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PDF-Download Veröffentlichungen der DGK Ausschuss Geodäsie der Bayerischen Akademie der Wissenschaften DGK Ausschuss Geodäsie der Bayerischen Akademie der Wissenschaften Jahrbuch 2016 München 2018 Verlag der Bayerischen Akademie der Wissenschaften ISSN 0938-846X ISBN 978-3-7696-8929-7 Veröffentlichungen der DGK Ausschuss Geodäsie der Bayerischen Akademie der Wissenschaften Ausschuss Geodäsie der Bayerischen Akademie der Wissenschaften (DGK) Jahrbuch 2016 München 2018 Verlag der Bayerischen Akademie der Wissenschaften ISSN 0938-846X ISBN 978-3-7696-8929-7 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. © 2018 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 978-3-7696-8929-7 3 Inhalt Vorwort…………………………………………………………………………………………………………………….5 Berichte der Abteilungen…………………………………………………………………………………………………..7 Gesamtpublikationsliste…………………………………………………………………………………………………..83 Mitglieder……………………………………………………………………………………………………………….115 DGK Sitzungen………………………………………………………………………………………………………….127 DGK Nachrufe…………………………………………………………………………………………………………..145 Veröffentlichungen durch die DGK (C-Reihe)………………………………………………………………………….151 Geschäftsordnung……………………………………………………………………………………………………….157 4 5 Vorwort Mit dem vorliegenden Jahrbuch 2016 berichtet der Ausschuss Geodäsie der Bayerischen Akademie der Wissenschaften (DGK) über den Stand der Forschungsarbeiten und erfüllt damit zugleich die Berichtspflicht gemäß § 17 der Satzung der Bayerischen Akademie der Wissenschaften vom 1.10.2015. Anhand von ausgewählten Forschungsprojekten aus dem Berichtsjahr gibt die DGK einen Überblick über ihre wissenschaftlichen Beiträge zu den folgenden aktuellen Themen: Geodätische Referenzsysteme: Hochgenaue Referenzsysteme spielen eine große Rolle für eine Vielzahl von Anwendungen in der Wissenschaft und im täglichen Leben. Referenzsysteme bilden das Rückgrat für jegliche Positionierung und Navigation. Die DGK hat dies längst erkannt und auf diesem Gebiet vielfältige koordinierte Forschungsvorhaben zur Ableitung von Referenzsystemen für geophysikalische Anwendungen mit Millimetergenauigkeit, z.B. zur Messung von tektonischen Bewegungen und Krustendeformationen für Risikovorhersage durchgeführt. 3D-Oberflächen: Neue Technologien wie das Laserscanning erlauben die berührungsfreie Erfassung von komplexen Oberflächen auf unterschiedlichen Skalenebenen von großräumigen Geländeoberflächen und technischen Bauwerken bis hin zu Pflanzenoberflächen. Diese innovativen Messverfahren zur hochgenauen Erfassung von Oberflächen sowie deren Approximation und Analyse von Verformungen bilden den Schwerpunkt der ausgewählten Forschungsprojekte. Digitale Welt: Die fortschreitende Digitalisierung erfasst alle Lebensbereiche, zum Beispiel Landwirtschaft in den Tropen, Gewässerzustandsmonitoring oder Optimierung von Kameras bei Aufnahmen auf dem Mars. Dabei gewinnen neue Formen der Erfassung raumbezogener Daten sowie deren Analyse, Modellierung und Visualisierung in Zeiten von Big Data und Open Data eine wachsende gesellschaftspolitische und wissenschaftliche Bedeutung. Sie beeinflussen und verändern zunehmend die bisherigen Planungs- und Entscheidungsprozesse. Immobilienmarkt: Transparenz auf dem Immobilienmarkt für alle Akteure stellt eine zentrale Herausforderung für die Gewährleistung eines funktionierenden Immobilienmarktes dar. Die dynamischen demografischen und wirtschaftlichen Veränderungen sowie die erheblichen Zuwanderungen in die großen Städte erfordern dafür neue Ansätze und Erklärungsmodelle. Dazu haben vielfältige Forschungsprojekte der DGK einen essentiellen Beitrag geleistet. Der Ausschuss Geodäsie hat seine Jahresvollsitzung 2016 am 16.-18. November 2016 in der Bayerischen Akademie der Wissenschaften in München durchgeführt und die vorgenannten Forschungsschwerpunkte ihrer Mitglieder und Abteilungen sowie der außeruniversitären geodätischen Forschungseinrichtungen in Deutschland diskutiert. Darüber hinaus hat der Ausschuss die Beratungsergebnisse und Empfehlungen des Beirats Geodäsie und des Lenkungskreises der DGK behandelt. Wir wünschen allen Lesern eine anregende Lektüre der aktuellen Forschungsergebnisse 2016 der DGK. Der Vorsitzende Der Ständige Sekretär Prof. Dr. Theo Kötter Prof. Dr. Urs Hugentobler 6 Forschungsschwerpunkte der Abteilungen der DGK I. Wissenschaftliche Abteilungen der DGK Abteilung 1 – Erdmessung Abteilung 2 – Ingenieurgeodäsie Abteilung 3 – Geoinformatik Abteilung 4 – Land- und Immobilienmanagement Themenbereiche des Jahres 2016 1. Referenzsysteme (Erdmessung) 2. 