geodesi

fra Wikipedia, den gratis encyklopædi
Spring til navigation Spring til søgning

Geodæsi ( gammel græsk γῆ GE «jordens og δαΐζειν daïzein 'andel') er i overensstemmelse med definitionen af Friedrich Robert Helmert (1843-1917, grundlægger af teoretisk geodæsi) og i henhold til DIN 18.709-1”videnskab at måle og kortlægge jordens overflade ". Dette omfatter bestemmelse af jordens geometriske figur , dens tyngdefelt og jordens orientering i rummet.

I det videnskabelige system er geodesi primært tildelt ingeniørvidenskaberne . Dette er særligt tydeligt på universiteter og tekniske gymnasier, hvor geodesistudier ofte ikke tildeles naturvidenskabelige områder , men civilingeniør . Endvidere repræsenterer geodesi koblingen mellem astronomi og geofysik . Eksperten i geodesi er geodesisten eller geometret.

I matematik bruges udtrykket geodetisk til den teoretisk korteste forbindelse mellem to punkter på buede overflader - den geodetiske linje , der svarer til en stor cirkel ( ortodrom ) på kloden.

Titelside til en bog om landmåling fra 1616

omrids

Indtil omkring 1930 var geodesien opdelt i to områder:

Engineering geodesi bruger metoder fra begge områder afhængigt af den krævede nøjagtighed.

Omkring 1950 blev luftfotografering etableret som et separat emne under navnet fotogrammetri - siden 1990'erne har fjernmåling mest været set som et dobbelt motiv. Satellitgeodesi blev udviklet fra 1958 og fremefter.

Statens eller matrikelundersøgelsens databaser udviklede sig til geografiske informationssystemer (GIS) [1] eller landinformationssystemer (LIS).

Imidlertid kombineres alle disse delemner normalt i et universitetsforløb, som også omfatter kartografi eller i det mindste dele af det samt en række andre større og mindre fag (f.eks. Landforvaltning ) og fører til besættelse af landmålingstekniker eller geoinformatik specialist (jf. også geomatik eller geomatik) . Geomatisk ingeniør ). I Nordamerika (og den engelske faglitteratur) skelnes der imidlertid mellem geodesi og opmåling , som næppe hænger sammen i læreplanerne der. Betegnelsen Landmåling svarer til vores ordundersøgelse .

Disse eksperter, der er uddannet akademisk i Europa, er ofte aktive inden for ejendomsvurdering , konstruktion, IT , kartografi, navigation og rumlige informationssystemer ud over de ovennævnte opgaver, mens de er i ejendomsbranchen - med undtagelse af matriklen - andre uddannelseskurser dominerer. De offentligt udpegede undersøgelsesingeniører ( ÖbVI'er ), kaldet civilingeniører i Østrig, har ud over ejendomsadministration ret til at arbejde inden for geofysiske tekniske områder.

Grundlæggende og delområder

Med sine undersøgelsesresultater (f.eks. Fra matrikel- og national opmåling , ingeniørgeodesi, fotogrammetri og fjernmåling) danner geodesien grundlaget for mange andre specialområder og aktiviteter:

Anomalierne i jordens tyngdekraftsfelt ved havets overflade (1 mgal ≈ 1 milliontedel af tyngdekraften). De bruges til at bestemme den nøjagtige form af jorden ( geoid ) og strukturen af ​​jordskorpen.

Den såkaldte højere geodesi ( matematisk geodesi , jordmåling og fysisk geodesi ) omhandler blandt andet jordens matematiske figur , præcise referencesystemer og bestemmelse af geoid og jordens tyngdefelt. Forskellige målemetoder bruges til at bestemme geoid: gravimetri , geometriske og dynamiske metoder til satellitgeodesi og astrogeodesi . Kendskab til tyngdekraften er nødvendig for at etablere et nøjagtigt højdesystem , f.eks. Med hensyn til Nordsøen (såkaldte NN-højder, se også Amsterdam-niveau ) eller Adriaterhavet . Det officielle højdesystem i Tyskland er legemliggjort i det tyske Main Height Network (DHHN).

Geoiden (eller dens gradient, afvigelsen fra det vinkelrette ) tjener også til at definere og reducere store målinger og koordinater på jordoverfladen. Til triangulering og til længere forbindelseslinjer tilnærmes havniveauet ved hjælp af en reference -ellipsoid og beregnes ved hjælp af geodetiske linjer , som også bruges i matematik ( differential geometri ), navigation og når der spænder over lyshvælvinger ( geodetisk kuppel ). Geoid og tyngdefelt er også vigtige for anvendt geofysik og for beregning af satellitbaner.

