imported>Mediatus: sh. Disk „Photogrammetrie“

2021-06-13T13:23:12Z

sh. Disk „Photogrammetrie“

Neue Seite

Die '''Satellitentriangulation''' ist ein Verfahren der [[Satellitengeodäsie]], das zur Einmessung von [[Bodenstation]]en mittels gleichzeitig fotografierter Satellitenpositionen dient. Es können [[Satellit (Raumfahrt)|künstliche Erdsatelliten]] mit Bahnhöhen zwischen 500 und 5.000 km verwendet werden, wobei sie nur als [[Hochziel]]e dienen und ihre Bahnen selbst außer Betracht bleiben.

== Geschichte ==
Das Verfahren wurde unter dem Namen „[[Stellartriangulation]]“ bereits in den [[1950er]]-Jahren – also schon ''vor'' dem Beginn der [[Raumfahrt]] – vom finnischen [[Geodät]]en [[Yrjö Väisälä]] entwickelt und mittels hochfliegender [[Ballonsonde (Messinstrument)|Ballonsonde]]n erfolgreich erprobt. Väisälä konnte damit die Verbindungslinie [[Helsinki]]-[[Turku]], die wegen 150 km Länge für [[Landesvermessung|Messungen]] auf der [[Erdoberfläche]] viel zu lang ist, mit einer Richtungsgenauigkeit von unter einer Bogenminute bestimmen. Damals war dies etwa doppelt so gut wie das an sich hervorragende [[Triangulation (Geodäsie)|Triangulationsnetz]] von [[Finnland]] und ermöglichte außerdem durch die neuartige Methodik eine völlig unabhängige Kontrolle der [[Landesvermessung]].

== Prinzip ==
Diese Methodik stützt sich auf die Nutzung des [[Sternenhimmel]]s als [[Referenzfläche]]. Die Flugkörper (ab 1959 auch Satelliten) werden [[Simultanmessung|gleichzeitig]] von ''zwei [[Satellitenstation]]en'' fotografisch eingemessen, indem ihre am Himmel gezogene Spur in Punkte "zerhackt" und vor dem [[Sternhintergrund]] abgebildet wird.

Nach der Ausmessung der [[Fotoplatte]]n mit Hilfe [[Astrometrie|astrometrischer]] [[Auswertegerät]]e (oder alternativ: mittels [[Photogrammetrie]]) werden die „Beobachtungs[[vektor]]en“ jedes Spurpunktes zur Definition einer [[Ebene (Mathematik)|Ebene]] verwendet, die von allem Anfang an im [[Koordinatensystem]] der [[Fundamentalstern|Sterne]] festgelegt, also absolut orientiert ist. Diese Tatsache ist ''einer'' der zwei Errungenschaften der Methode.

Die zusammengefassten Ebenen beider Bodenstationen werden dann abermals zum Schnitt gebracht, was den genauen [[Stellartriangulation|Verbindungsvektor]] zwischen den [[Satellitenkamera]]s ergibt. Durch die [[Relative und absolute Orientierung|absolute Orientierung]] ist als Ergebnis frei von der [[Lotabweichung]], welche die terrestrische Vermessung zwischen Kontinenten bis 1960 auf Genauigkeiten von etwa 100 Meter beschränkt hat.

== Anwendungen ==
Nach dem Prinzip der Stellartriangulation wurden in den 1960er und 1970er Jahren weltweit mehrere interkontinentale [[Netz (Geodäsie)|Vermessungsnetze]] beobachtet, was bis dato wegen der [[Erdkrümmung]] technisch undurchführbar war. Eines dieser Netze (Projekt des [[Smithsonian Astrophysical Observatory|SAO]] in Massachusetts) konnte erstmals [[Kontinent|interkontinentale]] Messstrecken mit Genauigkeiten von einigen Metern realisieren, was die bisherigen Daten um den Faktor 10–20 übertraf. Eine ähnliche Güte hatte das sehr dichte [[Westeuropa]]-Netz ''WEST''.

In den Jahren bis [[1974]] wurde das [[Weltnetz der Satellitentriangulation]] gemessen, woran sich einige Dutzend internationale Beobachtungsteams beteiligten. Als Messkameras wurden [[Ballistische Kamera]]s vom Typ [[BC-4]] der schweizerischen Firma [[Wild Heerbrugg]] (heute Leica) verwendet, allerdings jene mit längerer Brennweite von etwa 45 cm. Die Genauigkeit der insgesamt 46 Bodenstationen (durchschnittliche Distanz 3.000 bis 5.000 km) betrug ± 5 m nach Kombination mit einem [[Dopplersatellit|Doppler]]-Satellitennetz ± 3 m. Dieser global fast einheitliche Genauigkeitsstatus konnte erst mit der Entwicklung des [[Global Positioning System|GPS]] (praktisch einsetzbar ab etwa 1990) in den Dezimeter-Bereich *) gesteigert werden. Die Forschungen verschiedenen Geodäten zur kombinierten [[Ausgleichsrechnung|Ausgleichung]] der Satellitentriangulation mit Doppler- und terrestrischen Vermessungsnetzen (z. B. [[Helmut Wolf (Geodät)|Helmut Wolf]] 1980–1989) verbesserte die [[Landesvermessung]] weiter und kommt bis heute der modernen [[Satellitenortung]] zugute.

