Geodézia
A geodéziai ( ógörög γῆ gé „föld” és δαΐζειν daïzein , részesedés „) a meghatározott Friedrich Robert Helmert (1843-1917, alapítója az elméleti geodézia) és a DIN 18709-1, a„tudomány a mérés és képviselete a Föld felület ". Ez magában foglalja a föld geometriai alakjának , gravitációs mezőjének és a föld térbeli orientációjának meghatározását.
A tudományos rendszerben a geodézia elsősorban a mérnöki tudományokhoz van rendelve. Ez különösen egyértelmű az egyetemeken és a műszaki főiskolákon, ahol a geodéziai tanulmányokat gyakran nem a természettudományok területéhez , hanem az építőmérnöki tevékenységhez rendelik . Ezenkívül a geodézia a csillagászat és a geofizika közötti összeköttetést képviseli, a geodézia szakértője pedig a geodézista vagy geometer.
A matematikában a geodézia kifejezést az ívelt felületek két pontja közötti elméletileg legrövidebb kapcsolatra használják - a geodéziai vonalra , amely egy nagy körnek ( ortodrómának ) felel meg a földgolyón .
szerkezet
Körülbelül 1930 -ig a geodézia két területre oszlott:
- A magasabb geodéziai tartalmaz (például a fizikai, matematikai és csillagászati geodéziai) is föld mérés , földhivatalok és a csillagászati módszerek.
- Az alsó geodézia (amely lapos aritmetikai felületekkel megy végbe) egyszerű építési és kataszteri felméréseket tartalmaz ; Manapság egyre gyakrabban nevezik általános geodézia alkalmazott geodéziai gyakorlati geodéziai vagy darab felmérés .
Az Ingenieurgeodäsie mindkét területet használta a módszerek szükséges pontosságától függően.
1950 körül a légi fotómérés fotogrammetria néven külön alanyként állapította meg magát - a kilencvenes évek óta többnyire kettős , távérzékeléssel rendelkező alanynak tekintették . A műholdgeodéziát 1958 -tól kezdve fejlesztették ki .
Az állami vagy kataszteri földmérési adatbázisok földrajzi információs rendszerekké (GIS) vagy földinformációs rendszerekké (LIS) fejlődtek .
Mindazonáltal ezeket az al-tantárgyakat általában egyetemi kurzuson kombinálják, amely magában foglalja a térképészetet vagy annak legalább egy részét, valamint számos más nagy- és melléktantárgyat (pl. Földgazdálkodás ), és felmérési mérnök vagy geoinformatikai szakember (lásd még: geomatika vagy geomatika) . Geomaticus mérnök ). Észak -Amerikában (és az angol szakirodalomban) azonban különbséget tesznek a geodézia és a földmérés között , amelyek alig kapcsolódnak az ottani tantervekhez. Az elnevezés Felmérés megfelel a szavunkat felmérés .
Ezek az Európában tudományos végzettséggel rendelkező szakemberek a fent felsorolt feladatok mellett gyakran az ingatlanértékelésben , az építőiparban, az informatikában , a térképészetben, a navigációban és a térinformatikai rendszerekben tevékenykednek , míg az ingatlaniparban - a kataszter kivételével - más képzések vannak túlsúlyban. A nyilvánosan kinevezett földmérő mérnökök ( ÖbVI -k ), akiket Ausztriában építőmérnököknek neveznek, jogosultak az ingatlankezelés mellett a geofizika műszaki területein is dolgozni .
Alapok és részterületek
Felmérési eredményeivel (pl. Kataszteri és országos felmérések , mérnöki geodézia, fotogrammetria és távérzékelés) a geodézia számos más szakterület és tevékenység alapját képezi:
- A geo- és természettudományok területén, például a csillagászat, a fizika és az óceánográfia, a geoinformatika és a kataszter, a térképek (a topográfiai és tematikus térképek mellett ) a geológia, a geofizika és a térképészet terén, valamint a sokféle dokumentáció, például a régészet .