Den højere geodesi er også det område af national opmåling, der omhandler regionale undersøgelser og deres referencesystemer . Disse opgaver blev tidligere løst terrestrisk , men nu i stigende grad med GPS og andre satellitmetoder.

Den såkaldte lavere geodæsi omfatter registrering af webstedet planer for byggeri planlægning , dokumentation og udarbejdelse af digitale modeller for tekniske projekter, den topografiske optagelse af webstedet , den matrikulære undersøgelse og områder af facility management .

Hvis ejendomsstrukturen i jorden er blevet mere kompliceret i løbet af tiden (gennem deling i tilfælde af køb og salg eller arv), bliver såkaldt zoneinddeling nødvendig. Deres vigtigste instrument er jordkonsolidering , kendt i Østrig som forbedring . Det tjener også til at fordele lasten jævnt, når der skal hæves arealer til store projekter ( motorveje , nye anlægsruter ) (virksomhedens jordkonsolidering).

Ingeniørmåling er den tekniske , ikke-officielle opmåling (f.eks. Udstikning af bygninger, ingeniørudligning, opsætning af store maskiner osv.)

Ved udførelse af geodætiske opgaver i undergrunden - og også overflade minedrift , man taler om mine adskillelse eller mountain opmåling.

De særlige områder inden for geodesi omfatter også havgeodesi , havmåling og registrering af hydrografiske profiler af floder , oceanografisk altimetri med satellitter og samarbejde inden for navigation .

Der skelnes også mellem delområderne for opmålingsteknologi som en teknisk del (instrumentteknologi) og den ikke-tekniske del af opmåling som en samlebetegnelse for områderne højere og lavere geodesi. Matrikel- og ejendomssystemet er ikke en del af landmålingsteknologien, selvom tyske domstole som f.eks. Düsseldorf Higher Regional Court (OLG) antager det i afgørelse I-10 W 62/06 i strid med den doktrinære udtalelse, der hersker på tyske gymnasier og universiteter.

historie

Antikken og middelalderen

Oprindelsen af geodæsi i nød, land kløft, jord og ejendom grænser til at definere og grænser skal dokumenteres. Dens historie går tilbage til det " hydrauliske samfund " i det gamle Egypten , hvor erhvervet som geodesist blev det vigtigste i landet i et par uger hvert år efter at Nilen blev oversvømmet .

Mennesket har altid beskæftiget sig med stjernerne og især jordens form. Først blev det antaget, at jorden var en skive omgivet af havet. Pythagoras fra Samos (omkring 500 f.Kr.) erklærede, at jorden var en kugle, men han kunne ikke bevise sin tese. Dette blev ikke opnået før Aristoteles (omkring 350 f.Kr.). Han beviste afhandlingen med følgende tre praktiske eksempler:

  1. Kun en kugle kan altid kaste en rund skygge på månen under en måneformørkelse.
  2. Når man rejser i nord-syd retning, kan nye stjerners udseende kun forklares med jordens sfæriske form.
  3. Alle faldende objekter stræber efter et fælles center, nemlig midten af ​​jorden.

Den hellenistiske lærde Eratosthenes ' måling af grader mellem Alexandria og Syene (dagens Aswan) omkring 240 f.Kr. var bemærkelsesværdig . Chr. Det viste jordens omkreds på 252.000 stadioner, hvad (5000 stadions skøn) kom tæt på den sande værdi på trods af den usikre afstand til omkring ti procent. Videnskabsmanden og den Alexandriske biblioteksdirektør vurderede jordens omkreds ud fra 7,2 graders forskel i solens position.

Som i Egypten var Maya 's opmålingspræstationer forbløffende, hvor geodesi tydeligvis var stærkt relateret til astronomi og kalenderberegninger .

Vanskelige tunnelmålinger er også fra 1. årtusinde f.Kr. Gik ned, såsom i det 6. århundrede f.Kr. Eupalinos tunnelSamos .

