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Themen Schwerefeld

Deutsches, kombiniertes Quasigeoid (GCG05)
Deutsches, kombiniertes Quasigeoid (GCG05)

Die Aufmessung und Berechnung der äußeren Form der Erde ist eine der Hauptforschungsgebiete des Institut für Erdmessung. An unserem Institut findet sich die in Deutschland einmalige Einrichtungen und Instrumente zur terrestrischen Aufmessung der Geoidform der Erde. Hierzu zählen u.A. das Absolutgravimeter FG5-220 und die am Institut entwickelte, echtzeitfähige, transportable Zenitkamera TZK2-D. Diese Forschungsgebiete werden abgedeckt durch die Terrestrische Gravimetrie und die Geodätische Astronomie. In beiden Messverfahren werden die Lotabweichungskomponenten bestimmt, die zur Beschreibung der Erdform notwenig sind. Beide angesprochenen Verfahren und Forschungsgebiete setzen sich mit der Anwendung terrestrischer Methoden auseinander, im Gegensatz dazu gibt es auch die satellitengestützten Methoden der Schwerefeldbestimmung.

Die Aufmessung der äußeren Form der Erde steht in engem Kontak mit dem Forschungsgebiet hochauflösende Schwerefeldmodelle. In den Jahren 1990 bis 2003 agierte das Institut u.a. als Rechenstelle der Internationalen Assoziation für Geodäsie (IAG, Geoid-Subkommission Europa) für die Berechnung des europäischen Geoid und Quasigeoid. Das European Gravity and Geoid Project (EGGP) führte durch die Nutzung verbesserter Schwerefelddatensätze und GRACE-Geoidpotentialmodellen, insbesondere in Zentraleuropa, zu erheblichen Genauigkeitsverbesserungen. Die Daten aus diesem Projekt dienen auch abgeschlossenen und aktuellen Satellitenmissionen (CHAMP, GRACE, GOCE) als Grundlage für Validierungs- und Kalibrierungsberechnungen.

hochauflösende Schwerefeldmodellierung

Geoidmodell der Erde. Kartoffel oder Ball?
Geoidmodell der Erde. Kartoffel oder Ball?

Die Berechnung von hochauflösenden Schwerefeldmodellen hat am IFE eine lange Tradition. Auf den folgenden Web Seiten werden Ihnen diese Traditionen in detaillierten Ausführungen näher erläutert.

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Terrestrische Gravimetrie

Absolutgravimeter FG5X-220, Institut für Erdmessung (IfE).
Absolutgravimeter FG5X-220, Institut für Erdmessung (IfE).

Der Begriff „Gravimetrie“ setzt sich aus zwei Worten zusammen: aus dem Latainischen gravitas = Schwere und aus dem Griechischen τ μέτρον = das Maß und bedeutet „Schweremessung“.

Die Gravimetrie ist die Lehre von der Schweremessung, also von der Messung der Schwerebeschleunigung (Schwerkraft) auf der Erdoberfläche, die durch die Erdmassen, die Erdrotation und die Massen benachbarter Planeten erzeugt wird. Mittels der Schweremessmethoden auf oder nahe der Erdoberfläche wird das Schwerefeld der Erde vermessen.

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Geodätische Astronomie | TZK2-D

Transportables Zenitkamerasystem TZK2-D
Abb. 4: Transportables Zenitkamerasystem TZK2-D.

Am Institut für Erdmessung wurde auf  Grundlage der in früheren Jahren sehr erfolgreich eingesetzten konventionellen transportablen Zenitkamera TZK2 mit Hilfe moderner CCD Technologie das hochgenaue, transportable und weitgehend automatisierte Echtzeit-Zenitkamerasystem TZK2-D (Transportable Zenitkamera 2 - Digitalsystem) entwickelt. Auf der Grundlage der Fotografie von zenitnahen Sternen mit einem CCD-Sensor stellt das System die Lotrichtungsparameter (astronomische Breite und Länge) mit einer Genauigkeit von etwa 0,1 Bogensekunde bereit. Mit dem System werden in Verbindung mit einem GPS Empfänger astrogeodätische Lotabweichungen bestimmt, die zur hochauflösenden Schwerefeldbestimmung im  lokalen und regionalen Bereich eingesetzt werden.

 

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