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Viele Tierarten sind für außerordentliche Sinnesleistungen bekannt. Herdentiere wie die Elefanten sind zu umfangreichen Wanderungen fähig. Eisbären leben im Treibeisgürtel der Nordhalbkugel und werden auf Eisschollen Hunderte und Tausende von Kilometern umhergetragen. Küstenseeschwalben wandern entlang der Küsten und überwintern in der Antarktis. Störche fliegen um die halbe Welt und finden wieder ihren angestammten Horst. Geschlechtsreife Aale ziehen flussabwärts, bis sie im Meer ihr Laichgebiet erreichen. Bienen orientieren sich an der Sonne, erkunden ihren Lebensraum und geben ihren Stockgenossinen tanzend, schnarrend und Kostproben verteilend Informationen über Lage, Art und Ergiebigkeit einer Nahrungsquelle. Die Orientierungsleistung der Bienen ist ein Beispiel für die Sonnenkompassorientierung, bei der selbst die scheinbare Wanderung der Sonne einkalkuliert wird und die bei zahlreichen Tiergruppen nachgewiesen ist.
Landschaften und Siedlungsräume sind dem Einfluss des Menschen unterworfen. Aufgabe der Vermessung und Kartographie ist es, derartige Veränderungen festzustellen und zu dokumentieren. Seit Anfang des 19. Jahrhunderts, mit der Einführung exakter Vermessungsmethoden ist die Geodäsie unverzichtbare Grundlage aller Kartenwerke.
Der Film zeigt eine historische Rekonstruktion zur Basis-Vermessung in Württemberg im Jahr 1820. Im Württembergischen Jahrbuch von 1822 erklärt Prof. BOHNENBERGER unter der Überschrift "Über die Messung der Hauptbasis zwischen Solitude und Ludwigsburg zum Behufe der Landesvermessung", warum man eine gerade Linie, die als Grundlinie oder Basis bezeichnet wird, genau vermisst, um auf dieser Grundlage schließlich die ganze Landesvermessung durchführen zu können. Denkt man sich nämlich von den Endpunkten dieser Grundlinie aus gerade Linien hin zu einem dritten Punkt gezogen, so muss man lediglich "bey der großen Vollkommenheit der REICHENBACHischen Winkelmesser mit einer Genauigkeit, welche die der unmittelbaren Messung...übertrifft", die Winkel des Dreiecks messen, um daraus die beiden Linien präzise errechnen zu können. Voraussetzung ist, dass man von jedem Punkt aus die beiden anderen sieht. Jede dieser genau berechneten Linien ist nun wieder Grundlinie für ein weiteres Dreieck, so dass schließlich das ganze zu vermessende Land vom "trigonometrischen Netz" überzogen wird. Als Hauptbasis hatte man die Allee vom Schloss Solitude nach Ludwigsburg ausgewählt. Der eine Endpunkt war der Mittelpunkt des Schlosses Solitude, am anderen Endpunkt in der Nähe von Ludwigsburg wurde eine hölzerne Pyramide errichtet, von der aus man die nötige Aussicht hatte. Die gemessene Basis wurde auf Meereshöhe reduziert und das gemessene Ergebnis von 40118,718 Pariser Fuß mit dem über das benachbarte bayrische trigonometrische Netz mit der Grundlinie bei München errechneten Ergebnis von 40118,90 Pariser Fuß [13032,223 m] (1 Pariser Fuß = 0,32484 Meter) verglichen. Folglich betrug der Unterschied nur 0,182 Pariser Fuß (0,059 Meter).
