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Als '''Hochzieltriangulation''' werden frühere Methoden der [[Landesvermessung]] bezeichnet, wo ein Großteil der Zielpunkte nicht auf der Erdoberfläche liegt, sondern stattdessen [[Ballon]]s, künstliche Flugkörper, Gestirne oder unzugängliche hohe [[Berggipfel]] angezielt werden. Mit Ausnahme der letzteren sind deren Koordinaten veränderlich, so dass sie in der Berechnung der Standpunkte eliminiert werden müssen.

Die einfachste Methode dazu ist das ''[[Simultanmessung|gleichzeitige]]'' Anzielen dieser Hochziele von mindestens zwei terrestrischen Standpunkten. Dann können mathematische Schnittverfahren (Schnittebenen) formelmäßig so angesetzt werden, dass die Koordinaten der Hochziele im Berechnungsgang herausfallen (siehe auch [[Stellartriangulation]]).

Die Hochzieltriangulation bietet mehrere Vorteile, die heute aber gegenüber den [[Satellitengeodäsie|Satellitenmethoden]] in den Hintergrund getreten sind:
# Bildung weit ausgedehnter [[Vermessungsnetz]]e
# und damit günstigere [[Fehlerfortpflanzung]]
# geringerer Einfluss atmosphärischer Lichtbrechung ([[terrestrische Refraktion]]), Vermeidung von [[Seitenrefraktion]]
# keine Notwendigkeit aufwendiger Stabilisierung ([[Vermarkung]], [[Vermessungspfeiler|Messpfeiler]] usw.)
# völlig unabhängige Kontrolle der terrestrischen [[Landesvermessung]].

Die Methodik geht vermutlich bereits auf das 19. Jahrhundert zurück, wurde aber in den 1950er und 1960er Jahren in mehrfacher Hinsicht weiterentwickelt:
* einerseits durch [[Winkelmessung]] mit Spezialinstrumenten (z. B. [[Kinetheodolit]]e),
* andererseits durch [[fotografisch]]e Aufnahmen der Hochziele vor dem Hintergrund des [[Sternhimmel]]s,
* und im Rahmen des internationalen [[Baltischer Ring|Ostseerings]] vom finnischen [[Geodät]]en [[Yrjö Väisälä]] mittels hoch fliegender [[Ballonsonde (Messinstrument)|Ballonsonde]]n erfolgreich erprobt. Väisälä konnte damit die Verbindungslinie [[Helsinki]]-[[Turku]], die wegen ihrer 150 Kilometer für Messungen entlang der [[Erdoberfläche]] viel zu lang ist, mit einer Richtungsgenauigkeit von unter 1″ bestimmen. Dies war 2× besser als das bereits außergewöhnlich genaue [[Triangulationsnetz]] von [[Finnland]].

Die rein '''terrestrische''' Triangulation mit unzugänglichen Fern- bzw. [[Hochziel|Hochpunkten]] wurde u. a. bei [[Expedition]]en eingesetzt – etwa der [[Österreichisch-Ungarische Nordpolexpedition|Österreich-Ungarischen Nordpolexpedition]] 1872 bis 1874 von [[Julius Payer]] und [[Carl Weyprecht]] mit dem Eisbrecher „Tegetthoff“. Bei der fernen Vorbeifahrt an [[Nowaja Semlja]] konnten durch wiederholte Anzielung von [[Kap]]s und markanten [[Doppelgipfel]]n die nur ungenauen [[Küstenkarte]]n verbessert werden, und die Einmessung einiger Inseln und Gipfel im von der Ferne entdeckten [[Franz-Josef-Land]] gelang Payer, obwohl das Schiff bereits im Eis festsaß.

Ähnlich ging die indische [[Große Trigonometrische Vermessung]] bei der Vermessung der hohen [[Himalaya]]-Gipfel vor, als deren höchster der nach dem Chefgeodäten benannte [[Mount Everest]] erkannt wurde.

Die '''kosmische''' Version der Hochzieltriangulation stützt sich hingegen auf die Nutzung des [[Sternhimmel]]s als Hintergrund. Er wird samt den Flugkörpern durch [[ballistische Kamera]]s aufgenommen und liefert damit eine [[Referenzfläche]] im Inertialsystem der Sterne. Die Flugkörper (ab 1959 auch Satelliten) werden gleichzeitig von zwei [[Bodenstation]]en fotografiert, indem ihre am Himmel gezogene Spur mittels Zeitmarken in Punkte zerhackt und vor dem Sternhintergrund abgebildet wird. Später verwendete man dafür spezielle [[Satellitenkamera]]s.

