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Geodäsie
Die Geodäsie ist die Wissenschaft von der Vermessung und Aufteilung der Erde - in Flächen, Punkte, Markierungen. Dies umfasst die Bestimmung der geometrischen Figur der Erde, ihres Schwerefeldes und der Orientierung der Erde im Weltraum.
In der wissenschaftlichen Systematik ist die Geodäsie vor allem den Ingenieurwissenschaften zugeordnet. Besonders deutlich wird dies an den Universitäten und Fachhochschulen, an denen das Geodäsiestudium oft nicht dem Fachbereich der Naturwissenschaften, sondern dem Bauingenieurwesen zugeordnet ist. Des Weiteren stellt die Geodäsie das Bindeglied zwischen Astronomie und Geophysik dar.
Um 1950 etablierte sich die Luftbildmessung als eigenes Fach unter dem Namen Photogrammetrie – seit den 1990er-Jahren meist mit der Fernerkundung als Doppelfach gesehen. Ab 1958 entstand die Satellitengeodäsie.
Die Geodäsie liefert mit ihren Vermessungsergebnissen (z. B. aus Kataster- und Landesvermessung, Ingenieurgeodäsie, Photogrammetrie und Fernerkundung) die Grundlagen für zahlreiche andere Fachgebiete und Tätigkeiten.
Höhere Geodäsie
Die höhere Geodäsie ist jener Teil der Geodäsie, der sich mit der großräumigen Form der Erde (Erdfigur, Geoid), ihren Bewegungen (vor allem Erdrotation, Nutation, Kontinentalverschiebung) und dem Erdschwerefeld befasst.
Geschichte
Ihren Ursprung hat die Geodäsie in der Notwendigkeit, Land aufzuteilen, Grundstücks- und Eigentumsgrenzen zu definieren und Landesgrenzen zu dokumentieren. Ihre Geschichte reicht bis in die „hydraulische Gesellschaft“ des alten Ägypten zurück, wo der Beruf des Geodäten alljährlich nach der Nilüberschwemmung für einige Wochen zum wichtigsten des Landes wurde.
Wie in Ägypten waren auch die vermessungstechnischen Leistungen der Maya erstaunlich, wo die Geodäsie offenbar stark mit Astronomie und Kalenderrechnung zusammenhing.
Wichtige Marksteine der antiken Geodäsie waren auch die ersten Weltkarten aus Griechenland, die Sternwarten im Mittleren Osten und diverse Messinstrumente an einigen Zentren des östlichen Mittelmeeres. 1023 ermittelte Abu Reyhan Biruni – ein Universalgelehrter der damaligen islamischen Welt – mit einem von ihm erfundenen neuen Messverfahren den Radius der Erdkugel am Ufer vom Kabulfluß, damals Indus genannt, ziemlich genau zu 6339,6 Kilometer (der Radius am Äquator der Erde beträgt tatsächlich 6378,1 Kilometer). Damals wurde im Arabien des 11. Jahrhunderts der Bau von Sonnenuhren und Astrolabien zu höchster Blüte getrieben, worauf ab 1300 auch europäische Wissenschaftler aufbauen konnten.
Mit dem Aufbruch in die Neuzeit sorgten die Bedürfnisse von Kartografie und Navigation für einen erneuten Entwicklungsschub, beispielsweise in der Uhren- und Geräteproduktion von Nürnberg oder den Mess- und Rechenmethoden der Seefahrer Portugals. In diese Epoche fällt auch die Entdeckung der Winkelfunktionen (Indien und Wien) und der Triangulation (Snellius um 1615). Neue Messinstrumente wie der Messtisch (Prätorius, Nürnberg 1590), das „Pantometrum“ des Jesuiten Athanasius Kircher und das Fernrohr/Mikroskop ermöglichten der Geodäsie die ersten wirklich präzisen Landesvermessungen.
Ab etwa 1700 verbesserten sich die Landkarten erneut durch exakte Rechenmethoden (mathematische Geodäsie). Mit der Gradmessung entlang des Pariser Meridians durch Jean-Dominique Cassini, seinen Sohn Jacques Cassini und andere begann die großräumige Erdmessung, die 1740 mit der Bestimmung der ellipsoidischen Erdradien durch die Franzosen Bouguer und Maupertuis einen ersten Höhepunkt erlebte. Die Cassinis vermaßen ganz Frankreich geodätisch und legten damit die Grundlage für die Erstellung der Carte de Cassini.
Um die Ergebnisse verschiedener Projekte und Landesvermessungen besser kombinieren zu können, entwickelten Roger Joseph Boscovich, Carl Friedrich Gauß und andere schrittweise die Ausgleichsrechnung, die seit etwa 1850 auch der Etablierung präziser Bezugssysteme und der Vermessung des Weltraums (kosmische Geodäsie) zugute kam.
Für die Geodäsie des 19. und 20. Jahrhunderts waren die wichtigsten Stationen:
- die Einführung des Meters, des Greenwicher Nullmeridians und ab 1950 eines globalen Zeitsystems, das auf Funktechnik und Quarzuhren beruhte
- die Geoid- und Schweremessung sowie Querverbindungen zur Geophysik
- Erhöhung der Messgenauigkeit auf etwa das Hundertfache (dm ⇒ mm pro km), wozu Weiterentwicklungen von Theodolit und Winkelmessung, die optische und später elektrooptische/elektronische Distanzmessung beitrugen
- Ab 1960 der zunehmende Einsatz von künstlichen Erdsatelliten und die Entwicklung der Satellitengeodäsie, die erstmals interkontinentale Messungen ermöglichte und um 1990 die globalen Systeme (wie GPS) verwirklichte
- Ab etwa 1980 Radioastronomie mittels Interferometrie (VLBI) als Basis hochpräziser Referenzsysteme wie ITRF, ETRS89 für globale Geodäsie und für die Geodynamik der Erdkruste.
Siehe auch
Weblinks
Quellen
Bildernachweis