Gliederung der Geodäsie
Die Geodäsie wurde bis etwa 1930 in zwei Bereiche unterteilt:
Die
Ingenieurgeodäsie verwendet je nach der geforderten Genauigkeit Methoden beider Bereiche.
Um 1950 etablierte sich die Luftbildmessung als eigenes Fach unter dem Namen Photogrammetrie - seit den 1990ern meist mit der Fernerkundung als Doppelfach gesehen.
Ab 1958 entstand die Satellitengeodäsie.
Die Datenbanken der Landes- bzw. Katastervermessung entwickelten sich zu Geo-Informationssystemenen (GIS) oder Landinformationssystem (LIS) weiter.
Alle diese Teilfächer sind jedoch meist in einem Hochschulstudiengang - üblicherweise als „Vermessungswesen“ – vereint, das auch die Kartografie oder zumindest Teile davon sowie eine Reihe weiterer Haupt- und Nebenfächer umfasst (z. B. Bodenordnung) und zum Beruf des Vermessungsingenieurs führt. In Nordamerika (und der englischen Fachliteratur) wird jedoch zwischen ' und ' unterschieden, die in dortigen Studienplänen kaum mehr zusammenhängen. Die Bezeichnung Surveying entspricht unserem Wort Vermessung.
Diese in Europa akademisch ausgebildeten Fachleute sind neben den o. a. Aufgaben oft auch in Grundstücksbewertung, Bauwesen, EDV, Kartografie, Navigation und den raumbezogenen Informationssystemen tätig, während in der Immobilienwirtschafts – mit Ausnahme des Kataster – eher andere Ausbildungen vorherrschen. Die geodätisch tätigen Zivilingenieure (österr., in Deutschland ÖbVI genannt) haben neben dem Liegenschaftswesen auch das Recht, in technischen Bereichen der Geophysik tätig zu sein.
Kurze Geschichte der Geodäsie
Ihren Ursprung hat die Geodäsie in der Notwendigkeit,
Land aufzuteilen, Grundstückns- und
Eigentumsgrenze zu definieren und Landesgrenzen zu dokumentieren. Die
Geschichte der Geodäsie reicht bis in das alte
Ägypten zurück, wo der Beruf des Geodäten alljährlich nach der Nilüberschwemmung für einige Wochen zum wichtigsten des Landes wurde.
Bemerkenswert war die Gradmessung des hellenistischen Gelehrten Eratosthenes zwischen Alexandria und Syene (heutiges Assuan) um 240 v. Chr. Sie ergab den Erdumfang zu 252.000 Stadien, was dem wahren Wert trotz der unsicheren Entfernung (Schätzung 5.000 Stadien) auf etwa 10 Prozent nahekam. Der Wissenschafter und alexandrinische Bibliotheksdirektor schätzte den Erdumfang aus dem um 7,2° unterschiedlichen Sonnenstand.
Wie in Ägypten waren auch die vermessungstechnischen Leistungen der Maya erstaunlich, wo die Geodäsie offenbar stark mit Astronomie und Kalenderrechnung zusammenhing.
Auch schwierige Tunnel-Vermessungen sind aus dem 1. Jahrtausend v. Chr überliefert, wie etwa ein fast 1 km langer Wasserstollen in Israel.
Wichtige Marksteine der antiken Geodäsie waren auch die ersten Weltkarten aus Griechenland, die Sternwarteen im Mittleren Osten und diverse Messinstrument an einigen Zentren des östlichen Mittelmeeres. 1023 ermittelte Abu Reyhan Biruni – ein Universalgelehrter der damaligen islamischen Welt – mit einem von ihm erfundenen neuen Messverfahren den Radius der Erdkugel am Ufer von Kabulfluß, damals Indus genannt, (beinahe am Äquator) ziemlich genau zu 6339,6 km. (Der Radius am Äquator der Erde beträgt tatsächlich 6378,1 Kilometer.) Damals wurde im Arabien des 11. Jahrhunderts der Bau von Sonnenuhren und Astrolabien zu höchster Blüte getrieben, worauf ab 1300 auch europäische Wissenschafter wie Peuerbach aufbauen konnten.
