geodesia

Geodesia ( Antiikin Kreikan γῆ 'maa' ja δαΐζειν daïzein , osake) on määrittelemää Friedrich Robert Helmert (1843-1917 perustaja teoreettinen geodesia) ja DIN 18709-1, "tiede mittaus- ja edustus maapallon pinta ". Tämä sisältää määrittämisen geometrisen kuvion maan , sen gravitaatiokentästä ja suunta maan avaruudessa.

Tieteellisessä järjestelmässä geodesia on ensisijaisesti osoitettu tekniikan tieteille . Tämä on erityisen selvää yliopistoissa ja teknillisissä oppilaitoksissa, joissa geodesian opintoja ei useinkaan anneta luonnontieteiden , vaan maanrakennustekniikan alalle . Lisäksi geodesia edustaa linkkiä tähtitieteen ja geofysiikan välillä, ja geodesian asiantuntija on geodeisti tai geometri.

On matematiikka , termi geodeettisen käytetään varten teoreettisesti lyhin yhteys kahden pisteen välillä kaarevia pintoja - geodeettinen linja , joka vastaa suuren ympyrän ( orthodrome ) maapallolla .

Maanmittauskirjan nimisivu vuodelta 1616

rakenne

Noin vuoteen 1930 asti geodesia jaettiin kahteen osaan:

Ingenieurgeodäsie käytetään sekä alueilla riippuen vaaditusta menetelmien tarkkuutta.

Noin vuonna 1950 ilmakuvamittaus vakiintui erilliseksi aiheeksi fotogrammetrian nimellä  - 1990 -luvulta lähtien sitä on nähty enimmäkseen kaksoiskappaleena, jossa on kaukokartoitus . Satelliittigeodeesiaa kehitettiin vuodesta 1958 lähtien .

Valtion tai kiinteistörekisterin maanmittauksen tietokannoista kehittynyt maantieteelliset tietojärjestelmät (GIS) tai maa tietojärjestelmät (LIS).

Kuitenkin kaikki nämä Alateemojen yhdistetään yleensä yliopiston kurssi, joka sisältää myös kartat tai ainakin osia siitä sekä useita muita suuria ja sivuaineiden (esim maankäyttö ) ja johtaa ammattiin maanmittauksen insinöörin tai geoinformatiikan asiantuntija (katso myös geomatiikka tai geomatiikka) . geomaattinen insinööri ). Pohjois -Amerikassa (ja englanninkielisessä erikoiskirjallisuudessa) erotetaan kuitenkin geodesia ja maanmittaus , jotka eivät juurikaan liity siellä oleviin opetussuunnitelmiin. Nimitys Surveying vastaa sanakyselyämme .

Nämä asiantuntijat, jotka ovat akateemisesti koulutettuja Euroopassa toimivat usein kiinteistöjen arvon , rakentaminen, IT , kartografia, navigointi ja paikkatietojärjestelmiä vuonna tehtävien lisäksi edellä luetellut , kun taas kiinteistöalaa  - paitsi että kiinteistörekisterin  - muut koulutuskurssit ovat hallitsevia. Julkisesti nimetyillä maanmittausinsinööreillä ( ÖbVI ), joita Itävallassa kutsutaan rakennusinsinööreiksi , on oikeus työskennellä kiinteistönhoidon lisäksi geofysiikan teknisillä aloilla .

Perusteet ja osa-alueet

Geodesia tarjoaa tutkimustuloksillaan (esim. Katastraaliset ja kansalliset tutkimukset , tekninen geodesia, fotogrammetria ja kaukokartoitus) perustan lukuisille muille erikoisaloille ja -toimille:

Maan painovoimakentän poikkeavuudet merenpinnalla (1 mgal ≈ 1 miljoonasosa painovoimasta). Niitä käytetään määrittämään maan ( geoidi ) tarkka muoto ja maankuoren rakenne.

Ns. Korkeampi geodesia ( matemaattinen geodesia , maanmittaus ja fyysinen geodesia ) käsittelee muun muassa matemaattista maata , tarkkoja vertailujärjestelmiä ja geoidi- ja maapallon painovoimakentän määrittämistä . Geoidin määrittämiseen käytetään erilaisia ​​mittausmenetelmiä: gravimetria , satelliittigeodeesian ja astrogeodesian geometriset ja dynaamiset menetelmät . Vakavuuden tuntemus on tarpeen tarkan korkeusjärjestelmän luomiseksi esimerkiksi Pohjanmeren (ns. NN-korkeudet, ks. Myös Amsterdamin taso ) tai Adrianmeren osalta . Saksan virallinen korkeusjärjestelmä sisältyy Saksan pääkorkeusverkkoon (DHHN).

