geodesie

Van Wikipedia, de gratis encyclopedie
Spring naar navigatie Spring naar zoeken

Geodesie ( oud Grieks γῆ 'aarde' en δαΐζειν daïzein 'aandeel') is volgens de definitie van Friedrich Robert Helmert (1843-1917, grondlegger van de theoretische geodesie) en volgens DIN 18709-1 de “wetenschap van het meten en in kaart brengen van de aardoppervlak ". Dit omvat de bepaling van de geometrische figuur van de aarde , het zwaartekrachtveld en de oriëntatie van de aarde in de ruimte.

In het wetenschappelijke systeem wordt geodesie voornamelijk toegewezen aan de technische wetenschappen . Dit is vooral duidelijk aan universiteiten en technische hogescholen, waar geodesie-onderzoeken vaak niet worden toegewezen aan het gebied van de natuurwetenschappen , maar aan civiele techniek . Verder vertegenwoordigt geodesie de link tussen astronomie en geofysica.De expert in geodesie is de geodesist of meetkundige.

In de wiskunde wordt de term geodetisch gebruikt voor de theoretisch kortste verbinding tussen twee punten op gekromde oppervlakken - de geodetische lijn , die overeenkomt met een grote cirkel ( orthodrome ) op de wereldbol.

Titelpagina van een boek over landmeten uit 1616

schetsen

Tot ongeveer 1930 was geodesie verdeeld in twee gebieden:

Engineering geodesie gebruikt methoden uit beide gebieden, afhankelijk van de vereiste nauwkeurigheid.

Rond 1950 werd luchtfotografie opgericht als apart vak onder de naam fotogrammetrie - sinds de jaren 1990, heeft remote sensing meestal gezien als een dual onderwerp. Satellietgeodesie werd ontwikkeld vanaf 1958.

De databases van het staats- of kadastrale onderzoek ontwikkelden zich tot geografische informatiesystemen (GIS) [1] of landinformatiesystemen (LIS).

Al deze subvakken worden echter meestal gecombineerd in een universitaire opleiding, die ook cartografie of ten minste delen ervan omvat, evenals een aantal andere grote en kleine vakken (bijvoorbeeld landbeheer ) en leidt tot het beroep van landmeetkundig ingenieur of geo-informatica specialist (zie ook geomatica of geomatica) . Geomatic ingenieur ). In Noord-Amerika (en de Engelse vakliteratuur) wordt echter onderscheid gemaakt tussen geodesie en landmeten , die daar in de curricula nauwelijks aan elkaar gerelateerd zijn. De aanduiding Landmeten komt overeen met ons woord survey .

Deze in Europa academisch geschoolde experts zijn naast de hierboven genoemde taken vaak actief in vastgoedwaardering , bouw, IT , cartografie, navigatie en ruimtelijke informatiesystemen , terwijl zij in de vastgoedsector - met uitzondering van het kadaster - andere opleidingen overheersen. De door de overheid aangestelde landmeetkundige ingenieurs ( ÖbVI's ), in Oostenrijk civiel-ingenieurs genoemd , hebben het recht om naast vastgoedbeheer ook op technische gebieden van de geofysica te werken.

Basis en deelgebieden

Met haar onderzoeksresultaten (bijvoorbeeld van kadastrale en nationale landmetingen , technische geodesie, fotogrammetrie en teledetectie) vormt geodesie de basis voor tal van andere specialistische gebieden en activiteiten:

De anomalieën van het zwaartekrachtveld van de aarde op zeeniveau (1 mgal ≈ 1 miljoenste zwaartekracht). Ze worden gebruikt om de exacte vorm van de aarde ( geoïde ) en de structuur van de aardkorst te bepalen.

De zogenaamde hogere geodesie ( wiskundige geodesie , aardmeting en fysieke geodesie ) gaat onder meer over de wiskundige figuur van de aarde , precieze referentiesystemen en de bepaling van geoïde en het zwaartekrachtveld van de aarde . Er worden verschillende meetmethoden gebruikt om geoïde te bepalen: gravimetrie , geometrische en dynamische methoden van satellietgeodesie en astrogeodesie . Kennis van de zwaartekracht is nodig om een ​​exact hoogtesysteem vast te stellen , bijvoorbeeld met betrekking tot de Noordzee (zogenaamde NN-hoogten, zie ook Amsterdam-peil ) of de Adriatische Zee . Het officiële hoogtesysteem in Duitsland is belichaamd in het Duitse Main Height Network (DHHN).

