Motivation: Das Ziel beim Bau eines jeden Tunnels ist es, dass sich die Tunnelvortriebe mit einer vorgegebenen Genauigkeit treffen. Um die geforderte Genauigkeit zu erreichen bzw. einzuhalten wird für das Tunnelnetz eine Netzplanung durchgeführt. Neben der einzuhaltenden Genauigkeit ist vor allem der wirtschaftliche Aspekt des Tunnelnetzes von Bedeutung.

Ziel: Ziel dieser Diplomarbeit ist es, ein Musternetz für die Netzmessungen im Tunnel zu beurteilen und unter Beachtung von Wirtschaftlichkeitsaspekten zu optimieren.

 Vorgehensweise: Die Untersuchungen dieser Diplomarbeit basieren auf einem vorgegebenen Musternetz. Die Messanordnung des Musternetzes wird beurteilt und optimiert. Die Optimierung  beschränkt sich auf das unterirdische Netz. Dazu werden am Messkonzept Variationen an der Konfiguration der Standpunkte, sowie Reduktionen am Beobachtungsplan vorgenommen. Für die dabei entstehenden 32 Netzvarianten wird eine Netzplanung durchgeführt. Jede Netzvariante wird einmal mit und einmal ohne Kreiselmessungen ausgeglichen. Abschließend erfolgt die Analyse der Netzplanung anhand der Genauigkeits- und Zuverlässigkeitsparameter, sowie anhand der Kostenrechnung.

 Ergebnis: Die Analyse der Netzvarianten hat gezeigt, dass Kreiselmessungen eine  erhebliche Genauigkeitssteigerung mit sich bringen. Des Weiteren nimmt die Genauigkeit mit der Anzahl der Reduktionen im Netz ab. Die Zuverlässigkeit ist für alle Netze gut bzw. eine schlechte Zuverlässigkeit kann erklärt werden.  Wie zu erwarten war, wurde die Netzmessung mit Zunahme der Reduktionen kostengünstiger.

Die herkömmliche Methode zur präzisen Höhenbestimmung ist das Nivellement. Durch die verbesserte Genauigkeit des Geoids, das von CHAMP und GRACE (und in Zukunft GOCE) abgelei-teten Modellen des Gravitationspotentials bereitgestellt wird, kann das sogenannte ?GNSS-levelling? als eine Alternative für praktische Höhenanwendungen in Betracht gezogen werden. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt in einer detaillierten Analyse einer optimalen Kombination von heterogenen Daten, die sich aus Ellipsoid-, orthometrischen und Geoidhöhen eines Höhenfest-punktnetzes zusammensetzen. Das Verhältnis dieser Höhen basiert theoretisch auf einer einfachen linearen Gleichung. Nachdem aber zahlreiche Faktoren, wie z.B. Datumsinkonsistenzen und systema-tische Fehler, zu Abweichungen zwischen diesen kombinierten Höhendaten führen, wird ein Modell als Korrekturfläche inte-griert. Die Eignung ausgewählter Modelle wird anhand ver-schiedener empirischer und statistischer Tests beurteilt, nachdem grobe Fehler in den Daten eliminiert wurden. Um der Korrelation zwischen den Modellparametern entgegenzuwirken, ist ein Gram-Schmidtsche Orthonormalisierungsverfahren implementiert. Zusätzlich wird eine Varianzkomponentenschätzung auf die kom-binierte Ausgleichung der drei Höhen angewandt, um die Eignung des stochastischen Modells zu überprüfen.Schließlich beinhaltet diese Arbeit auch die Implementierung einer Interpolation mit radialen Basisfunktionen, deren Wirkungsweise über eine spezielle Kreuzvalidierung beurteilt wird. Die Optimierung des in dem Interpolationskern enthaltenen Formparameters wird mit-tels eines genetischen Algorithmus realisiert. Die beschriebenen Ansätze werden anhand von GPS und Nivellierdaten sowie eines Geoidmodells in Kanada und Teilregionen evaluiert.