anstrahlst! Jede Oberfläche reflektiert anders, daher wird die Reichweite tatsächlich am Ort des auftreffens gemessen.
Vergiss nicht, das Licht muß ja auch wieder zu deinem Auge zurück!
Für einen Beobachter vor Ort, also dort wo der Lichtstrahl auftrifft, ist das Licht deutlich heller, als du es am Ausgangsort reflektiert wahrnimmst. Das Licht welches du wahrnimmst hat also schon mal 1600m hinter sich.
Solche Berichte wie von dir zeigen aber dennoch, da subjektiv, eindrucksvoll die Leistung der verwendeten Lampe.

Viele Grüße, Michael
 
Eric, ich finde die Idee und Ausführung prima :super:

Man könnte noch, anstatt aufwändiger Messungen am "Zielort", ein Foto des erhellten Objekts anfügen.
Das ist IMO unterhaltsamer als reine Zahlen, wenngleich es auch mit Aufwand verbunden ist.
Entweder eine 2.Person mit Kamera am Objekt, oder mit Hilfe eines Teleobjektivs.

Grüße

____
Tom
 
Man könnte noch, anstatt aufwändiger Messungen am "Zielort", ein Foto des erhellten Objekts anfügen.
Das ist IMO unterhaltsamer als reine Zahlen, wenngleich es auch mit Aufwand verbunden ist.
Entweder eine 2.Person mit Kamera am Objekt, oder mit Hilfe eines Teleobjektivs.
Die "Messung" ist ja mit drei clicks in Google erledigt, ist also kein Aufwand (die GPS Messung war ohnehin beruflich und sollte in diesem Kontex nur zur Prüfung, ob die Google Daten etwas taugen, dienen). Ein Foto des angeleuchteten Gebäudes hätte ich gerne noch gemacht und integriert, allerdings ist das mit meiner Digicam nicht möglich, die taugt Nachts lediglich für Aufnahmen von schwarzem rauschen :p Und einen der Begleiter bei der spontanen Aktion an das Gebäude zu hetzen wäre bei der Topographie (Flußüberquerung mit weiter entfernter Brücke und umständliche Wegeführung) auf zusätzliche ~10km (Hin- & Rückweg zusammen) gekommen. Und das für rund 800m Luftlinie :glgl:

microfire-weg.jpg


Aber wenn die Leuchtstrecke auch direkt abzulaufen ist, wäre es klasse ein Bild von Start & Ziel des Lichts einzufügen.

Eric
 
Eric, ich meinte mit "aufwändiger Messungen am Zielort" Lux-Messungen mit einem Lichtmesser.
Bei den ca.10km für den Hin- und Rückweg ist es doch immer wieder interessant, wie schnell doch das Licht die 1,6km zurücklegt :steirer:

Grüße

____
Tom
 
Ups, habe Dich falsch verstanden Tom, ich dacht Deine "Messungen" bezogen sich auch auf die Strecke. Hast recht, ein "Beamshot" anstelle der Luxmessung ist natürlich deutlich einfacher und hat für einige wohl auch mehr Aussagekraft als das Zahlenwerk.

Eric
 
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Hi Leute,

wenn auch ein wenig OT muss ich den thread nochmal ausgraben und eine Frage dazu stellen - ich weiss ja, das hier auch einige Leute mitlesen, die mit geografischer Landschaftserfassung zu tun haben.

Also:
ich habe heute mal mein "altes" Garmin GPS 12 XL reaktiviert, die externe Antenne angeschlossen und bei mir auf die vorstehende Fensterbank gelegt.

Ergebnis:
Selbst bei empfangenen acht Satelliten in guter Feldstärke (2/3 der möglichen Feldstärke laut Balkenanzeige), dadurch bedingt benutzter "3D-Nav" und einem EPE (estimated position error) von 4m (!!!) bekomme ich gegenüber meinem Standort in Google-earth eine Abweichung von 42m!
Zeitweise hatte ich an dieser Stelle sogar elf Satelliten (auch EPE 4m) und dennoch noch eine Abweichung von 30m!
Spazierengehen und die Position mit dem Garmin "einfangen" ist also nicht - eine Abweichung von 40m ist schon erheblich und sichtbar in einem Beam.
Auch die Höhe wird mir um 40m zu hoch gg. der Angabe in Google-earth angezeigt, das ist aber angeblich ein systemimmanentes Problem und nicht wirklich behebbar.

Wie kann das sein? Sind meine Einstellungen falsch bzw. differieren von denen, die Google benutzt?

Die Abweichungsentfernung liegt interessanterweise übrigens die ganze Zeit primär in Richtung Nord, nach Ost und West sind es nur wenige Winkelgrad (sprich: nach Ost/West beträgt die Abweichung ca. 5-6m, wenn ich vom Garmin-Punkt eine Lotrechte nach unten ziehe und dann die horizontale Entfernung dieser Linie zum Google-earth-Punkt messe).

