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Geodäsie

Wissenschaft von der Vermessung und Darstellung der Erde
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Geodäsie (griechisch γη = Erde, δαιζω = ich teile), ist jene Geowissenschaft, die sich mit der Vermessung der Erdoberfläche und ihrer Objekte sowie dem Erdschwerefeld beschäftigt. Sie wird deshalb auch Vermessungskunde oder Vermessungswesen genannt.

In der wissenschaftlichen Systematik stellt die Geodäsie einerseits das Bindeglied zwischen Astronomie und Geophysik dar, andrerseits sind viele ihrer Verfahren der Technik zuzuordnen. Im englischen Sprachraum wird dem durch eine Unterscheidung zwischen Geodesy und Surveying Rechnung getragen. In der Mathematik verwendet man den Begriff "geodätisch" für lokal kürzeste Verbindungen zwischen Punkten auf gekrümmten Flächen, siehe Geodäte.

Geschichte

Ihren Ursprung hat die Geodäsie in der Notwendigkeit, Land aufzuteilen, Eigentumsgrenzen zu definieren und Landesgrenzen zu dokumentieren. Die Geschichte der Geodäsie reicht bis in das alte Ägypten zurück.

Bemerkenswert war die Erdmessung des Eratosthenes von Siene (200 v. Chr.). Dabei wurde der Erdumfang immerhin in der richtigen Grössenordnung bestimmt. Zu wichtigen Marksteinen gehören auch die Entwicklung von Messinstrumenten im Arabien des 11. Jahrhunderts und in Nürnberg, die Erfindung der Winkelfunktionen (Indien, Peuerbach) und der Triangulation (Snellius um 1615), die Einführung des Meters und in neuerer Zeit die Nutzung von Schweremessungen und von Erdsatelliten.

Grundlagen und Teilgebiete

Die Geodäsie liefert mit ihren Vermessungsergebnissen (z.B. aus Kataster- und Landesvermessung, Ingenieurgeodäsie, Fotogrammetrie und Fernerkundung) die Grundlagen für zahlreiche andere Fachgebiete und Tätigkeiten:

Die so genannte Höhere Geodäsie (Erdmessung und Physikalische Geodäsie) beschäftigt sich unter anderem mit der Bestimmung von Geoid und Erdschwerefeld. Zur Geoidbestimmung werden verschiedene Messverfahren verwendet: Gravimetrie, 3-4 Methoden der Satellitengeodäsie und die Astrogeodäsie. Die Kenntnis der Schwere ist nötig, um ein genaues Höhensystem (z.B. bezüglich Normalnull NN) zu bilden. Eines der wichtigen Höhensysteme in Deutschland ist das DHHN.

Das Geoid dient auch dazu, Koordinatensysteme auf der Erdoberfläche zu definieren. Um kürzeste Linien auf dem Geoid (angenähert durch ein Referenzellipsoid) zu berechnen, benützt man die geodätische Linie, die auch in der Differentialgeometrie Anwendung findet. Das Geoid und Schwerefeld sind auch für Angewandte Geophysik und zur Berechnung von Satellitenbahnen wichtig.

Ebenfalls der Höheren Geodäsie ist der Bereich der Landesvermessung zuzuordnen, bei dem es um regionale Vermessungen und ihre Bezugssysteme geht. Diese Aufgaben wurden früher terrestrisch gelöst, nun aber zunehmend mit GPS und anderen Satellitenmethoden.
Eine interessante Anwendung von Geodäsie ist auch die Geodätische Kuppel, bei der man die Kugeloberfläche in Dreiecke unterteilt, um dadurch effiziente und stabile architekturale Kuppeln zu bauen.

Die so genannte Niedere oder Allgemeine Geodäsie widmet sich vor allem der Aufnahme von Lageplänen für Bauplanung und Dokumentation, der Aufnahme des Geländes und der Katastervermessung.

Wenn im Laufe der Zeit sich die Eigentumsverhältnisse der Grundstücke verkompliziert haben (durch Teilung beim Kauf und Verkauf oder Vererbung), dann wird eine sog. Bodenordnung notwendig. Ihr wichtigstes Instrument ist die Flurbereinigung, in Österreich Melioration genannt.

Die Ingenieurgeodäsie nimmt eine Zwischenstellung zwischen höherer und niederer Geodäsie ein. Ihre Arbeiten sind die Grundlage für das Bauwesen, für Landinformationssysteme und Leitungskataster oder für Überwachung rutschender Berghänge oder in der Geodynamik.
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 Seevermessung und hydrografische Profile von Flüssen, die ozeanografische Altimetrie sowie Kooperationen im Bereich der Navigation.

Bedeutende Geodäten

Geodäten in der Literatur

Geodätische Referenzsysteme

Messmethoden der Geodäsie

Messverfahren im Detail

Wichtige Messinstrumente

Spezial- und Hilfsgeräte der Geodäsie

Rechenverfahren und Hilfsmittel der Geodäsie

Ergebnisse Geodätischer Arbeiten

Amtliche Vermessung

Literatur

  • Vermessungskunde und Grundlagen der Statistik für das Bauwesen / Bertold Witte u. Hubert Schmidt / Wichmann, Heidelberg 2004 5. Aufl. / Erstaufl. 1989 / ISBN 3-87907-418-6
  • Lehrbuch Vermessung-Grundwissen / Bettina Schütze, Andreas Engler, Harald Weber ISBN 3-936203-00-8
  • Auswertung geodätischer Überwachungsmessungen / Walther Welsch, Otto Heunecke u. Heiner Kuhlmann / In Handbuch Ingenieurgeodäsie / Michael Möser, Gerhard Müller, Harald Schlemmer und Hans Werner (Hrsg.) Wichmann, 2000 / ISBN 3-87907-295-7

Geodätische Institute im deutschsprachigen Raum:

Institute für Markscheidewesen (Geodäsie im Bergbau) im deutschsprachigen Raum:

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