Vigtige vartegn for gammel geodesi var de første verdenskort fra Grækenland, observatorierne i Mellemøsten og forskellige måleinstrumenter ved nogle centre i det østlige Middelhav . I 1023 bestemte Abu Reyhan Biruni - en polymat af den islamiske verden på det tidspunkt - radius af kloden på bredden af ​​Kabul -floden, derefter kaldet Indus, med en ny målemetode, han havde opfundet, næsten præcist på 6339,6 kilometer (radius ved jordens ækvator er faktisk 6378, 1 kilometer). På det tidspunkt, i Arabien i det 11. århundrede , blev konstruktionen af solur og astrolabes skubbet til sit højdepunkt, noget som europæiske forskere som Peuerbach kunne bygge på fra 1300 og frem.

Moderne tider

Litografi sten i arkivet for det bayerske statskontor for opmåling og geoinformation

Med moderne tiders begyndelse gav kartografiens og navigationens behov et fornyet løft i udviklingen , f.eks. I ur- og enhedsproduktion i Nürnberg eller måle- og beregningsmetoder, der blev brugt af portugisiske søfarende . Opdagelsen af ​​vinkelfunktionerne (Indien og Wien) og triangulering (Snellius omkring 1615) faldt også ind i denne epoke. Nye måleinstrumenter såsom målebordet (Prätorius, Nürnberg 1590), jesuitternes Athanasius Kircher "pantometrum" og teleskop / mikroskop gjorde det muligt for geodesien at udføre de første virkelig præcise landundersøgelser af Jean Picard m.fl.

Fra omkring 1700 forbedredes kortene igen gennem nøjagtige beregningsmetoder ( matematisk geodesi ). Med målingen af ​​graden langs Paris-meridianen af Jean-Dominique Cassini , hans søn Jacques Cassini og andre begyndte den store jordmåling , der nåede sit første klimaks i 1740 med bestemmelsen af ​​de ellipsoide jordradier af den franske Bouguer og Maupertuis . Cassinierne målte hele Frankrig geodetisk og lagde dermed grundlaget for oprettelsen af Carte de Cassini afCésar François Cassini de Thury og Jean Dominique Comte de Cassini . Den engelsk-franske trigonometriske undersøgelse fulgte efterfulgt af den trigonometriske undersøgelse af Storbritannien og Irland .

For bedre at kunne kombinere resultaterne af forskellige projekter og nationale undersøgelser udviklede Roger Joseph Boscovich , Carl Friedrich Gauß og andre gradvist udligningsberegningen , som siden omkring 1850 også har været til fordel for etableringen af ​​præcise referencesystemer og måling af rum ( kosmisk geodesi ).

De vigtigste stationer for geodesi i det 19. og 20. århundrede var:

Resultater af geodetisk arbejde

Måleinstrumenter, -udstyr og -udstyr

Vigtige måleinstrumenter og apparater

(Bemærk: Landmålere har en tendens til at tale om instrumenter, men fotogrammetri af enheder.)

  • Målebånd og lodlinje (måling af vandrette afstande)
  • Vinkel prisme og rækkevidde pol (måling af alignments og rette vinkler)
  • Theodolit (måling af vandrette retninger og lodrette vinkler)
  • Total station (måling af vandrette retninger og lodrette vinkler samt rumlige afstande)
  • Niveau (måling af højdeforskelle)
  • Gravimeter (måling af accelerationen på grund af tyngdekraften)
  • GNSS -modtager ( GPS , GLONASS , BeiDou eller Galileo -modtager ) (måling af rumlige afstande til flere satellitpositioner)
  • Laserscanner (automatisk måling af polære elementer, to afbøjningsvinkler og en rumlig afstand til overflader i nærheden)
  • Målekammer ( fotogrammetri ) (måling af reflekteret stråling - fotos, billeder)

Special- og hjælpeudstyr

Historiske anordninger fra antikken

Historiske anordninger i den moderne tidsalder

Måle- og beregningsmetoder

Målemetode i detaljer (alfabetisk)

Beregningsmetoder og beregningsværktøjer

Referencesystemer

Organisationer

national

International

Vigtig geodesik

Begivenheder

litteratur

Weblinks

Commons : Geodesi - samling af billeder, videoer og lydfiler
Wikibooks: Flere bøger om emnet jordvidenskab - lærings- og undervisningsmateriale
Wiktionary: Geodesy - forklaringer på betydninger, ordoprindelse, synonymer, oversættelser

Individuelle beviser

  1. Brug af GIS i opmåling og geodesi. I: GIS til opmåling . På esri.de, adgang til den 11. september 2020.