Geodäsie ist die Lehre vom Vermessungswesen und stellt somit als Basis für die Beobachtung, Beschreibung und Darstellung der Erde und ihrer Veränderungen einen zentralen Fachbereich im Feld der Geowissenschaften dar.
Die Autoren Matthias Becker und Klaus Hehl haben ihre Konzeption so angelegt, dass dieses Buch mehr ist, als ein reines Lehrbuch. Vielmehr ist es auch für Praktiker interessant und wird neben Geographen, Geodäten und Geologen auch Bauingenieuren, Stadt- und Raumplanern, sowie Umwelttechnikern eine grundlegende Starthilfe zur Beschäftigung mit der Geodäsie sein. Hiermit liegt die derzeit einzige erhältliche Einführung in das Thema vor.
Lehrbuch für Studierende und Praktiker aus den Bereichen Geografie, Vermessungswesen, Geophysik, Geologie, Bauingenieurwesen sowie Stadt- und Raumplanung.
/ AUS DEM INHALT: / / /
1 Einführung 1
1.1 Gliederung und Kapitel 1
1.2 Begriff der Geodäsie 1
1.3 Einheiten und Fundamentalkonstanten 2
1.4 Notation 4
1.5 Grundlegende Konzepte 4
2 Geometrische Geodäsie 8
2.1 Koordinaten und Bezugssysteme 8
2.2 Koordinatentypen 9
2.2.1 Kartesische Koordinaten 9
2.2.2 Sphärische und ellipsoidische Koordinaten 12
2.2.3 Astronomische Koordinaten 13
2.2.4 Azimutdefinitionen 14
2.3 Internationales Terrestrisches Bezugssystem 15
2.3.1 Plattentektonische Modelle 17
2.3.2 Bezugsellipsoid und Breitentypen, GRS 80 18
2.3.3 World Geodetic System WGS 84 18
2.4 Internationales Zälestisches Bezugssystem 19
2.5 Ellipsoid und ellipsoidische Koordinaten 2 1
2.5.1 Geometrie des Ellipsoids 22
2.5.2 Meridianbogenlänge 23
2.6 Umrechnungen und Umformungen 25
2.6.1 Umrechnungen 26
2.6.2 Verebnungen 27
2.6.3 Umformungen 30
3 Physikalische Geodäsie 35
3.1 Potential und Schwerefeld der Erde 35
3.1.1 Physikalische Interpretation 4 1
3.1.2 Geopotentialmodelle 4 1
3.2 Schwere, Erdgezeiten und Geometrie des Schwerefeldes 43
3.2.1 Schwere und Schwerevariationen 43
3.2.2 Erdgezeiten 44
3.2.3 Geometrie des Schwerefeldes und Geoid 45
3.2.4 Störgrößen und Anomalien 47
3.3 Höhensysteme und geopotentielle Koten 49
3.3.1 Orthometrische Höhen 51
3.3.2 Normalhöhen 52
3.3.3 Vergleich der Höhensysteme 52
3.3.4 Vertikales Datum 53
3.4 Zeitskalen 55
3.4.1 GNSS-Zeit und Umrechnungen 57
3.5 Erdorientierungsparameter 58
3.5.1 Transformation zwischen räum- und erdfestem System . . 61
4 Satellitengeodäsie 63
4.1 Grundlagen zur Modellierung in den Raumtechniken 65
4.1.1 Satellitenbahnen 65
4.1.2 Signalausbreitung 67
4.1.3 Stationskoordinaten 68
4.2 Very Long Baseline Interferometrie und Satellitenlasermessungen . 68
4.2.1 VLBI 68
4.2.2 Laser-Entfernungsmessung zu Satelliten und zum Mond . . 70
4.3 GNSS und DORIS 72
4.3.1 GNSS 72
4.3.2 GPS 77
4.3.3 GLONASS 78
4.3.4 Galileo 78
4.3.5 Compass / Beidou 79
4.3.6 IGS und Produkte 79
4.3.7 DORIS 79
4.4 Satellitenaltimetrie 80
4.5 Schwerefeld 83
4.6 Fernerkundung 84
5 Statistische Methoden und Parameterschätzung 86
5.1 Einführung, Elemente der Statistik 86
5.1.1 Grundlegende Begriffe 86
5.1.2 Normalverteilung und statistische Tests 89
5.1.3 Modellbildung 90
5.1.4 Gewichte und Kofaktoren 91
5.1.5 Varianzen und Kovarianzen 91
5.2 Parameterschätzung 92
5.2.1 Geometrische Vorstellung 92
5.2.2 Grundlegende Vorgehensweise 94
5.2.3 Minimumbedingung 95
5.2.4 Normalgleichungen 95
5.2.5 Allgemeinfall - mehrere Unbekannte 97
5.2.6 Normalgleichungen 98
5.2.7 Fehlerrechnung 99
5.2.8 Varianzfortpflanzung 100
5.2.9 Kovarianzfortpflanzung 100
5.3 Anwendungen 101
5.3.1 Lineare Anwendungen 101
5.3.2 Nichtlineare Anwendungen 102
6 Ausgewählte Mess-, Rechen- und Auswerteverfahren 106
6.1 Messverfahren und Koordinatenbestimmung 106
6.2 Rechenverfahren 107
6.2.1 Erste und Zweite Hauptaufgabe 107
6.2.2 Geradenschnitt 110
6.2.3 Ebene Koordinatentransformationen 111
6.3 Messung geometrischer Größen 114
6.3.1 Polarverfahren 114
6.3.2 Ebener und räumlicher Bogenschnitt 115
6.3.3 Laserscanning 118
6.3.4 Polygonierung 120
6.3.5 Freie Standpunktwahl 122
6.3.6 Einschneideverfahren 122
6.3.7 GNSS-Koordinatenbestimmung 123
6.3.8 Differentielles GNSS 126
6.4 Messung physikalischer Größen 127
6.4.1 Höhenmessung 127
6.4.2 Schweremessungen, Gravimetrie 130
6.4.3 Inertiale Messysteme 131
Literaturverzeichnis 138
Index 144