- a technológia területén, különösen az építőiparban és az építészetben , a különböző építőmérnökök , az építőmérnöki , a rádió- és geotechnikai mérnöki tevékenység és a kapcsolódó adatbázisok vagy információs rendszerek területén .
Az úgynevezett magasabb geodézia ( matematikai geodézia , földmérés és fizikai geodézia ) többek között a matematikai földi ábrával , a pontos referenciarendszerekkel, valamint a geoid és a föld gravitációs mezőjének meghatározásával foglalkozik. A geoid meghatározásához különféle mérési módszereket alkalmaznak: gravimetria , a műholdas geodézia és az asztrogeodézia geometriai és dinamikus módszerei . A súlyosság ismerete szükséges a pontos magasságrendszer kialakításához , például az Északi-tenger (ún. ÉN-i magasság, lásd még Amszterdam szintje ) vagy az Adriai-tenger vonatkozásában . A németországi hivatalos magasságrendszert a német főmagasság -hálózat (DHHN) testesíti meg .
A geoid (vagy annak gradiense, a merőlegestől való eltérés ) a földfelszín nagyméretű méréseinek és koordinátáinak meghatározását és csökkentését is szolgálja . A háromszögelés és a hosszabb összekötő vonalak esetében a tengerszintet referencia -ellipszoid segítségével közelítik meg, és geodéziai vonalak segítségével számítják ki , amelyeket matematikában ( differenciálgeometria ), navigációban és könnyű boltozatok áthidalásakor ( geodéziai kupola ) is használnak. A geoid és a gravitációs mező is fontos az alkalmazott geofizika és a műholdpályák kiszámításához.
A magasabb geodéziai területet is hozzárendelik ahhoz a nemzeti felmérési területhez, amely regionális felmérésekkel és azok referenciarendszereivel foglalkozik . Ezeket a feladatokat korábban földi úton oldották meg, de most egyre inkább GPS -sel és más műholdas módszerekkel.
Az úgynevezett alsó geodézia tartalmazza a felvétel helyén tervek az építési tervezés , dokumentáció és létrehozása a digitális modellek technikai projektek, a topográfiai felvétel a helyszínen , a kataszteri felmérés és területek facility management .
Ha a tulajdonosi szerkezet a föld már több bonyolult át az idők folyamán (a szétválás, amikor a vételi és eladási, vagy örökli), úgynevezett övezeti válik szükségessé. Legfontosabb eszközük a talajkonszolidáció , amelyet Ausztriában javításként ismernek . Azt is szolgálja, hogy egyenletesen osszák el a terheket, amikor nagy projektekhez ( autópályák , új építési útvonalak ) emelni kell a területeket (vállalati terület -konszolidáció ).
Az Ingenieurvermessung segítségével a műszaki (z. B. Gebäudeabsteckungen, Ingenieurnivellements, nagygépek eszközei stb.), Nem pedig a felmérés
Amikor végző geodéziai feladatok földalatti - és felszíni bányászat , az egyik beszél, én elkülönítés vagy hegyi felmérés.
A geodézia speciális területei közé tartozik még a tengeri geodézia , a tengeri felmérés és a folyók vízrajzi profiljainak rögzítése , az óceográfiai magasságmérés műholdakkal és a navigáció területén való együttműködés .
Különbséget tesznek továbbá a földmérési technológia részterületei között, mint műszaki rész (műszerek) és a földmérés nem technikai része között, mint gyűjtőfogalom a magasabb és az alacsonyabb szintű geodézia területén. A kataszteri és ingatlanrendszer nem része a földmérési technológiának, bár a német bíróságok, mint például a Düsseldorfi Felsőbb Regionális Bíróság (OLG) az I-10 W 62/06 határozatban feltételezik, ellentétben a német főiskolákon és egyetemeken uralkodó tanítással.
sztori
Az ókor és a középkor
A rászoruló geodézia eredete, az ország megosztottsága, a föld- és birtokhatárok meghatározása és a határok dokumentálása. Története az ókori Egyiptom " hidraulikus társadalmába " nyúlik vissza , ahol a geodéziai szakma a Nílus áradása után minden évben néhány hétre a legfontosabb lett az országban.