3D Oberflächen (Ingenieurgeodäsie) 3. Digitale Welt (Geoinformatik) 4. Immobilienmarkt (Land- und Immobilienmanagement) II. DGK – Abteilung für Lehre 8 Abteilungen der DGK Themenbereich Referenzsysteme (Abteilung Erdmessung) 9 Themenbereich Referenzsysteme (Abteilung Erdmessung) 0. Einleitung Hochgenaue Referenzsysteme spielen eine große Rolle für eine Vielzahl von Anwendungen – in der Wissenschaft und im täglichen Leben. Referenzsysteme bilden das Rückgrat für jegliche Positionierung und Navigation. Die Internationale Assoziation für Geodäsie (IAG) hat dies längst erkannt und vor einigen Jahren die Initiative Global Geodetic Observing System (GGOS) ins Leben gerufen. Das Ziel von GGOS ist es, das terrestrische Referenzsystem mit einer Genauigkeit von 1 mm und einer Langzeitstabilität von 1 mm/Jahr zu realisieren. Ein Referenzsystem mit dieser Genauigkeit ist etwa grundlegend für die Satellitenbahnbestimmung, insbesondere für metrologische Anwendungen wie Altimetrie über den Ozeanen und Eisflächen, um etwa Meeresspiegeländerungen präzise zu überwachen, aber auch für InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar), um Änderungen der Landoberflächen zu erfassen. Ebenso erfordern zahlreiche geophysikalische Anwendungen Millimetergenauigkeit, z.B. zur Messung von tektonischen Bewegungen und Krustendeformationen, um daraus Naturrisiken vorhersagen zu können oder Klima verursachte Veränderungen im Ozean, Hydrologie, Atmosphäre und Eis aufzudecken. Mit den geodätischen Weltraumverfahren stehen einzigartige Techniken zur Verfügung, um erdfeste und inertiale Referenzsysteme sowie die Transformation zwischen den Systemen mit enormer Genauigkeit zu bestimmen. Die Ein- richtung und Nutzung von stabilen konsistenten Zeitsystemen spielt hier eine zunehmend wichtige Rolle. Die Schwere- feldmissionen und terrestrische gravimetrische Messungen liefern physikalisch definierte Höhenbezugsflächen für die Höhensysteme. Im Folgenden werden die Beiträge der deutschen Geodäsie zur Realisierung der diversen geometrischen und gravimetrischen Systeme dargestellt und wissenschaftliche Arbeiten zur Nutzung dieser Systeme aufgezeigt. Eine besondere Rolle spielt die seit 2011 von der DFG geförderte Forschergruppe FOR 1503 „Space-Time Reference Systems for Monitoring Global Change and for Precise Navigation in Space“, in der etliche Arbeiten in diesem Kontext koordiniert durchgeführt werden. 1. DFG Forschergruppe Space-Time Reference Systems for Monitoring Global Change and for Precise Navigation in Space Axel Nothnagel, Jürgen Kusche, Universität Bonn; Detlef Angermann, DGFI-TUM; Jürgen Oberst, DLR; Harald Schuh, GFZ; Jürgen Müller, Universität Hannover; Manuela Seitz, DGFI-TUM; Daniela Thaller, BKG; Urs Hugentobler, Ulrich Schreiber, TU München Seit Ende des Jahres 2011 fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft die Forschergruppe „Space-Time Reference Systems for Monitoring Global Change and for Precise Navigation in Space“ (FOR 1503), die Ende 2014 in die zweite Phase eingetreten ist. Die Forschergruppe hat sich in dieser Zeit mit stabilen und hochpräzisen raumzeitlichen Referenz- systemen befasst, die der Überwachung des globalen Wandels und der präzisen Navigation im Weltraum dienen. Die Spanne der relevanten Referenzsysteme reicht dabei von himmelsgebundenen, quasi-inertialen Systemen (siehe Abbildung) über dynamische Systeme bis hin zu körperfesten, d.h. hier mondfesten und erdfesten, Systemen. Die Inno- vation durch die Arbeiten der Forschergruppe ergibt sich vor allem in der Betrachtung des konsistenten Gesamtzusam- menhangs der verschiedenen Referenzsysteme verbunden mit einer Überarbeitung der theoretischen Grundlagen sowie der praktischen Realisierungen. Dabei spielt vor allem die konsistente Modellbildung und Verknüpfung verschiedener 10 Abteilungen der DGK weltraum-geodätischer Verfahren (Very Long Baseline Interferometry, präzises GPS, Satellite Laser Ranging, Lunar Laser Ranging) mit Millimetergenauigkeit eine hervorgehobene Rolle. 2. 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