Mit dem Aufbruch in die Neuzeit sorgten die Bedürfnisse von Kartografie und Navigation für einen erneuten Entwicklungsschub, beispielsweise in der Uhren- und Geräteproduktion von Nürnberg oder den Mess- und Rechenmethoden der Seefahrer Portugals. In diese Epoche fällt auch die Entdeckung der Winkelfunktionen (Indien und Wien) und der Triangulation (Snellius um 1615). Neue Messinstrumente wie der Messtisch (Prätorius, Nürnberg 1590), das „Pantometrum“ des Jesuiten A.Kircher und das Fernrohr/Mikroskop ermöglichten der Geodäsie die ersten wirklich präzisen Landesvermessungen.
Ab etwa 1700 verbesserten sich die Landkarten erneut durch exakte Rechenmethoden (Mathematische Geodäsie) und die beginnende großräumige Erdmessung, die 1740 mit der Bestimmung der ellipsoidischen Erdradien durch die Franzosen Bouguer und Maupertuis einen ersten Höhepunkt erlebte. Um die Ergebnisse verschiedener Projekte und Landesvermessungen besser kombinieren zu können, entwickelten Roger Joseph Boscovich, Carl Friedrich Gauß und andere schrittweise die Ausgleichsrechnung, die seit etwa 1850 auch der Etablierung präziser Bezugssysteme und der Vermessung des Weltraums (Kosmische Geodäsie) zugute kam.
Für die Geodäsie des 19. und 20. Jahrhunderts waren die wichtigsten Stationen:
Grundlagen und Teilgebiete
Die Geodäsie liefert mit ihren Vermessungsergebnissen (z. B. aus
Kataster- und
Landesvermessung,
Ingenieurgeodäsie,
Photogrammetrie und
Fernerkundung) die Grundlagen für zahlreiche andere Fachgebiete und Tätigkeiten:
Die sogenannte
Höhere Geodäsie (
Mathematische Geodäsie, Erdmessung und
Physikalische Geodäsie) beschäftigt sich unter anderem mit der mathematischen
Erdfigur, präzisen Referenzsystemen und der Bestimmung von
Geoid und Erdschwerefeld. Zur Geoidbestimmung werden verschiedene Messverfahren verwendet:
Gravimetrie, geometrische und dynamische Methoden der
Satellitengeodäsie und die
Astrogeodäsie. Die Kenntnis der Schwere ist nötig, um ein genaues
Höhensystem zu etablieren – z. B. bezüglich der Nordsee (sog. NN-Höhen, siehe auch
Amsterdamer Pegel) oder der
Adria. Das amtliche Höhensystem in Deutschland ist im
Deutschen Haupthöhennetz (DHHN) verkörpert.
Das Geoid (bzw. sein Gradient, die Lotabweichung) dient auch zur Definition und Reduktion weiträumiger Messungen und Koordinaten auf der Erdoberfläche. Zur Triangulierung und für längere Verbindungslinien nähert man den Meeresspiegel durch ein Referenzellipsoid an und berechnet sie mittels geodätischer Linien, die auch in der Mathematik (Differentialgeometrie), der Navigation und beim Aufspannen leichter Gewölbe (Geodätische Kuppel) Anwendung finden. Geoid und Schwerefeld sind ferner für die Angewandte Geophysik und zur Berechnung von Satellitenbahnen wichtig.
Ebenfalls der Höheren Geodäsie ist jener Bereich der Landesvermessung zuzuordnen, bei dem es um regionale Vermessungen und ihre Bezugssysteme geht. Diese Aufgaben wurden früher terrestrisch gelöst, nun aber zunehmend mit dem GPS und anderen Satellitenmethoden.
Die so genannte Niedere Geodäsie umfasst die Aufnahme von Lageplänen für Bauplanung, Dokumentation und Erstellung digitaler Modelle für technische Projekte, die topografische Aufnahme des Geländes, die Katastervermessung und Bereiche des Facility Management.