Az ember mindig foglalkozott a csillagokkal és különösen a föld alakjával. Először azt feltételezték, hogy a föld egy korong, amelyet az óceán vesz körül. A szamoszi Pythagoras (Kr. E. 500 körül) kijelentette, hogy a föld gömb, de tézisét nem tudta bizonyítani. Ezt csak Arisztotelésznél (i. E. 350 körül) sikerült elérni . A tézist az alábbi három gyakorlati példával bizonyította:
- A holdfogyatkozás során mindig csak egy labda vethet kerek árnyékot a Holdra.
- Észak-déli irányban utazáskor az új csillagok megjelenése csak a föld gömb alakjával magyarázható.
- Minden leeső tárgy közös középpontra törekszik, nevezetesen a föld középpontjára.
A hellenisztikus tudós Eratoszthenész mérése a fok között Alexandria és Syene (ma Asszuán) körül 240 BC volt figyelemre méltó . Chr. Megmutatta a Föld kerületét 252 000 stadionon, ami (5000 stadion becslése szerint) megközelítette a valódi értéket, annak ellenére, hogy a bizonytalan távolság körülbelül tíz százalék. A tudós és az alexandriai könyvtár igazgatója a Föld kerületét a Nap helyzetének 7,2 fokos különbségéből becsülte meg .
Akárcsak Egyiptomban, a maják felmérési eredményei is megdöbbentőek voltak , ahol a geodézia nyilvánvalóan erősen kapcsolódott a csillagászathoz és a naptári számításokhoz .
A nehéz alagútmérések szintén a Kr. E. 1. évezredből származnak. Elmúlt, például a Kr. E. A Szamoszi alagút a Samos .
Az ókori geodézia fontos mérföldkövei voltak az első világtérképek Görögországból, a Közel -Kelet obszervatóriumai és a különböző mérőműszerek a Földközi -tenger keleti részén . 1023 -ban Abu Reyhan Biruni - az akkori iszlám világ polihisztorája - az általa kitalált új mérési módszerrel, majdnem pontosan 6339,6 kilométeren határozta meg a földgömb sugarát a Kabul folyó partján, amelyet akkor Indának hívtak. (a sugár a Föld egyenlítőjénél valójában 6378, 1 kilométer). Abban az időben, a 11. századi Arábiában a napórák és az asztrolábok építése a csúcsra került, amire az európai tudósok, mint például Peuerbach, építhettek 1300 -tól.
Modern idők
A modern kor hajnalával a térképészeti és navigációs igények új lendületet adtak a fejlődésnek , például a nürnbergi óra- és eszközgyártásban, vagy a portugál tengerészek által használt mérési és számítási módszerekben . A szögfüggvények (India és Bécs) és a háromszögelés (Snellius 1615 körül) felfedezése is ebbe a korszakba esett . Az olyan új mérőműszerek, mint a mérőasztal (Prätorius, Nürnberg 1590), Athanasius Kircher jezsuita "pantometruma" és a távcső / mikroszkóp lehetővé tették a geodézia számára, hogy elvégezze az első igazán pontos földméréseket Jean Picard és mások által.
1700 körül a térképek pontos számítási módszerek ( matematikai geodézia ) révén ismét javultak . A mérés a foka mentén párizsi meridián által Jean-Dominique Cassini fia Jacques Cassini és mások, a nagyszabású föld mérés kezdődött , amely elérte első csúcspontját az 1740 meghatározására az ellipszoid Föld sugara a francia Bouguer és Maupertuis . A Cassinis mért az egész Franciaországot geodetically és ezzel megteremtette az alapot létrehozták a Carte de Cassini által César François Cassini de Thury és Jean Dominique Cassini Comte de . Ezt követte az angol-francia trigonometriai felmérés , majd Nagy-Britannia és Írország trigonometriai felmérése .