De geoïde (of zijn gradiënt, de afwijking van de loodlijn ) dient ook om grootschalige metingen en coördinaten op het aardoppervlak te definiëren en te verminderen . Voor triangulatie en voor langere verbindingslijnen wordt het zeeniveau benaderd met behulp van een referentie-ellipsoïde en berekend met geodetische lijnen , die ook worden gebruikt in de wiskunde ( differentiële meetkunde ), navigatie en bij het overspannen van lichtgewelven ( geodetische koepel ). Geoïde en zwaartekrachtsvelden zijn ook belangrijk voor toegepaste geofysica en voor het berekenen van satellietbanen.

De hogere geodesie is ook dat gebied van nationale landmeetkunde dat zich bezighoudt met regionale enquêtes en hun referentiesystemen . Deze taken werden voorheen terrestrisch opgelost, maar nu steeds vaker met GPS en andere satellietmethoden.

De zogenaamde lagere geodesie omvat het vastleggen van plattegronden voor bouwplanning , documentatie en het maken van digitale modellen voor technische projecten, de topografische vastlegging van het terrein , het kadastrale onderzoek en gebieden van facility management .

Als de eigendomsstructuur van de grond in de loop van de tijd ingewikkelder is geworden (door splitsing bij aan- en verkoop of vererving), wordt zogenaamde zonering noodzakelijk. Hun belangrijkste instrument is ruilverkaveling , in Oostenrijk bekend als vereffening . Het dient ook om de lasten gelijkmatig te verdelen wanneer terreinen moeten worden opgehoogd voor grote projecten ( snelwegen , nieuwbouwroutes ) (bedrijfsruilverkaveling).

Engineering landmeten is het technische , niet-officiële landmeten (bijvoorbeeld het uitzetten van gebouwen, het nivelleren van de techniek, het opstellen van grote machines, enz.)

Bij het uitvoeren van geodetische taken in ondergrondse - en ook vlak winning , spreekt men van mij scheiding of mountain surveying.

De speciale gebieden van de geodesie ook mariene geodesie , zee landmeetkunde en registratie van hydrografische profielen van rivieren , oceanografische hoogtemeting met satellieten en de samenwerking op het gebied van navigatie .

Ook wordt onderscheid gemaakt tussen de deelgebieden landmeetkunde als technisch deel (instrumentatietechniek) en het niet-technische deel landmeten als verzamelnaam voor de gebieden hogere en lagere geodesie. Het kadastrale en onroerendgoedsysteem maakt geen deel uit van de landmeetkundige technologie, hoewel Duitse rechtbanken zoals het Oberlandesgericht Düsseldorf (OLG) dit in beslissing I-10 W 62/06 aannemen in tegenstelling tot de leerstellige mening die heerst aan Duitse hogescholen en universiteiten.

verhaal

Oudheid en Middeleeuwen

De oorsprong van de geodesie in nood, land verdeel, grond en onroerend goed grenzen vast te stellen en grenzen te worden gedocumenteerd. De geschiedenis gaat terug tot de ' waterbouwkundige samenleving ' van het oude Egypte , waar het beroep van geodetist elk jaar een paar weken het belangrijkste werd in het land nadat de Nijl was overstroomd .

De mens heeft altijd te maken gehad met de sterren en vooral met de vorm van de aarde. In eerste instantie werd aangenomen dat de aarde een schijf was omringd door de oceaan. Pythagoras van Samos (rond 500 voor Christus) verklaarde dat de aarde een bol was, maar hij kon zijn stelling niet bewijzen. Dit werd pas bereikt bij Aristoteles (rond 350 voor Christus). Hij bewees de stelling met de volgende drie praktijkvoorbeelden:

  1. Alleen een bal kan tijdens een maansverduistering altijd een ronde schaduw op de maan werpen.
  2. Wanneer we in noord-zuid richting reizen, kan het verschijnen van nieuwe sterren alleen worden verklaard door de bolvorm van de aarde.
  3. Alle vallende voorwerpen streven naar een gemeenschappelijk middelpunt, namelijk het middelpunt van de aarde.

De Hellenistische geleerde Eratosthenes' meting van graden tussen Alexandrië en Syene (het huidige Aswan) rond 240 voor Christus was opmerkelijk . Chr. Het toonde de omtrek van de aarde met 252.000 stadions, wat (5000 stadions geschat) dicht bij de werkelijke waarde kwam, ondanks de onzekere afstand tot ongeveer tien procent. De wetenschapper en Alexandrijnse bibliotheekdirecteur schatte de omtrek van de aarde op basis van het verschil van 7,2 graden in de stand van de zon .

Net als in Egypte waren de landmeetkundige prestaties van de Maya's verbazingwekkend, waar geodesie duidelijk sterk verband hield met astronomie en kalenderberekeningen .

Moeilijke tunnelmetingen stammen ook uit het 1e millennium voor Christus. Doorgegeven, zoals in de 6e eeuw voor Christus. De tunnel van Eupalinos op Samos .

