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Was ist Geodäsie?

Diese Frage stellen sich viele angehende Studenten, die sich für ein Studium entscheiden. Wenn Ihr selbst noch keine richtige Vorstellung habt, was Geodäsie ist und für was man das braucht, schaut euch das Video NASA’s Brief History of Geodesy oder das Folgende an.

Die Geodäsie (altgriech, ge “Erde”, daidso “ich teile”) ist die “Wissenschaft von der Ausmessung und Abbildung der Erdoberfläche”. Dies umfasst die Bestimmung der geometrischen Figur der Erde (Geoid), ihres Schwerefelds (siehe Abbildung) und der Orientierung der Erde im Weltraum (Erdrotation).

Ihren Ursprung hat die Geodäsie in der Notwendigkeit, Land aufzuteilen, Grundstücks- und Eigentumsgrenzen zu definieren und Landesgrenzen zu dokumentieren. Ihre Geschichte reicht bis in das alte Ägypten zurück, wo der Beruf des Geodäten alljährlich nach der Nilüberschwemmung für einige Wochen zum wichtigsten des Landes wurde.

Wie in Ägypten waren auch die vermessungstechnischen Leistungen der Maya erstaunlich, wo die Geodäsie offenbar stark mit Astronomie und Kalenderrechnung zusammenhing.

Wichtige Marksteine der antiken Geodäsie waren auch die ersten Weltkarten aus Griechenland, die Sternwarten im Mittleren Osten und diverse Messinstrumente an einigen Zentren des östlichen Mittelmeeres. 1023 ermittelte Abu Reyhan Biruni – ein Universalgelehrter der damaligen islamischen Welt – mit einem von ihm erfundenen neuen Messverfahren den Radius der Erdkugel am Ufer des Kabulflusses, damals Indus genannt, ziemlich genau zu 6339,6 Kilometer (der Radius am Äquator der Erde beträgt tatsächlich 6378,1 Kilometer).

Ab etwa 1700 verbesserten sich die Landkarten erneut durch exakte Rechenmethoden (Mathematische Geodäsie) und die beginnende großräumige Erdmessung, die 1740 mit der Bestimmung der ellipsoidischen Erdradien durch die Franzosen Bouguer und Maupertuis einen ersten Höhepunkt erlebte. Um die Ergebnisse verschiedener Projekte und Landesvermessungen besser kombinieren zu können, entwickelten Roger Joseph Boscovich, Carl Friedrich Gauß und andere schrittweise die Ausgleichsrechnung, die seit etwa 1850 auch der Etablierung präziser Bezugssysteme und der Vermessung des Weltraums (Kosmische Geodäsie) zugute kam.

Für die Geodäsie des 19. und 20. Jahrhunderts waren die wichtigsten Stationen:

• Einführung des Meters, des Greenwicher Nullmeridians
• Geoid- und Schweremessung und Querverbindungen zur Geophysik
• Erhöhung der Messgenauigkeit auf etwa das Hundertfache (dm ⇒ mm pro km)
• Ab 1960 der Einsatz von künstlichen Erdsatelliten und die Entwicklung der Satellitengeodäsie
• Ab 1980 Radioastronomie mittels Interferometrie (VLBI) als Basis hochpräziser Referenzsysteme wie ITRF, ETRS89 für globale Geodäsie

Vor dem Hintergrund wachsender Probleme in den Bereichen Ressourcenmanagement, Entwicklung des urbanen und natürlichen Raums, Umweltschutz und Klimawandel benötigt unsere moderne Gesellschaft verlässliche Informationen über die zugrundeliegenden Prozesse und deren Wechselwirkungen.

Unser wichtigstes Aufgabengebiet ist die Bestimmung von Punkten/Positionen in einem Koordinatensystem. Das kann in einem kleinen Rahmen passieren, wie zum Beispiel die Bearbeitung von 3D-Scanneraufnahmen einer Hausfront, oder aber global, durch die Berechnung von Änderungen der Plattentektonik nach einem Erdbeben.

Die Geodäsie liefert mit ihren Vermessungsergebnissen (z.B.: aus Kataster, Landesvermessung, Ingenieurgeodäsie, Photogrammetrie und Fernerkundung) die Grundlagen für zahlreiche andere Fachgebiete und Tätigkeiten:

• im Bereich der Geo- und Naturwissenschaften zum Beispiel für die Astronomie, Physik und Ozeanografie, für Geoinformatik und Kataster, für Landkarten (neben topografischen auch thematische Karten) der Geologie, Geophysik und Kartografie, sowie für verschiedenste Dokumentationen, etwa der Archäologie
• in der Technik vor allem für Bauwesen und Architektur, für verschiedene Ziviltechniker, den Ingenieurbau, die Funk- und Geotechnik und für diesbezügliche Datenbanken oder Informationssysteme.