zfv 1/2019

Editorial | Wenn man in der Wissenschaft, so auch in der Geodäsie, die Erde oder deren Sub-Systeme vermisst, dann spielen Grenzen keine Rolle. Es geht darum, etwa bei der Erdmessung, bestimmte Geo-Prozesse besser zu verstehen oder eine globale Grundlage für nachgeordnete Vermessungszwecke zu schaffen. Internationale Zusammenarbeit ist essentiell, und zunehmend interdisziplinäre Kooperation – über den Tellerrand blicken und offen sein für neue Ideen. …

Geodäsie im FOKUS | Durch Stock und Stein, Wiesen, Felder, Gebirge und den einen oder anderen Bach: Die Staatsgrenze zwischen Österreich und Deutschland muss mit ihren über 800 Kilometern Länge regelmäßig neu vermessen werden.

Die Erdmessung trägt maßgeblich dazu bei, die Veränderungen unseres Planeten auf allen relevanten Skalen in Raum und Zeit messtechnisch zu quantifizieren und mit geeigneten Analysetechniken für den Nutzer aufzubereiten. Das vorliegende Papier dokumentiert den aktuellen Stand und nennt die wichtigsten Zukunftsaufgaben, die die Erdmessung in Deutschland mit einem zeitlichen Horizont bis 2030 identifiziert hat. Wesentliche Aufgabe ist dabei die Verwirklichung eines innovativen, integrierten und interdisziplinären Ansatzes.

Siehe auch zfv 2022 only online.

In 1878 the astronomer Heinrich Bruns published his famous article “Die Figur der Erde” (The Figure of the Earth), where he proposed to represent the Earth’s geometry by a global polyhedron. Thereby gravity potential at all polyhedron points provides the necessary height information. Making use of all measurement techniques of his time, Bruns showed that the realization of such a concept is possible, in theory. The practical implementation suffered, however, from the effect of tropospheric refraction on zenith angles and from the inaccessibility of the world’s oceans to geodetic measurements.
Space techniques have revolutionized geodesy. Meanwhile, under the umbrella of the International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS), the International Association of Geodesy (IAG) provides a terrestrial reference system from a combination of the space techniques Very Long Baseline Interferometry, Satellite Laser Ranging, Global Navigation Satellite Systems and Doppler Orbitography and Radiopositioning. Its realization, the International Terrestrial Reference Frame (ITRF), published in intervals of typically five years, consists of a long list of precise station coordinates and velocities. It resembles Bruns’ concept of a global polyhedron. The satellite gravimetry missions CHAMP, GRACE and GOCE resulted in a substantial improvement of the global knowledge of the Earth’s gravity potential. Its combination at short spatial scales with terrestrial and altimetric gravity anomalies and with topographic heights will allow adding globally consistent gravity potential or height information to the coordinates of the ITRF. In all countries with good geodetic infrastructure an adequate and highly flexible global height system could be established in this manner already now for research and application. It would reveal systematic distortions of existing height systems, identify height offsets between them, and allow it to monitor temporal height changes in a global context. We recommend – as an activity of the Global Geodetic Observing System – the development of a concept of periodical supplementation of the ITRF by globally homogeneous potential/height information.