Geoidi (tai sen kaltevuus, poikkeama kohtisuorasta ) auttaa myös määrittämään ja vähentämään laajamittaisia ​​mittauksia ja koordinaatteja maan pinnalla. Kolmiomittausta ja pidempiä yhdyslinjoja varten merenpinta arvioidaan viite -ellipsoidilla ja lasketaan geodeettisilla viivoilla , joita käytetään myös matematiikassa ( differentiaaligeometria ), navigoinnissa ja kevyiden holvien ulottuvilla ( geodeettinen kupoli ). Geoidi- ja painovoimakenttä ovat myös tärkeitä sovelletussa geofysiikassa ja satelliittikierrosten laskemisessa.

Korkeampi geodesiassa alue on myös osoitettu, että alueen kansallinen maanmittauksen joka käsittelee alueellisia selvityksiä ja niiden viitejärjestelmät . Nämä tehtävät ratkaistiin aiemmin maanpäällisellä tasolla , mutta nyt yhä enemmän GPS: llä ja muilla satelliittimenetelmillä.

Ns alempi maanmittaus sisältää tallennuksen sivuston suunnitelmia varten rakennussuunnitteluun , dokumentointi ja luodaan digitaalisia malleja teknisten hankkeiden topografinen tallennus sivuston , The kiinteistörekisteri tutkimus ja alueiden ylläpidon .

Jos maan omistusrakenne on muuttunut ajan kuluessa monimutkaisemmaksi (jakamisen yhteydessä ostettaessa ja myytäessä tai perittyään), niin sanottu kaavoitus tulee tarpeelliseksi. Heidän tärkein väline on uusjaon , tunnetaan Itävallassa paranemiseen . Se myös jakaa kuormat tasaisesti silloin, kun alueita on nostettava suurille projekteille ( moottoritiet , uudet rakennusreitit ) (yrityksen maan vakauttaminen ).

Kanssa Ingenieurvermessung kehotetaan tutustumaan tekniseen (z. B. Gebäudeabsteckungen, Ingenieurnivellements, avulla suuret koneet, jne), ei maanmittaustoimisto

Kun suoritetaan geodeettisia tehtäviä maanalaisessa - ja myös pintakaivoksessa , puhutaan kaivosten erottamisesta tai vuoristomittauksista.

Erityinen kentät maanmittaus myös meren maanmittaus , meri maanmittauksen ja kirjaaminen hydrografiset profiileja jokien , oseanografiset tutkakorkeusmittarilta satelliittien ja yhteistyön alalla navigointi .

Lisäksi erotetaan toisistaan ​​mittaustekniikan osa-alueet teknisenä osana (instrumentointi) ja ei-tekninen osa maanmittausta kollektiivisena terminä korkeamman ja alemman geodesian aloille. Kiinteistö- ja kiinteistöjärjestelmä ei ole osa maanmittaustekniikkaa, vaikka saksalaiset tuomioistuimet, kuten Düsseldorfin korkein alioikeus (OLG), olettavat sen päätöksessään I-10 W 62/06, toisin kuin Saksan korkeakouluissa ja yliopistoissa vallitseva opillinen mielipide.

tarina

Antiikki ja keskiaika

Alkuperä maanmittaus tarpeessa, maa jakaa, maa- ja kiinteistörajat määritellä ja rajoja dokumentoidaan. Sen historia juontaa juurensa muinaisen Egyptin " hydrauliseen yhteiskuntaan " , jossa geodeetin ammatista tuli maan tärkein muutaman viikon ajan joka vuosi Niilin tulvan jälkeen .

Ihminen on aina käsitellyt tähtiä ja erityisesti maan muotoa. Aluksi oletettiin, että maa oli valtameren ympäröimä levy. Pythagoras Samoksesta (noin 500 eaa.) Totesi, että maa oli pallo, mutta hän ei pystynyt todistamaan väitöskirjaansa. Tämä saavutettiin vasta Aristoteles (noin 350 eaa.). Hän todisti väitöskirjan seuraavilla kolmella käytännön esimerkillä:

  1. Vain pallo voi heittää pyöreän varjon kuuhun aina kuunpimennyksen aikana.
  2. Kun matkustetaan pohjois-eteläsuunnassa, uusien tähtien ilmestyminen voidaan selittää vain maan pallomaisella muodolla.
  3. Kaikki putoavat esineet pyrkivät yhteiseen keskipisteeseen, nimittäin maan keskipisteeseen.

Hellenistisen tutkija Eratosthenes' mittaus on asteen välillä Alexandria ja Syene (nykypäivän Aswan) noin 240 eaa oli merkittävä . Chr. Se osoitti maan ympärysmitan 252 000 stadionilla, mikä (5000 stadionin arvio) oli lähellä todellista arvoa huolimatta epävarmasta etäisyydestä noin kymmeneen prosenttiin. Tiedemies ja aleksandrialainen Kirjastonjohtaja arvioitu kehän maapallon 7,2 astetta eroa asemaa auringon .

