zfv 5/2002

Die terrestrischen Vermessungsverfahren haben sich in den vergangenen 25 Jahren stark verändert. Der Rationalisierungsdruck hat bei der klassischen statischen Punktbestimmung durch den Einsatz von motorisierten Tachymetern und Satellitenmethoden zu völlig neuen Arbeitsabläufen geführt.
In einer Serie von Beiträgen wird über die Grundlagen und Einsatzmöglichkeiten kinematischer Messverfahren, über die technische Realisierung und die umfangreichen Erfahrungen von den Mitgliedern der Arbeitsgruppe ikV berichtet werden.
[Siehe auch zfv 5/2002, 127. Jg., S. 281–290] 

Die Nutzung der modernen Hochtechnologie in der geodätischen Messtechnik hat zu neuen Messsystemen und Messmethoden geführt. Dabei ist ein ausgeprägter Trend zu kinematischen Messverfahren festzustellen.
Messverfahren werden als kinematisch bezeichnet, wenn die Erfassung der Bewegung eines Objektes mittelbar oder unmittelbar zu dem gesuchten Messergebnis führt. Die mathematische Beschreibung der Bewegung bzw. des Zustands eines bewegten Objektes kann in verschiedenen Koordinatensystemen erfolgen. Dabei wird kein Bezug zu verursachenden Kräften hergestellt sondern die Bewegung nur als zeitliche Änderung des Zustands modelliert.
In Abhängigkeit von der Rolle, die das kinematische Objekt im Messverfahren spielt, können drei Gruppen unterschieden werden:
– Das Messergebnis ist der momentane Zustand bzw. die Bahn des bewegten Objekts. Typische Objekte sind Flugkörper, Landfahrzeuge, Schiffe, schwere Maschinen und Roboter. Die Messungen werden entweder vom Objekt aus zu Fixpunkten oder anderen kinematischen Objekten bekannter Bahn ausgeführt. Oder die Messungen erfolgen mit autonomen Messsystemen, die mitgeführt werden, oder von Festpunkten aus mit zielverfolgenden Messsystemen oder bildgebenden Sensoren.
– Das Messergebnis ist die Position statischer Punkte, die Dimension von Körpern oder die Form von Flächen. Die Messungen werden entweder zu kinematischen Objekten durchgeführt, deren Bahn genau bekannt ist, oder von kinematischen Objekten aus, meist mit bildgebenden Sensoren oder Scannern, wobei der Zustand des Objektes zum Messzeitpunkt bekannt oder rekonstruierbar sein muss.
– Das Messergebnis sind reversible oder irreversible Deformationen künstlicher oder natürlicher Objekte. Bei langsam ablaufenden Deformationen können konventionelle statische Messverfahren eingesetzt werden. Die Beobachtung von Schwingungen erfolgt durch kinematische Messungen von Festpunkten aus oder durch am Objekt angebrachte Sensoren.
[Siehe auch zfv 5/2002, 127. Jg., S. 281]

Das Management der Infrastruktur für den Straßen-, Schienen- und Wasserverkehr erfordert den Einsatz leistungsfähiger Informationssysteme. Um Datenbasen für diese Informationssysteme zu schaffen und die Interoperabilität mit bereits existierenden IT-Lösungen und Datenbeständen zu ermöglichen, werden einheitliche Objektdefinitionen und Datenmodelle z. Z. erarbeitet bzw. eingeführt.
Der Aufbau neuer Datenbasen erfordert die Inventur der vorhandenen Verkehrsinfrastruktur. Diese kann teilweise durch die Auswertung vorhandener analoger und digitaler Unterlagen erfolgen, wobei jedoch die Qualitätsziele Vollständigkeit, Genauigkeit und Aktualität nur durch zusätzliche Datenerfassung im Feld realisierbar sind. Wenn geeignete Unterlagen fehlen, muss die gesamte Inventur durch Neuaufnahme erfolgen. Der Aufwand für die Datenerfassung im Feld kann erheblich reduziert werden, wenn statt konventioneller Vermessungstechnik kinematische Messmethoden eingesetzt werden, für die es bereits praxisreife Multisensorsysteme gibt.

Für Wettervorhersage und Klimaforschung ist eine genaue Kenntnis der atmosphärischen Wasserdampfverteilung besonders wichtig. Bestehende Defizite können durch den Einsatz der GPS-Technologie teilweise geschlossen werden.
Nach einer kurzen Einführung in internationale Aktivitäten wird auf das GASP-Projekt, in dem ein System zur quasi-operationellen Bestimmung des Wasserdampfes in einem deutschlandweiten GPS-Netz realisiert wird, eingegangen. Validierungen mit verschiedenen Instrumenten und mit dem Lokal-Modell des Deutschen Wetterdienstes bestätigten eine erreichte Genauigkeit von 1?2 mm im Wasserdampfinhalt, was für die Anwendung in der Wettervorhersage ausreichend ist. Fallstudien zeigten bereits einen positiven Einfluss der Einbeziehung von GPS, es bedarf jedoch weiterer Feinabstimmungen auf beiden Seiten.

Der vorliegende Artikel nimmt Bezug auf die Publikation »Erstellung eines digitalen Höhenmodells (DHM) mit Dreiecks-Bézier-Flächen« von H. Hähnle und E.W. Grafarend in zfv 3/2002. In diesem Beitrag werden Bézier-Dreiecke vorgestellt und die Möglichkeit eines DHMs auf Basis derselben diskutiert. Ein paar Ergänzungen vervollständigen diese interessante Publikation.
[Siehe auch zfv 3/2002, 127. Jg., S. 193–199] 

Berichtigung zu »Grundstücksmarkt-Transparenz durch moderne Technologien – Digitale Kaufpreis- und Bodenrichtwert-Informationen in Hessen« von C. Donath, C. Etschmaier und B. Heckmann (zfv 4/2002, S. 225–230).
[Siehe auch zfv 4/2002, 127. Jg., S. 225–230]