Dipl.-Ing (FH) KARL KOCH vom Landesvermessungsamt Baden-Württemberg stellt in einem Aufsatz mit dem Titel "Das Tagebuch über die Messung der württembergischen Hauptbasis von Schloß Solitude nach Ludwigsburg" das Originaltagebuch, vermutlich aus der Feder von Vermessungscommissär Major VON GASSER, vor und schreibt hierzu als Vorbemerkung: "Der Basismessungsapparat wurde von Mechaniker BUTZENGEIGER in Tübingen ...gefertigt, ... Der Apparat bestand aus fünf eisernen Meßstangen, einem Meßkeil, einer Libelle mit Gradbogen, einer Messungsbrücke und einem Senkel. Die Meßstangen waren jede 12 Pariser Fuß (ca. 3,9 m) lang, 16 kg schwer, auf 13° Réaumur geeicht und mit Holz verkleidet, so daß nur die Enden der eisernen Stangen herausragten. Jede Meßstange war mit einem Thermometer versehen....Die Messung erfolge nicht in der horizontalen Lage der Stangen; vielmehr wurde die Neigung mittels einer Libelle mit Gradbogen ermittelt und beim Meßergebnis berücksichtigt. Auch wurde die Messung selbst nicht auf dem Gelände durchgeführt, sondern auf einer Messungsbrücke, die aus sechs Holzböcken bestand, jeder ca. 85 cm hoch und 85 cm breit.... Am 18. September 1820 wurde der Basismessungsapparat von Tübingen nach Schloß Solitude gebracht...Die vom Militär gestellten Sappeurs waren zum Aufbau der Messungsbrücke, zum Abbau derselben und Weitertransport der Böcke sowie zum Stangentragen usw. eingesetzt." Für jeden Tag der Arbeiten findet sich im Tagebuch ein Eintrag. Am 11. Oktober z.B. kann man lesen: "Wurde mit der 611ten Lage zu messen angefangen. Mittags besuchten Sr Königl. Majestaet die Messung, ließen sich indem Sr. Majestät sich geraume Zeit aufhielten, die Manipulation zeigen, und blieben biß man bey der 630ten Lage 5ten Stange einen Pflock mit einem Punkt bezeichnete. Abends wurde die Messung mit der 647ten Lage 5ten Stange beschlossen."
GPS (Global Positioning System) revolutioniert die Vermessungstechnik. Das Global Positioning System orientiert sich seit 1993 an 24 "künstlichen Sternen, die immer sichtbar sind". Solche Sterne, die GPS-Satelliten, wiegen mehr als 1500 kg, haben auffallend große Flächen mit Solarzellen für die Energieversorgung und zeigen stabförmige Antennen. Jeweils vier Satelliten umlaufen auf insgesamt sechs Satellitenbahnen die Erde. Die Bahnen sind 55° gegen den Äquator geneigt und in der Äquatorebene 60° gegen einander versetzt. 20200 km etwa beträgt die Höhe der Satelliten über der Erdoberfläche und in etwa 12 Stunden führen sie einen vollen Umlauf aus.
Angenommen, man befindet sich an einem bestimmten Punkt und misst seine Entfernung zu einem Satelliten A [Der Satellit sendet Mikrowellen im Dezimeterbereich. Er strahlt einen 1000 Mikrosekunden langen (C/A-)Code ab. Im Empfänger wird im gleichen Zeittakt ebenfalls dieser Code erzeugt. Der Satellitencode trifft im Empfänger zeitversetzt gegenüber dem Empfängercode ein, was nun die Errechnung der Entfernung bis auf wenige Meter genau möglich macht!], dann stehen alle Beobachter, die dieselbe Entfernung zum Satelliten A haben, auf einer Kugel rund um diesen Satelliten A mit dem Satelliten A als Mittelpunkt und der gemessenen Entfernung als Radius. Diese gedachte Kugel schneidet die Erdoberfläche in einem Kreis, in einer Standlinie. Eine Linie beschreibt aber noch keinen Punkt. Deshalb wird die Distanz zu einem weiteren Satelliten B gemessen. Das ergibt wieder eine Standlinie, welche die erste zweimal schneidet. Einer der Schnittpunkte ist der gesuchte Punkt. Die gemessene Distanz zu einem weiteren Satelliten C bringt eine dritte Standlinie und so Gewissheit über den gewünschten Punkt P. Ist auch die Höhe des Punktes gesucht, ist man zusätzlich auf einen vierten Satelliten D angewiesen.