Kuten Egyptissä, mayojen mittaustulokset olivat hämmästyttäviä, ja geodesia liittyi ilmeisesti vahvasti tähtitieteeseen ja kalenterilaskelmiin .

Vaikeat tunnelimittaukset ovat myös 1. vuosituhannelta eaa. Perinyt, kuten 6. vuosisadalla eKr. Eupalinoksen tunneli on Samoksen .

Muinaisen geodesian tärkeitä virstanpylväitä olivat myös Kreikan ensimmäiset maailmankartat , Lähi -idän observatoriot ja erilaiset mittauslaitteet joissakin itäisen Välimeren keskuksissa . Vuonna 1023 Abu Reyhan Biruni  - tuolloin islamilaisen maailman polymatti - määritteli maapallon säteen Kabul -joen rannalla, jota silloin kutsuttiin Indukseksi, uudella mittausmenetelmällä, jonka hän oli keksinyt, lähes täsmälleen 6339,6 kilometrin etäisyydellä (säde maan päiväntasaajan kohdalla on itse asiassa 6378, 1 kilometri). Tuolloin, 11. vuosisadalla Arabiassa, aurinkokellojen ja astrolabelien rakentaminen työnnettiin huipulleen, mihin eurooppalaiset tiedemiehet, kuten Peuerbach, pystyivät rakentamaan vuodesta 1300 lähtien.

Nykyaika

Litografiakivet Baijerin valtion mittaus- ja geoinformaatiotoimiston arkistossa

Nykyajan kynnyksellä kartografian ja navigoinnin tarpeet antoivat uutta vauhtia kehitykselle , esimerkiksi kellojen ja laitteiden valmistuksessa Nürnbergissä tai portugalilaisten merenkulkijoiden käyttämissä mittaus- ja laskentamenetelmissä . Myös kulmafunktioiden (Intia ja Wien) ja kolmiomittausten (Snellius noin 1615) löytäminen kuului tähän aikakauteen . Uudet mittauslaitteet, kuten mittauspöytä (Prätorius, Nürnberg 1590), jesuiitta Athanasius Kircherin "pantometri" ja teleskooppi / mikroskooppi mahdollistivat geodesian suorittaa ensimmäiset todella tarkat Jean Picardin ja muiden maanmittaukset .

Noin vuodesta 1700 lähtien kartat paranivat jälleen tarkkojen laskentamenetelmien ( matemaattinen geodesia ) avulla. Kun mittaus asteen pitkin Pariisin pituuspiiri by Jean-Dominique Cassini , hänen poikansa Jacques Cassini ja muut laajamittaisen maa mittaus alkoi , joka saavutti ensimmäisen huippunsa 1740 kanssa määritettäessä ellipsoidisen maan säteet Ranskan Bouguer ja Maupertuis . Cassinis mitattu koko Ranskan geodeettisesti ja siten loivat perustan luomista Carte de Cassini mukaan César François Cassini de Thury ja Jean Dominique Comte de Cassini . Englanti-ranska trigonometriset tutkimus seurasi, jonka jälkeen trigonometriset tutkimus Ison-Britannian ja Irlannin .

Jotta eri hankkeiden ja kansallisten tutkimusten tulokset voitaisiin yhdistää paremmin, Roger Joseph Boscovich , Carl Friedrich Gauß ja muut ovat vähitellen kehittäneet tasauslaskentaa , jota on käytetty myös tarkkojen vertailujärjestelmien ja avaruuden mittaamisen ( kosminen geodesia) luomiseen ) vuodesta 1850 lähtien .

Tärkeimmät geodesian asemat 1800- ja 1900 -luvuilla olivat:

Geodeettisen työn tulokset

Mittauslaitteet, laitteet ja laitteet

Tärkeitä mittauslaitteita ja laitteita

(Huomautus: Maanmittaajat puhuvat yleensä instrumenteista, mutta laitteiden fotogrammetriasta.)

Erikois- ja apulaitteet

Antiikin historialliset laitteet

Nykyaikaiset historialliset laitteet

Mittaus- ja laskentamenetelmät

Mittausmenetelmä yksityiskohtaisesti (aakkosjärjestyksessä)

Laskentamenetelmät ja laskentatyökalut

Viitejärjestelmät

Organisaatiot

kansallinen

Kansainvälinen

Tärkeää geodeetiikkaa

Tapahtumat

kirjallisuus

nettilinkit

Commons : Geodesia  - kokoelma kuvia, videoita ja äänitiedostoja
Wikikirjat: Useita kirjoja aiheesta maantieteet  - oppimis- ja opetusmateriaalit
Wikisanakirja: Geodesia  - merkitysten selitykset, sanojen alkuperä, synonyymit, käännökset

Yksilöllisiä todisteita

  1. GIS: n käyttö maanmittauksessa ja geodesiassa. Julkaisussa: GIS mittaamiseen . Osoitteessa esri.de, käytetty 11. syyskuuta 2020.