Laut irgendeiner Stelle, wo ich das mal nachgelesen habe, benutzt Google-earth WGS84.
Eingestellt habe ich im Garmin also
Position Format: hddd° mm` ss.s"
MAP datum: WGS84
CDI: +- 0.25
Angle: degrees
Units: metric
Heading: Auto W001

Leider kenne ich mich nicht wirklich damit aus um zu erkennen, ob diese Einstellungen für Deutschland bzw. den Vergleich mit Google-earth korrekt sind. Vielleicht kann mich ja jemand diesbezüglich erhellen oder eine gute URL nennen, die mich erleuchtet?!?
 
Hallo zusammen,

@naturelle: Da du von `...mein "altes" Garmin GPS 12 Xl...` sprichst könnte es vielleicht sein das du keine aktuelle Software mehr auf dem Gerät hast und dir dieses dadurch eventuell keine exakten Werte mehr liefert.
Durch die ständige Wanderung des magnetischen Nordpols und der damit zusammenhängenden Deklination (Ortsmissweisung) ist es notwendig bei einem GPS-Gerät regelmäßig ein Software Update durchzuführen damit diese und andere Veränderungen (z.B. korrigierte Flugbahnen der GPS-Satelliten,u.s.w.) mit eingerechnet werden.
Wird dies nicht gemacht entsprechen irgendwann die angezeigten Werte nicht mehr den realen.
Inwieweit das jetzt auf diese großen Abweichungen zu beziehen ist vermag ich aber auch nicht zu sagen.

Gruß jokerman
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo zusammen,

@naturelle: Da du von `...mein "altes" Garmin GPS 12 Xl...` sprichst könnte es vielleicht sein das du keine aktuelle Software mehr auf dem Gerät hast und dir dieses dadurch eventuell keine exakten Werte mehr liefert.
Durch die ständige Wanderung des magnetischen Nordpols und der damit zusammenhängenden Deklination (Ortsmissweisung) ist es notwendig bei einem GPS-Gerät regelmäßig ein Software Update durchzuführen damit diese und andere Veränderungen (z.B. korrigierte Flugbahnen der GPS-Satelliten,u.s.w.) mit eingerechnet werden.
Wird dies nicht gemacht entsprechen irgendwann die angezeigten nicht mehr den realen.
Inwieweit das jetzt auf diese großen Abweichungen zu beziehen ist vermag ich aber auch nicht zu sagen.

Gruß jokerman

Aha. Ich bin davon ausgegangen, dass man derlei Änderungen im Gerät userseitig korrigieren kann. Ich kann mir nicht vorstellen, dass für ein Gerät aus 1997 noch eine andere Firmware gepflegt wird. Insofern glaube ich nicht, dass das der Grund ist. Aber ich werde Garmin mal kontaktieren, mal sehen, was dabei herauskommt.

[update]Ich habe die Firmware des Gerätes aktualisiert, aber wie erwartet ändert sich an der Problematik nichts. Hätte mich auch gewundert. Satelliten-Flugbahnen selbst sind für die Positionsermittlung unwichtig, und der aktuelle Almanach (welcher Satellit steht zu welcher Zeit ungefähr wo) wird von den Satelliten an die Geräte "heruntergeladen", soll heissen: die Satelliten-Flugbahn hat nichts mit der Firmware zu tun.[/update]
 
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Okay, ist ja so das durch natürliche Einflüsse hervorgerufene Änderungen der Umlaufbahnen der Satelliten kurzzeitig zu Anzeigefehlern bei den GPS-Empfängern führen können.
Da dein Gerät aber wie du schreibst teilweise acht Satelliten-Signale empfangen hat wird dieser Fehler durch Abgleich vom Gerät rausgerechnet, kann also nicht verantwortlich sein.

Auf die Vermutung mit der Software des Geräts bin ich gekommen da ich weiß, das in der Luftfahrt verwendete GPS-Geräte eines regelmäßigen Software Updates benötigen um diversen Änderungen und veränderten Einstellungen Rechnung zu tragen.
Für die dort verwendeten portablen Handheld GPS Empfänger kann man, relativ einfach, mittels PC Download das Update in das Gerät einspeisen.
Inwiefern das jetzt für Geräte, konzipiert für andere Einsatzbereiche wie z.B. Outdoor und Freizeit, zu handhaben ist entzieht sich meiner Kenntnis.

P.S. Ich hoffe wir langweilen hier keine anderen Leser da ja es ein bissl vom Ursprungs Thema abweicht. ;)

Gruß jokerman
 
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