<small> *) Heute haben die internationalen Referenzstationen des [[International Terrestrial Reference Frame|ITRF]] bereits cm-Genauigkeit.</small>

Die Methode der Stellar- bzw. Satellitentriangulation sticht methodisch durch ihre Einfachheit hervor, hat aber neben ihren zwei wesentlichen Vorteilen (absolute Orientierung im Sternsystem, kontinent-überspannende Reichweite) aber einen praktischen Nachteil: sie erfordert die gleichzeitige Sichtbarkeit von Satelliten auf mindestens zwei (möglichst 3–4) weit entfernten Bodenstationen bzw. [[Sternwarte]]n. Dass dies im "Weltnetz" etwa 1.000-mal gelungen ist, war die bis 1974 größte gemeinsame Aktion der „[[Höhere Geodäsie|geodetic]] Community“. Heute sorgen spezielle, permanente Gruppen von Wissenschaftlern und internationale [[Internationaler Dienst für Erdrotation und Referenzsysteme|Dienste]] der [[Internationale Union für Geodäsie und Geophysik|IUGG]] und [[International Association of Geodesy|IAG]] für ähnliche periodische [[Messkampagne]]n, die allerdings wegen der nun verwendeten [[Mikrowellen]] vom Problem des [[Wetter]]s und der [[Bewölkung]] befreit sind.

== Siehe auch ==
* [[Erdfigur]], [[Triangulation (Messtechnik)]], [[Netzausgleichung]]
* [[Hochzieltriangulation]], [[Satellitenfotografie]], [[Sichtweite]]

== Literatur ==
* A. Berroth und [[Walter Hofmann (Geodät)|Walter Hofmann]]: ''[[Kosmische Geodäsie]].'' [[G. Braun Buchverlag|Verlag G.Braun]], Karlsruhe 1960 (speziell Kapitel 1, 5, 13–15)
* [[Deutsche Geodätische Kommission|DGK]]: ''Berichte über die Vollsitzung der Deutschen Geodätischen Kommission''. Institut für Theoretische Geodäsie der Univ. Bonn, DGFI-Verlag München 1963–1990
* H. Deker: ''Die Anwendung der Photogrammetrie in der Satellitengeodäsie.'' DGK Heft, München 1967
* G. Hayes ([[Smithsonian Astrophysical Observatory|SAO]]): ''Trackers of the Sky.'' Cambridge, Mass. ca. 1975
* [[Gottfried Gerstbach]]: ''Satellitengeodäsie''. Skriptum zur gleichnamigen Vorlesung, TU Wien 1990
* [[Karl Ledersteger]]: ''Astronomische und Physikalische Geodäsie (Erdmessung)'', [[Handbuch der Vermessungskunde]] Band V (speziell Kap. 2, 5 und 13), J. B. Metzler-Verlag, Stuttgart 1968.
* [[Hellmut Schmid]]: ''Das Weltnetz der Satellitentriangulation''. Wiss. Mitteilungen der ETH Zürich und (engl.) Journal of Geophysical Research, 1974.
* [[Klaus Schnädelbach]] et al.: ''Western European Satellite Triangulation Programme (WEST), 2nd Experimental Computation''. Mitteilungen Geodät. Inst. Graz, Band 11/1, Graz 1972
* [[Günter Seeber]]: ''Satellitengeodäsie.'' de Gruyter, Berlin 1989, ISBN 3-11-010082-7.
* [https://www.gib.uni-bonn.de/team/im-ruhestand/anothnagel/texte/geschichte_neu.html Die Geschichte der geodätischen VLBI in Deutschland] (Nothnagel-Schlüter-Seeger, Bonn 2000)

[[Kategorie:Satellitengeodäsie]]
[[Kategorie:Erdmessung]]
[[Kategorie:Kataster- und Landesvermessung]]
[[Kategorie:Photogrammetrie]]
[[Kategorie:Astrometrie]]

Satellitentriangulation - Versionsgeschichte

imported>Mediatus: sh. Disk „Photogrammetrie“