Annak érdekében, hogy a különböző projektek és a nemzeti felmérések eredményeit jobban össze lehessen kapcsolni, Roger Joseph Boscovich , Carl Friedrich Gauß és mások fokozatosan kifejlesztették a kiegyenlítő számítást , amelyet pontos referenciarendszerek és a tér mérésének ( kozmikus geodézia) létrehozására is használtak ) 1850 körül .
A geodézia legfontosabb állomásai a 19. és a 20. században a következők voltak:
- a mérő , a greenwichi nulla meridián és 1950 -ben egy globális időrendszer bevezetése , amely vezeték nélküli technológiára és kvarc alapú
- a geoid - és gravitációs mérés és keresztkapcsolatok a geofizika számára
- A mérési pontosság körülbelül százszorosára nőtt (dm ⇒ mm / km), amihez a teodolit és a szögmérés további fejlesztései hozzájárultak az optikai és későbbi elektrooptikai / elektronikus távolságméréshez
- 1960 -tól a mesterséges földi műholdak növekvő használata és a műholdas geodézia fejlődése , amely először tette lehetővé az interkontinentális méréseket, és amely 1990 körül valósággá tette a globális rendszereket (például a GPS -t )
- Körülbelül 1980-tól kezdve a rádiócsillagászat az interferometria ( VLBI ) alapját használja a nagy pontosságú referenciarendszerekhez, mint például az ITRF , az ETRS89 a globális geodézia és a földkéreg geodinamikája .
A geodéziai munka eredményei
- Rögzített pontmezők a pozícióhoz, a magassághoz és a gravitációhoz
- Az objektumpontok és a felmérési pontok helyzetének és magasságának koordinátái
- A tárgyak méretei (szélesség, hossz, magasság)
- A tárgyak alak- és alakbeli eltérései (síkosság, görbület ...)
- Tárgyak tájolása (pl. Észak felé, függőlegesre hajlás)
- Tárgyak igazítása (távolságok, igazítások, szintezés ...)
- Deformáció monitorozás tárgyakon (lásd geodinamika és mérnöki geodézia )
- Térképek és tervek
- Ortofotók
- Adatok a földrajzi információs rendszerek
- Digitális terepmodellek és az azokon alapuló ábrázolások, például perspektivikus nézetek
- Vizualizációja műszaki tárgyakat.
Mérőműszerek, eszközök és berendezések
Fontos mérőműszerek és eszközök
(Megjegyzés: A felmérők általában műszerekről beszélnek, de az eszközök fotogrammetriájáról.)