Wenn sich im Laufe der Zeit die Eigentumsverhältnisse der Grundstücke verkompliziert haben (durch Teilung beim Kauf und Verkauf oder Vererbung), dann wird eine sogenannte Bodenordnung notwendig. Ihr wichtigstes Instrument ist die Flurbereinigung, in Österreich Meliorationen genannt. Sie dient auch der gleichmäßigen Verteilung von Belastungen, wenn Flächen für Großprojekte (Autobahn, Neubaustrecken) aufgebracht werden müssen (Unternehmensflurbereinigung).
Mit Ingenieurvermessung bezeichnet man die technische, nicht amtliche Vermessung (z. B. Gebäudeabsteckungen, Ingenieurnivellements, Einrichtung von Großmaschinen etc.)
Bei der Erfüllung geodätischer Aufgaben im Untertage- und auch Übertage-Bergbau spricht man von Markscheidewesen oder Bergvermessung.
Zu den Spezialgebieten der Geodäsie zählen auch die Meeresgeodäsie, Seevermessung und Aufnahme hydrografischer Profile von Flüssen, die ozeanografische Altimetrie mit Satelliten sowie Kooperationen im Bereich der Navigation.
Geodätische Referenzsysteme
(siehe auch : Häufig verwendete Referenzellipsoide oder Liste wichtiger Datumsdefinitionen)
Mess- und Rechenmethoden der Geodäsie
Messverfahren im Detail (alphabetisch)
Rechenverfahren und Rechenhilfsmittel der Geodäsie
Messinstrumente, Geräte und Ausrüstung
wichtige Instrumente und Geräte
(Anm.: Das Vermessungswesen spricht eher von Instrumenten, die Photogrammetrie jedoch von Geräten.)
Spezial- und Hilfsgeräte
Historische Geräte der Antike
Historische Geräte der Neuzeit
Ergebnisse geodätischer Arbeiten
Organisationen
Bedeutende Geodäten
siehe Artikel
Geodät
Literatur
- Karl Ledersteger: Astronomische und physikalische Geodäsie. 10. Auflage. Metzler, Stuttgart 1969 (Handbuch der Vermessungskunde 5)
- Hans-Gert Kahle: Einführung in die höhere Geodäsie. 2. (erweiterte) Auflage. Verlag der Fachvereine, Zürich 1988, ISBN 3-7281-1655-6
- Wolfgang Torge: Geodäsie. 2. Auflage. De Gruyter, Berlin 2003, ISBN 3-11-017545-2
- Bertold Witte, Hubert Schmidt: Vermessungskunde und Grundlagen der Statistik für das Bauwesen. 5. Auflage. Wichmann, Heidelberg 2004, ISBN 3-87907-418-6
- Bettina Schütze, Andreas Engler, Harald Weber: Lehrbuch Vermessung-Grundwissen. Weber, Dresden 2001, ISBN 3-936203-00-8
- Walther Welsch, Otto Heunecke, Heiner Kuhlmann: Auswertung geodätischer Überwachungsmessungen. In: M. Möser, G. Müller, H. Schlemmer, H. Werner (Hrsg.): Handbuch Ingenieurgeodäsie. Wichmann, Heidelberg 2000, ISBN 3-87907-295-7
- Vitalis Pantenburg: Das Porträt der Erde. Geschichte der Kartografie. Franckh, Stuttgart 1970, ISBN 3-440-00266-7
- Europäische Kommision (Hrsg.): Spatial Reference Systems for Europe.
Europäische Kommision, 2000 (EUR 19575, PDF, 13,7 MB - Europäische Koordinatenreferenzsysteme als geodätischer Beitrag zu Geodateninfrastuktur)
- Walter Großmann: Geodätische Rechnungen und Abbildungen in der Landesvermessung. 3. Auflage. Wittwer, Stuttgart 1976
Weblinks
Geodæsi
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Géodésie
Geodesi
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