Belangrijke oriëntatiepunten van de oude geodesie waren de eerste wereldkaarten van Griekenland, de observatoria in het Midden-Oosten en verschillende meetinstrumenten in sommige centra van het oostelijke Middellandse Zeegebied . In 1023 bepaalde Abu Reyhan Biruni - destijds een geleerde van de islamitische wereld - de straal van de wereldbol aan de oever van de rivier de Kabul, toen de Indus genoemd, met een nieuwe meetmethode die hij had uitgevonden, bijna precies op 6339,6 kilometer (de straal op de evenaar van de aarde is eigenlijk 6378 , 1 kilometer). In die tijd, in het 11e-eeuwse Arabië, kwam de bouw van zonnewijzers en astrolabia tot een hoogtepunt, iets waar Europese wetenschappers zoals Peuerbach vanaf 1300 op konden voortbouwen.

Moderne tijden

Lithografiestenen in het archief van het Beierse Staatsbureau voor landmeetkunde en geo-informatie

Met het aanbreken van de moderne tijd zorgden de behoeften aan cartografie en navigatie voor een hernieuwde impuls in de ontwikkeling , bijvoorbeeld in de productie van klokken en apparaten in Neurenberg of de meet- en rekenmethoden die door Portugese zeevarenden werden gebruikt . Ook de ontdekking van de hoekfuncties (India en Wenen) en de triangulatie (Snellius rond 1615) vielen in dit tijdperk. Nieuwe meetinstrumenten, zoals de meettafel (Prätorius, Neurenberg 1590), de "pantometrum" van de jezuïet Athanasius Kircher en de telescoop / microscoop ingeschakeld geodesie de eerste echt nauwkeurig landmeetkundig door uit te voeren Jean Picard en anderen

Vanaf ongeveer 1700 verbeterden de kaarten weer door exacte rekenmethoden ( wiskundige geodesie ). Met de meting van de graad langs de meridiaan van Parijs door Jean-Dominique Cassini , zijn zoon Jacques Cassini en anderen, begon de grootschalige aardmeting , die zijn eerste hoogtepunt bereikte in 1740 met de bepaling van de ellipsvormige aardstralen door de Franse Bouguer en Maupertuis . De Cassini's maten heel Frankrijk geodetisch en legden zo de basis voor de creatie van de Carte de Cassini doorCesar François Cassini de Thury en Jean Dominique Comte de Cassini . Daarna volgde het Engels-Franse trigonometrische onderzoek , gevolgd door het trigonometrische onderzoek van Groot-Brittannië en Ierland .

Om de resultaten van verschillende projecten en nationale onderzoeken beter te kunnen combineren, ontwikkelden Roger Joseph Boscovich , Carl Friedrich Gauß en anderen geleidelijk de egalisatieberekening , die sinds ongeveer 1850 ook de oprichting van nauwkeurige referentiesystemen en het meten van ruimte ten goede kwam ( kosmische geodesie ).

De belangrijkste stations voor geodesie in de 19e en 20e eeuw waren:

Resultaten van geodetisch werk

Meetinstrumenten, apparaten en apparatuur

Belangrijke meetinstrumenten en apparaten

(Opmerking: landmeters hebben de neiging om van instrumenten te spreken, maar fotogrammetrie van apparaten.)

  • Meetlint en loodlijn (meting van horizontale afstanden)
  • Prisma en het bereik pool (meting van uitlijningen en loodrecht)
  • Theodoliet (meting van horizontale richtingen en verticale hoeken)
  • Total station (meting van horizontale richtingen en verticale hoeken evenals ruimtelijke afstanden)
  • Niveau (meting van hoogteverschillen)
  • Gravimeter (meting van de versnelling door zwaartekracht)
  • GNSS ontvanger ( GPS , GLONASS , BeiDou of Galileo ontvanger ) (meting van ruimtelijke afstanden tot meerdere satellietposities)
  • Laserscanner (automatische meting van polaire elementen, twee afbuighoeken en een ruimtelijke afstand, tot oppervlakken in de buurt)
  • Meten kamer ( fotogrammetrie ) (meting van gereflecteerde straling -'s, afbeeldingen)

Speciale en hulpapparatuur

Historische apparaten uit de oudheid

Historische apparaten van de moderne tijd

Meet- en berekeningsmethoden

Meetmethode in detail (alfabetisch)

Berekeningsmethoden en rekenhulpmiddelen

Referentiesystemen

organisaties

nationaal

Internationale

Belangrijke geodeten

Evenementen

literatuur

web links

Commons : Geodesie - verzameling afbeeldingen, video's en audiobestanden
WikiWoordenboek: Geodesie - uitleg van betekenissen, woordoorsprong, synoniemen, vertalingen

Individueel bewijs

  1. Gebruik van GIS bij landmeten en geodesie. In: GIS voor landmeten . Op esri.de, geraadpleegd op 11 september 2020.