- Mérőszalag és vízszintes vonal (vízszintes távolságok mérése)
- Szög prizma és a tartomány pólus (mérése illesztések és derékszögben)
- Teodolit (vízszintes irányok és függőleges szögek mérése)
- Teljes állomás (vízszintes irányok és függőleges szögek, valamint térbeli távolságok mérése)
- Szint (magasságkülönbségek mérése)
- Gravimeter (a gravitáció miatti gyorsulás mérése)
- GNSS vevő ( GPS , GLONASS , BeiDou vagy Galileo vevő ) (térbeli távolságok mérése több műhold pozícióig)
- Lézerszkenner (poláris elemek, két eltérítési szög és térbeli távolság automatikus mérése a közeli felületekhez)
- Mérési kamra ( fotogrammetriai ) (mérése visszavert sugárzás - fotók, képek)
Speciális és segédberendezések
- Distancer , EDM -Aufsatz
- Kettős ötszögprizma (szögprizma)
- Hatótávolság vagy menekülési oszlop
- Gyrocompass
- LaserDisto
- Lézeres követő
- Bíró bíró
- Plumb bob (mechanikus plumb bobs: plumbline / fűzők / plumb bob, plumb bot; optikai plumb bob)
- Meridián irányú giroszkóp
- Mérőszalag , mérőszalag vagy mérőszalag
- Prizma vagy reflektor
- Állvány (fa, fém)
- Jelölő anyag
Az ókor történelmi eszközei
A modern kor történelmi eszközei
- Alapléc
- Borda kör
- Bussole teljes állomás
- Döntési szabály
- Keresztkorong
- Viszonyítási alap
- Mérőasztal
- szeksztáns
Mérési és számítási módszerek
- Irány- és szögmérés
- Távolságmérés (elektrooptikai távolságmérés), Doppler navigáció és inerciális navigáció
- Magasságmérés ( szint vagy trigonometrikus , kevésbé pontos barometrikus vagy magasságmérés )
- Fotogrammetria (földi, légi fotómérés)
- Távérzékelés
- Gravimetria (gravitációs mérés) és gradiometria
- Műholdas geodézia
Részletes mérési módszer (betűrendben)
- Tét
- Csillagászati pozicionálás
- Digitális képfeldolgozás
- Távérzékelés
- Szabadon választható pozíció vagy szabad állomás
- relatív és abszolút gravimetria
- GNSS (globális navigációs műholdrendszer): differenciális GPS (DGPS)
- Gradiometria
- Lézeres szkennelés
- Hálózati mérés
- Szintezés
- Poláris pont rögzítése
- Sokszögletesség ( sokszög tanfolyam )
- Fotogrammetria
- Profil rögzítése
- Vágási módszerek: egyenes vágás ( keresztcsapágy ), hátrafelé vágás , előre vágás , ívvágás (ívütés)
- Tükörreflexes fényképezőgép (műholdas lézeres távolság)
- SST (műholdas műholdkövetés)
- Tükör , évszakok
- Háromszögelés (geodézia) , trilaturáció
- VLBI (nagyon hosszú kiindulási interferometria )
Számítási módszerek és számítási eszközök
-
Geodéziai számítás a PC és a programozható zsebszámológép
- geodéziai szoftver , földmérő szoftver
- Helmert transzformáció és a koordináta-transzformáció térbeli módszerei (pl. 7-paraméteres transzformáció GPS-hálózatokban)
- Számítási modellek mérőeszközök kalibrálására , ellenőrzésére és metrológiájára
- Korrekciószámítás és statisztikai vizsgálati módszerek
- Matematikai geodézia és térképészeti vetületek
-
Koordináták - adatbázisok , digitális terepmodellek ( DTM ), digitális Verschneidungsprogram
- digitális kataszter és ingatlan-nyilvántartás , üzemeltetés
- Földrajzi információs rendszerek (GIS) és LIS és más térbeli adatbázisok, például a vonalkataszter
-
IGS , Nemzetközi GPS -szolgáltatás a pontos műholdas pályákhoz és a DGPS
- SAPOS és más regionális műholdas helymeghatározó szolgáltatások.
Referenciarendszerek
Szervezetek
Nemzeti
- A Németországi Szövetségi Köztársaság szövetségi államai felmérő hatóságainak munkacsoportja - AdV (Németország)
- Nyilvánosan kinevezett földmérési mérnökök szövetsége - BDVI (Németország)
- Szövetségi Mérésügyi és Földmérési Hivatal - BEV Bécs (Ausztria)
- Szövetségi Térképészeti és Geodéziai Ügynökség - BKG (Németország)
- Szövetségi Topográfiai Hivatal - swisstopo (Svájc)
- Német Geodéziai Bizottság
- Német Geodéziai Kutatóintézet
- DVW - Society for Geodesy, Geoinformation and Land Management eV - DVW (Németország)
- Érdekcsoportok geodéziai IGG (Németország)
- KonGeoS - Geodéziahallgatók konferenciája
- Földmérési irodák (Németország)
- Svájci Geodéziai Bizottság - SGC - Svájci Geodéziai Bizottság
- Német Földmérő Szövetség - VDV (Németország)
Nemzetközi
- Nemzetközi Szövetség (FIG)
- Nemzetközi Geodéziai Szövetség (IAG)
- Nemzetközi Geodéziai Hallgatói Szervezet (IGSO)
Fontos geodézia
Események
irodalom
- Karl Ledersteger : Csillagászati és fizikai geodézia . (= Kézikönyv a földméréshez. 5). 10. kiadás. Metzler, Stuttgart 1969.
