Einblick in die Geodäsie

Was ist das?!

Ist Dir so eine Metallscheibe im Boden schon mal aufgefallen?
Die Metallscheibe markiert einen Messpunkt:
Punkte mit festen x- und y-Koordinaten in einem Koordinatensystem, das die ganze Erde umfasst.

Wozu braucht man sie?
Positionierung: Mit ihnen kann man herausfinden, wo man sich auf der Erde befindet.

links: „20241112 Messpunkt Beginn Kapellenstraße Tauberbischofsheim“ von Triplec85 (lizenziert unter CC BY-SA 4.0)
rechts: Weltkoordinatensystem

Aber heute kann doch jeder mit dem Handy seine Position bestimmen - GPS macht’s möglich. Dein Smartphone navigiert Dich mithilfe von Satellitensignalen auf den Meter genau durch die Welt.

Doch hast du Dich schon einmal gefragt, wer eigentlich hinter dieser Technik steckt? Wer sorgt dafür, dass all das so reibungslos funktioniert?

Das sind die Geodäten!

Sie gehen den Fragen nach: Wo bin ich? Und wie komme ich ans Ziel? Geodäsie ist die Wissenschaft, die unsere Erde vermisst und uns wertvolle Daten über ihre Oberfläche liefert. Dabei geht es längst nicht mehr nur um Positionen: Geodäten messen auch Veränderungen - etwa das Abschmelzen der Gletscher, das Absinken von Küstenregionen oder den Anstieg des Meeresspiegels. Sie helfen, Wälder zu überwachen, die durch Trockenheit oder Schädlinge bedroht sind.

Enthält Copernicus Sentinel-2-Daten (2021), aufgenommen am 30. September 2021.
Satellitenvergleich der nach der Rohingya-Krise 2017 zerstörten Wälder

Ohne hochpräzise Informationen über die Form, Bewegung und Oberfläche unseres Planeten könnten wir den Klimawandel weder verstehen noch bekämpfen.

Die Fragen „Wo bin ich?“ und „Wohin gehe ich?“ beschäftigen die Menschheit schon seit Anbeginn - und Geodäten sind es, die seit Jahrhunderten Antworten darauf liefern. Ihre Geschichte reicht bis ins alte Ägypten zurück …

 
270 v. Chr. – Eratosthenes misst den Erdumfang

Wie groß ist die Erde?
Der griechische Gelehrte Eratosthenes fand es heraus – mit Sonnenstand, Schatten und etwas Geometrie. Er verglich den Sonnenstand in Syene (heute Assuan) und Alexandria und kam so auf einen Erdumfang von etwa 39.375 km – nur rund 700 km neben dem heutigen Wert!

links: Erasthotenes
rechts: Bestimmung des Erradius

 
1600er - Planetenbahnen made in Weil der Stadt

Johannes Kepler entdeckte, dass Planeten sich nicht in perfekten Kreisen bewegen, sondern in Ellipsen – auf Basis präziser Beobachtungsdaten und viel Mathematik.

Seine Erkenntnisse gelten bis heute und bilden die Grundlage für viele Anwendungen – unter anderem für die Berechnung von Satellitenbahnen, etwa bei GPS.

Kepler machte aus Beobachtung Vorhersage – ein Schlüsselprinzip der Wissenschaft.

links: Planetenbahnen
rechts: „Vergleich der Umlaufbahnen von GPS, GLONASS, Galileo und COMPASS“ von cmglee(lizenziert unter CC BY-SA 3.0).

 
1680 - Netwons Theorie der Erdgestalt

Isaac Newton vermutete, dass die Erde durch ihre Rotation an den Polen abgeplattet sein müsse – also keine perfekte Kugel, sondern ein sogenanntes Rotationsellipsoid ist.

Erst 60 Jahre später wurde diese Theorie durch zwei aufwendige Expeditionen bestätigt: Zwei Forscherteams machten sich auf den Weg – eins nach Lappland und eins nach Peru. Ergebnis: Der Erdumfang ist am Äquator tatsächlich größer als an den Polen.

„Gedenktafel zur Europäischen Gradmessung auf dem Großen Feldberg im Taunus“ von dontworry (lizenziert unter CC BY-SA 3.0).

 
1750er - Tobias Mayer und die Navigation mit dem Mond

Tobias Mayer, Mathematiker und Astronom, berechnete die Bewegung des Mondes so genau, dass Seefahrer damit ihre Position auf dem Meer bestimmen konnten.

Das war entscheidend für die Navigation auf den Weltmeeren – lange vor GPS.

„Detail, Tobias Mayer Geburtshaus, Marbach am Neckar“ von Dr. Bernd Gross (lizenziert unter CCBY-SA 3.0).

 
1800er - Bohnenberger und dieLandesvermessung in Württemnberg

J. G. F. von Bohnenberger war ein Pionier derLandesvermessung in Süddeutschland. Er nutzte lange, gerade Straßen (z. B. zwischen Ludwigsburg und dem Schloss Solitude) und klassische Messinstrumente wie Quadrant und Sextant, um das Königreich Württemberg zu vermessen. Seine Arbeit war die Grundlage für moderne Karten und ein genaueres Verständnis von Raum und Lage. Sie war so präzise, dass man seine Messpunkte heute noch finden kann!

links: „Detailblick vom Schloss Solitude (Stuttgart) auf die Solitudeallee (Ludwigsburg)“ von Nixus (lizenziert unter CC BY-SA 3.0).
rechts: „Basislinie Solitude-Allee in Ludwigsburg, Endpunkt in der Straßenachse“ von Ludwigs Unbürger (lizenziert unter CC BY-SA 4.0).

 
1950er - Entwicklung von GPS

Wer kann sich heute noch ein Leben ohne GPS im Handy oder Navi vorstellen?
Doch wie fing alles an?
GPS ist Teil von GNSS – ein Satellitensystem zur Positionsbestimmung, mit Ursprüngen in den1950/60er Jahren. GPS war das erste System, entwickelt in den USA fürs Militär. 1983 wurde ein koreanisches Flugzeug nach Kursabweichung im sowjetischen Luftraum abgeschossen – danach wurde GPS erstmals zivil nutzbar. Inzwischen haben auch andere Länder eigene Systeme, z.B. Galileo (EU), GLONASS (Russland), Beidou (China).

GPS- Satelliten

 

Hoffentlich hat Dir der kurze geschichtliche Einblick gefallen.
Wie Du gesehen hast, gibt es die Geodäsie schon sehr lange.

All das lernt man im Studiengang Geodäsie und Geoinformatik an der Uni Stuttgart.
In dem Studiengang erfährt man noch viel mehr u.a. über das autonome Fahren, Drohnenvermessung, Rekonstruktion von 3D-Modellen aus Bildern.

Wenn du Interesse daran hast, besuche doch gerne die Internetseite des Studiengangs Geodäsie und Geoinformatik der Uni Stuttgart und finde mehr heraus:

Studiengang GuG   https://www.uni-stuttgart.de/studium/bachelor/geodaesie-und-geoinformatik-b.sc./

Instagram   https://www.instagram.com/geodaesie_stuttgart/

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Thomas Hobiger

Prof. Dr. techn.

Studiendekan Geodäsie & Geoinformatik

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Uwe Sörgel

Prof. Dr.-Ing.

Fachstudienberater

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Wanda Herzog

Dipl.-Betr. Wirt. (FH)

Studiengangmanagerin Geodäsie & Geoinformatik

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