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Veröffentlichungen der DGK Ausschuss Geodäsie der Bayerischen Akademie der Wissenschaften DGK Ausschuss Geodäsie der Bayerischen Akademie der Wissenschaften Jahrbuch 2017 München 2019 Verlag der Bayerischen Akademie der Wissenschaften ISSN 0938-846X ISBN 978-3-7696-8930-3 Veröffentlichungen der DGK Ausschuss Geodäsie der Bayerischen Akademie der Wissenschaften DGK Ausschuss Geodäsie der Bayerischen Akademie der Wissenschaften Jahrbuch 2017 München 2019 Verlag der Bayerischen Akademie der Wissenschaften ISSN 0938-846X ISBN 978-3-7696-8930-3 Adresse der DGK: Ausschuss Geodäsie der Bayerischen Akademie der Wissenschaften (DGK) Alfons-Goppel-Straße 11 ● D – 80 539 München Telefon +49 – 331 – 288 1685 ● Telefax +49 – 331 – 288 1759 E-Mail [email protected] ● http://www.dgk.badw.de Dieses Jahrbuch ist im Internet unter <http://dgk.badw.de> elektronisch publiziert. © 2019 Bayerische Akademie der Wissenschaften, München Alle Rechte vorbehalten. Ohne Genehmigung der Herausgeber ist es auch nicht gestattet, die Veröffentlichung oder Teile daraus auf photomechanischem Wege (Photokopie, Mikrokopie) zu vervielfältigen ISSN 0938-846X ISBN 978-3-7696-8930-3 3 Inhalt Vorwort……………………………………………………………………………………………………….………...…5 Berichte der Abteilungen………………………………………………………………………………………….……....7 Gesamtpublikationsliste………………………………………………………………………………………………….81 Mitglieder……………………………………………………………………………………………………………….115 DGK Sitzungen………………………………………………………………………………………………….……...129 DGK Nachrufe………………………………………………………………………………………………………….155 Veröffentlichungen durch die DGK (C-Reihe)…………………………………………………………………………161 Geschäftsordnung……………………………………………………………………………………………………….165 4 5 Vorwort Der Ausschuss Geodäsie der Bayerischen Akademie der Wissenschaften (DGK) informiert mit dem vorliegenden Jahrbuch die interessierte Fachöffentlichkeit über die im Jahr 2017 durchgeführten Forschungsarbeiten und wissenschaftlichen Publikationen. Zugleich erfüllt die DGK damit die Berichtspflicht nach § 17 der aktuellen Satzung der Bayerischen Akademie der Wissenschaften. Die Auswahl der nachfolgend skizzierten Projekte aus dem Berichtsjahr gibt einen Überblick über die Forschungsaktivitäten und fokussiert auf folgende vier Schwerpunktthemen: Globaler Klimawandel: In der Erdmessung werden die Auswirkungen des globalen Klimawandels auf das System Erde auf diversen räumlichen und zeitlichen Skalen erfasst, modelliert und interpretiert. Dazu werden mit komplementären Sensorsystemen und Satellitenmissionen geometrische und gravimetrische Daten mit hoher Genauigkeit erhoben, mit unabhängigen Verfahren kontrolliert und validiert. Hierzu werden entsprechenden Infrastrukturen im Rahmen größerer Verbundprojekten genutzt bzw. neu geschaffen. 3D-Oberflächen: Das Laserscanning gewinnt als berührungsfreies Messverfahren für die Erfassung von komplexen Oberflächen auf unterschiedlichen Skalenebenen zunehmend an Bedeutung. Diese innovativen Messverfahren zur hochgenauen Aufnahme von Oberflächen sowie deren Approximation und Analyse von Verformungen bilden den Schwerpunkt der ausgewählten interdisziplinären Forschungsprojekte. Digitale Welten: Unter dem Oberbegriff ‚Digitale Welten‘ bündeln sich zahlreiche Forschungsarbeiten in der Geoinformatik. Ein Schwerpunkt ist hierzu die möglichst vollständig automatisierte Ableitung von digitalen Beschreibungen von Umweltobjekten in unterschiedlichen Skalenbereichen. Dabei sollen nicht nur geometrische Eigenschaften erfasst, sondern insbesondere auch Beschreibungen zu einer Reihe unterschiedlicher Objekteigenschaften (z.B. Fassadenbeschaffenheit, Geländeformen, Bewegung, Thermik…) bereitgestellt werden. Immobilien und Markttransparenz: Der Immobilienmarkt ist seit einigen Jahren dem sehr dynamischen Wandel und den Umbrüchen der sozio-ökonomischen Rahmenbedingungen ausgesetzt. Deshalb hat sich die DGK in zahlreichen Forschungsvorhaben damit beschäftigt, die vielfältigen Trends und Entwicklungen der Rahmenbedingungen im Hinblick auf deren Auswirkungen auf die Immobilienmärkte zu erfassen und zu analysieren. Mit dem Ziel, die Transparenz auf den vielfältigen räumlichen und sachlichen Teilmärkten durch innovative Modelle und neue statische Verfahren zu verbessern, sind zahlreiche multidisziplinäre Forschungsprojekte mit anderen Fachdisziplinen durchgeführt worden. Die Jahressitzung 2017 der DGK fand vom 8.-10. November 2017 gemeinsam mit der Österreichischen Geodätischen Kommission (ÖGK) und der Schweizerischen Geodätischen Kommission (SGK) beim Deutschen GeoForschungsZentrum (GFZ) in Potsdam statt. Neben den vorgenannten Forschungsschwerpunkten haben die Mitglieder der drei Organisationen sowie der außeruniversitären geodätischen Forschungseinrichtungen aus den drei beteiligten Ländern geodätische Großinfrastrukturen und aktuelle interdisziplinäre Verbundforschungsvorhaben thematisiert. Darüber hinaus hat der Ausschuss die Beratungsergebnisse und Empfehlungen des Beirats Geodäsie und des Lenkungskreises der DGK intensiv behandelt. Wir wünschen allen Leserinnen und Lesern eine anregende Lektüre der aktuellen Forschungsergebnisse 2017 der DGK. Der Vorsitzende Der Ständige Sekretär Prof. Dr.