- Hans-Gert Kahle : Bevezetés a magasabb geodéziába. 2., bővített kiadás. Verlag der Fachvereine, Zürich 1988, ISBN 3-7281-1655-6 .
- Wolfgang Torge : Geodézia. 2. kiadás. De Gruyter, Berlin 2003, ISBN 3-11-017545-2 .
- Wolfgang Torge: A geodézia története Németországban. 2. kiadás. De Gruyter, Berlin 2009, ISBN 978-3-11-020719-4 .
- Bertold Witte , Peter Sparla: Felmérés és az építőipar statisztikájának alapjai . 7. kiadás. Wichmann, 2011, ISBN 978-3-87907-497-6 .
- Heribert Kahmen: Alkalmazott geodézia: földmérés . 20. kiadás. Walter de Gruyter, 2005, ISBN 3-11-018464-8 .
- Bettina Schütze, Andreas Engler, Harald Weber: tankönyv Földmérő - alapismeretek. Weber, Drezda 2001, ISBN 3-936203-00-8 .
- Walther Welsch , Otto Heunecke, Heiner Kuhlmann: A geodéziai monitoring mérések értékelése . In: M. Möser, G. Müller, H. Schlemmer, H. Werner (szerk.): Handbuch Ingenieurgeodäsie. Wichmann, Heidelberg 2000, ISBN 3-87907-295-7 .
- Vitalis Pantenburg : A föld arcképe. A térképészet története. Franckh, Stuttgart 1970, ISBN 3-440-00266-7 .
- Európai Bizottság (szerk.): Infrastructure for Spatial Information in the European Community (INSPIRE) Európai Bizottság.
- Walter Großmann : Geodéziai számítások és képek az országos felmérésben. 3. Kiadás. Wittwer, Stuttgart 1976.
- Alfred Hagebusch, Michael Gärtner: Szakértelem földmérő technikusok számára . 8. kiadás. Rheinland-Verlag, Köln 1992, ISBN 3-7927-1324-1 .
- Oskar Niemczyk , Otto Haibach , Paul Hilbig : Bányászati felmérés. 3 kötet. Akademie Verlag, Berlin 1951, 1956, 1963.
- A felmérés kézikönyve .
- Wilfried Grunau : Felmérés az átmenetben. Chmielorz Verlag, Wiesbaden 1995, ISBN 3-87124-134-2 .
- Bialas, Volker : Föld alakja, kozmológia és világnézet. A geodézia története az emberiség kultúrtörténetének részeként . Stuttgart: Verlag Konrad Wittwer 1982: ISBN 9783879191352 .
- Kurrer K.-E. : Felülvizsgálata a könyvet Bialas in: Az érvelés ; 154. szám; 1985, 885-887
web Linkek
- Geodézia . In: Meyers Konversations-Lexikon . 4. kiadás. 7. kötet, Verlag des Bibliographisches Institut, Lipcse / Bécs 1885–1892, 124. o.
- Munkahelyi Föld A geodézia és a földmérés általánosan érthető bevezetője, amelyet Németország minden releváns szakmai geodéziai szövetsége felügyel.
- A grazi geodézia nyomában - keresztmetszet, földmérések, epizódok
Egyéni bizonyíték
- ↑ A GIS használata a földmérésben és a geodézia területén. In: GIS a földméréshez . Az esri.de oldalon, 2020. szeptember 11 -én.