GPS - Satelliten sind mit hochpräzisen Atomuhren ausgestattet, die handelsüblichen GPS-Empfänger dagegen nicht. Das Signal dieses vierten Satelliten dient deshalb auch zur Synchronisation der Quarzuhr des Empfängers.
Jede Planung und Realisierung von Bauvorhaben ist auf die Arbeit der Vermessungsspezialisten angewiesen. Alltagsnahe Beispiele, zeigen, wie vermessen wird und in welcher Weise die Ergebnisse der Allgemeinheit zugute kommen: Vermessung beim Autobahnbau, Orientierung an trigonometrischen Punkten und Steuerung von Baumaschinen.
Das mechanisch-optische Präzisionsgerät zur Bestimmung von Horizontal- und Vertikalwinkeln besteht aus einem feststehenden Unterbau mit horizontalem Winkelkreis und einem drehbaren Oberbau mit Kippachse, Vertikalkreis, Fernrohr mit Faden- oder Strichkreuz und einer Libelle zum Horizontieren. Es wird zur astronomischen Ortsbestimmung und wurde bis vor wenigen Jahren zur Geländeaufnahme und im Bergbau verwendet. Der Tachymeter (Schnellmesser) ist ein Theodolit mit zusätzlicher Einrichtung zur Entfernungsmessung. Elektronische Tachymeter arbeiten mit einem modulierten Infrarotsender und einem Reflektor am Zielpunkt. Die Entfernung wird durch Phasenvergleich zwischen reflektiertem und Referenzsignal bestimmt.
Der Theodolit besteht aus einem Fernrohr, das sowohl um eine horizontale, als auch um eine vertikale Achse drehbar ist. Für die Messung ist es erforderlich, dass die beiden Drehachsen genau horizontal bzw. vertikal, also senkrecht zueinander stehen. Auch die otpische Achse muss genau senkrecht zur Horizontalachse stehen. Die beiden Drehachsen machen es möglich, dass das Fernrohr in jede beliebige Richtung eingestellt werden kann. Die Zenitdistanz des auf der Zielachse befindlichen Objekts kann am Höhenkreis, einem fest mit der Horizontalachse verbundenen Teilkreis, abgelesen werden. Durch Mikrolupen, die man zum Ablesen verwendet, lassen sich Messfehler bis auf ca. 10 Winkelsekunden reduzieren.
Bereits der griechische Mathematiker und Mechaniker HERON VON ALEXANDRIA (wahrscheinlich 1. Jahrhundert nach Christus) entwarf in seiner "Dioptra" ein Vermessungsinstrument, das - einem Theodoliten ähnlich - zum Winkelmessen und Nivellieren benutzt werden konnte.
Stuttgart 21: Dieses Projekt wurde 1994 von der Deutschen Bahn AG, dem Bund, dem Land Baden-Württemberg und der Landeshauptstadt Stuttgart vorgestellt. Es umfasst eine Schnellbahntrasse von Stuttgart nach Wendlingen zur Weiterführung der Hochgeschwindigkeitsstrecke von Mannheim über Stuttgart nach Ulm, den Filderbahnhof mit Anschluss zum Flughafen und vor allem den Umbau des Hauptbahnhofs, der bisher Kopfbahnhof ist, als unterirdischen Durchgangsbahnhof. Dadurch können oberirdische Bahnanlagen in Stuttgart abgebaut und der Stadtentwicklung 100 ha City-Fläche zur Verfügung gestellt werden. Das Raumordnungsverfahren ist abgeschlossen; die ersten Planfeststellungsverfahren sind für 1999 vorgesehen.
© Text: Hans Jürgen von der Burchard / Karl-Heinz Renner