-Ing. habil. Theo Kötter Prof. Dr. Urs Hugentobler 6 Forschungsschwerpunkte der Abteilungen der DGK I. Themenbereiche des Jahres 2017 1. Globaler Klimawandel (Abteilung Erdmessung, J. Müller) 2. 3D Oberflächen (Abteilung Ingenieurgeodäsie, H. Kuhlmann) 3. Digitale Welten (Abteilung Geoinformatik, L. Bernard) 4. Immobilien und Markttransparenz (Abteilung Land- und Immobilienmanagement, H. J. Linke) II. DGK – Abteilung für Lehre 8 Abteilungen der DGK Globaler Klimawandel (Abteilung Erdmessung) 9 Globaler Klimawandel (Abteilung Erdmessung) 0. Einleitung In der Erdmessung werden vielfältige geodätische Methoden entwickelt und genutzt, um Komponenten des Erdsystems auf diversen räumlichen und zeitlichen Skalen zu erfassen, zu modellieren und zu interpretieren. Es werden mit komplementären Sensorsystemen und Satellitenmissionen geometrische und gravimetrische Daten mit hoher Genauigkeit erhoben, mit unabhängigen Verfahren kontrolliert und validiert. Hierzu werden entsprechenden Infrastrukturen genutzt bzw. neu geschaffen. Die Datenerfassung und –analyse ist oft in größeren Verbundprojekten organisiert. Eine große Stärke der Geodäsie ist es dabei, dass man die abgeleiteten Produkte mit verlässlichen Qualitätsmaßen versieht. Für die Interpretation der geodätischen Ergebnisse ist es unabdingbar, mit den anderen Erdwissenschaften zusammenzuarbeiten, die wiederum Modelle für die dynamischen Prozesse auf und in der Erde bereitstellen. Die Weiterentwicklung der zugehörigen Sensorik und der Infrastruktur sowie der Modellbildung bilden wesentliche Forschungselemente, um Zielgrößen in der Erdmessung mit hinreichender Genauigkeit zu erhalten. Im Folgenden werden exemplarisch zugehörige Projekte aus dem genannten Spektrum vorgestellt, die an den in der DGK vertretenen geodätischen Instituten bearbeitet wurden. 1. GRACE Follow-On Frank Flechtner, Helmholtz-Zentrum Potsdam, Deutsches GeoForschungsZentrum Die GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) Satellitenmission beobachtete seit 2002 Massenvariationen im System Erde auf monatlichen Skalen. Dadurch konnten wertvolle Beobachtungen von Veränderungen im kontinentalen Wasserkreislauf, zum Abschmelzen von Gletschern, z.B. in den Polarregionen oder zum Meerespiegelanstieg gewonnen werden. Die GRACE-Mission endete nach der dreifachen nominell geplanten Laufzeit von ursprünglich 5 Jahren im Oktober 2017, da die Batterien zum Ende der Mission deutliche Alterungserscheinungen gezeigt hatten und die Instrumente, insbesondere auf GRACE-2, nicht mehr betrieben werden konnten. GRACE-2 verglühte im Dezember 2017, GRACE-1 im März 2018. Um die Zeitreihen von monatlichen Schwerefeldmodellen nach dem Ende von GRACE zu verlängern, haben die NASA und das Deutsche GeoForschungsZentrum seit 2012 eine Nachfolgemission GRACE-FO (Follow-on) realisiert, die am 22. Mai 2018 erfolgreich gestartet ist. Zuvor wurden die Satelliten 2017 bei der Industrieanlagen-Betriebsgesellschaft mbH (IABG) in Ottobrunn intensiv für ihren Start und späteren Betrieb im Weltraum getestet und schließlich im Dezember 2017 zum Startplatz auf der Vandenberg Airforce Base in Kalifornien geflogen. GRACE-FO fliegt neben der bisherigen GRACE-Instrumentierung auch ein Laser Ranging Interferometer (LRI) als Demonstrator für zukünftige Schwerefeldmissionen. Mit dem LRI soll die Intersatelliten-Abstandsmessung deutlich verbessert und damit auch die Qualität der monatlichen Schwerefeldprodukte gesteigert werden. Finanziert wurden die deutschen Projektanteile zum LRI, die Beschaffung der Startrakete und der Aufbau des wissenschaftlichen Auswertesystems am GFZ seit Oktober 2012 durch BMBF, BMWi und HGF sowie durch Eigenbeiträge des DLR zum LRI. Das GFZ finanziert den Missionsbetrieb über die ersten 5 Jahre durch das German Space Operation Center (GSOC) des DLR und stellt Laser Retroreflektoren für beide Satelliten bei. Flechtner F., Neumayer K.-H., Dahle C., Dobslaw H., Fagiolini E., Raimondo J.-C., Güntner A. (2015): What Can be Expected from the GRACE-FO Laser Ranging Interferometer for Earth Science Applications? Surveys in Geophysics, doi: 10.1007/s10712-015-9338-y . Flechtner F., Morton P., Watkin, M., Webb F. (2014): Status of the GRACE Follow-on Mission. In: Marti, U. (Ed.), Gravity, Geoid and Height Systems: Proceedings of the IAG Symposium GGHS2012, 9 - 12 October 2012, Venice, Italy, (International Association of Geodesy Symposia 141), 117-121, doi: 10.1007/978-3-319-10837-7_15. 10