Die Ausmessung der [[Fotoplatte]]n erfolgt an [[Photogrammetrie|photogrammetrisch]]en Komparatoren auf einige [[µm]] genau. Die gleichzeitig aufgenommenen „Beobachtungs[[vektor]]en“ jedes Spurpunktes definieren dann jeweils eine [[Ebene (Mathematik)|Ebene]], welche die Verbindungslinie der zwei Standpunkte enthält und direkt im Fundamentalsystem der [[Fundamentalstern|Sterne]] – also [[absoluter Raum|absolut]] – orientiert ist. Die Ebenen werden miteinander geschnitten, was den genauen [[Verbindungsvektor]] zwischen den Kameras ergibt.

Ab den frühen 1960er-Jahren wurde die Methodik zur [[Satellitentriangulation]] weiterentwickelt. Mit verbesserten, teilweise schon automatisierten Satellitenkameras wurden in den [[1970er]]n weltweit mehrere [[interkontinental]]e Satellitentriangulationen durchgeführt, was bis dato wegen der [[Erdkrümmung]] technisch undurchführbar war. Die Astronomen und Geodäten des [[Smithsonian Astrophysical Observatory|SAO]] konnten erstmals die gegenseitige Lage von vier Kontinenten ''direkt'' bestimmen, wobei Messstrecken über 5000 km überbrückt werden mussten. Als [[Hochziel]]e dienten die Ballonsatelliten [[Echo 1]] und [[Echo 2|2]] mit ihren 1000–1500 km hohen Bahnen. Die erreichte Meter-Genauigkeit übertraf die bisherigen Daten um das 10- bis 20-Fache. Auch [[Westeuropa]] wurde mit einem dichten Netz zwischen etwa 20 Universitätsinstituten überzogen, das den Namen ''[[WEST]]'' erhielt und zur genauen Definition des Europanetzes [[Europäisches Datum 1979]] beitrug.

Den Höhepunkt dieser Entwicklung stellt das 1974 fertiggestellte „[[Weltnetz der Satellitentriangulation]]“ dar, mit dem weltweit 46 Stationen geodätisch verbunden wurden. Durch Auswertung einiger Tausend Fotoplatten (ballistische Kameras vom Typ [[BC-4]]) ließ sich das [[Geodätisches Datum|geodätische Datum]] aller beteiligten Staaten international auf 3 bis 5 m genau festlegen, was je nach [[Lotabweichung]] 10- bis 30-mal genauer als bisher war. Nur die [[Sowjetunion]] und [[China]] blieben dieser bis dato einmaligen globalen Kooperation aus militärischen Gründen (Geheimhaltung der Koordinaten) fern. Etwa die Hälfte der Platten wurde zwar korrekt (mit Sternen und dem vorausberechneten Satelliten) aufgenommen, ihr Pendant auf den 1–2 jeweiligen [[Gegenstation]]en misslang aber (meist wegen überraschender [[Bewölkung]] oder zu starkem [[Wind]]). Diese kalkulierten Ausfälle wurden durch die große Überbestimmung beim [[Netzausgleich]] wettgemacht.

Nachteilig an der Satelliten- bzw. Stellartriangulation ist lediglich, dass die gleichzeitige Sichtbarkeit von Ballons, Flugkörpern oder Satelliten auf mindestens zwei (besser 3) weit entfernten Bodenstationen bzw. [[Sternwarte]]n gegeben sein muss. Erleichtert wird dies durch verlässliche [[Wetterprognose]]n. Dass dies im „Weltnetz“ etwa 1000-mal gelungen ist, hat auch zur internationalen Verständigung und dem Ende des [[Kalter Krieg|Kalten Krieges]] beigetragen. Die heutige [[Erdmessung]] ist hingegen durch den Übergang von Licht- auf [[Mikrowellen]] (Systeme [[Global Positioning System|GPS]], [[GLONASS]] und Galileo) von diesen Einschränkungen frei geworden.

== Literatur ==
* [[Karl Ledersteger]]: ''Astronomische und Physikalische Geodäsie (Erdmessung)'', [[Handbuch der Vermessungskunde|JEK]] Band V (870 S., speziell Kap. 2, 5 und 13), J.B. Metzler-Verlag, Stuttgart 1968.
* A.Berroth, [[Walter Hofmann (Geodät)|Walter Hofmann]]: ''[[Kosmische Geodäsie]]'' (356 S., speziell Kapitel 1, 5, 13–15), Verlag G.Braun, Karlsruhe 1960
* [[Hellmut Schmid]]: ''Das Weltnetz der Satellitentriangulation''. In: ''Wiss. Mitteilungen der ETH Zürich'' und (engl.) ''Journal of Geophysical Research'', 1974.

== Siehe auch ==
* [[Sichtweite]], [[Triangulation (Geodäsie)|Triangulation]], [[Netzausgleichung]]
* [[Erdfigur]], [[geodätisches Datum]], [[Satellitenfotografie]]
* Wichtige Forscher: [[Yrjö Väisälä]], [[Karl Killian]], [[Karl Rinner]]

[[Kategorie:Geodäsie]]
[[Kategorie:Astrometrie]]
[[Kategorie:Photogrammetrie]]

Hochzieltriangulation - Versionsgeschichte

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