Bericht zur Sitzung der Klasse für Naturwissenschaften und Technikwissenschaften der Leibniz-Sozietät am 14. Oktober 2021
Past-Present-Future: Everlasting Challenges of Geodesy
Vortrag von Prof. Dr. Markku Poutanen, MLS
Sitzung der Klasse für Naturwissenschaften und Technikwissenschaften der Leibniz-Sozietät am 14. Oktober 2021 (durchgeführt als Videokonferenz, Online-Zoom-Meeting, 10.00-11.30 Uhr)
Veranstaltungsleitung: Gerhard Pfaff (Sekretar Klasse NWTW)
Nach der Begrüßung der etwa 30 Teilnehmerinnen und Teilnehmer sowie der Vorstellung des Referenten durch Gerhard Pfaff folgte der Fachvortrag von Markku Poutanen (Helsinki), der seit 2020 Mitglied der Leibniz-Sozietät ist. Der Vortrag wurde auf Englisch gehalten und kann hier bei YouTube nachverfolgt werden.
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Weitere Informationen und Zusammenfassung:
Bemühungen, die genaue Größe und Form der Erde zu messen, reichen bis in die Antike zurück, aber vor dem Weltraumzeitalter gab es keine Möglichkeit, solche Messungen auf globaler Ebene genau durchzuführen. Sonne, Mond, Planeten und Sterne wurden seit der Antike zur Kartierung und Navigation verwendet, aber die Genauigkeit blieb recht bescheiden. Die Ozeane bildeten eine unüberwindbare Barriere.
Über Jahrhunderte wurden terrestrische Techniken und Instrumente entwickelt. Triangulation (das Aufteilen einer Fläche in Dreiecke und deren Ausmessung) und Theodolit (ein Winkelmessinstrument, das in der Geodäsie, also der Vermessungskunde, zur Messung von Horizontalrichtungen und Zenit- oder Vertikalwinkeln Anwendung findet) bedeuteten seit dem 17. Jahrhundert einen revolutionären Sprung für Kartierungs- und Vermessungszwecke. Der Beginn des Weltraumzeitalters mit dem ersten Sputnik im Jahr 1957 bedeutete eine weitere Revolution für die Geodäsie. Zum ersten Mal wurde es möglich, die Erde als ein einziges geodätisches Objekt über Ozeanen und bewohnten Wüsten zu vermessen. Im Laufe der folgenden Jahrzehnte stieg die Messgenauigkeit und damit das Verständnis des Planeten Erde um ein Vielfaches.
Globale Referenzrahmen und weltraumgestützte Messungen wurden immer genauer und ermöglichten viele neue globale Forschungsthemen wie Plattentektonik oder die Messung des durch den Klimawandel verursachten Anstiegs des Meeresspiegels und des Abschmelzens der Gletscher. Gleichzeitig schuf die technologische Entwicklung neue Anwendungen, allen voran das Globale Navigationssatellitensystem (GPS). Die rasche Entwicklung von Anwendungen für die Satellitenortung hat die breite Nutzung von Geodaten ermöglicht.
Die Genauigkeit der geodätischen Messungen im Weltraum ist heute erstaunlich. Die technische Entwicklung bringt uns neue Instrumente und neue Methoden, um die Grenzen immer weiter zu verschieben. Die weltweiten Beobachtungen werden von den Diensten der International Association of Geodesy (IAG) koordiniert und gesammelt. Auf politischer Ebene geben neue Bemühungen im Rahmen des Unterausschusses für Geodäsie der Vereinten Nationen Anlass zur Hoffnung, ein stabiles globales geodätisches Netz aufrechtzuerhalten und den Entwicklungsländern bei der Verbesserung ihrer geodätischen Infrastruktur zu helfen.
Der Vortrag zeigte den ständigen Wettlauf zwischen Bedürfnissen und technischen Möglichkeiten auf, der zu einer technologischen Entwicklung führt, die immer neue Anforderungen an geodätische Informationen stellt. Die moderne Gesellschaft ist vollständig von Daten und Beobachtungen abhängig, die mit weltraumgeodätischen Techniken ermittelt wurden, auch wenn dies nur wenigen Menschen bewusst ist. Dies sichtbar und verständlich zu machen, ist eine der größten Herausforderungen der Geodäsie.
Summary:
Efforts to measure the precise size and shape of the Earth date back to ancient times but before the space age, there was no means to do such measurements accurately on a global level. Sun, Moon, planets, and stars have been used since ancient times for mapping and navigation but the accuracy remained quite modest. Oceans formed an insurmountable barrier.
For centuries, terrestrial techniques and instruments were developed. Triangulation and theodolite meant a revolutionary leap for mapping and surveying purposes since the 17th century. The beginning of the space age with the first Sputnik in 1957 meant another revolution in geodesy. The first time it became possible to measure the Earth as a single geodetic object over oceans and inhabited deserts. Over the decade, our measurement accuracy and understanding of the planet Earth increased a hundredfold, and during the next decades, the speed continued.
Global reference frames and space-born measurements became more and more accurate, allowing many new global research topics like plate tectonics, or measuring the climate change-induced sea-level rise and melting of glaciers. At the same time, the technological development created new applications, foremost the Global Navigation Satellite System, GPS. The rapid development of satellite positioning applications has made possible the widespread use of geospatial data.
The accuracy of space geodetic measurements today is amazing. Technical development brings us new instruments and new methods to push the limits further and further. Global observations are coordinated and collected by the services of the International Association of Geodesy (IAG). On the political level, new efforts under the United Nations Subcommittee on Geodesy give us hope to maintain a stable global geodetic network and to help developing countries improve their geodetic infrastructure.
The speaker described in his presentation the everlasting race of needs and technical possibilities, leading to technological development which sets new demands for geodetic information. Modern society is fully dependent on data and observations made with space geodetic techniques, albeit only a few people may recognize it. Making this visible and understandable is one of the greatest challenges of geodesy.
Gerhard Pfaff dankte dem Vortragenden für seine Ausführungen und wünschte ihm weitere Erfolge bei seinen vielfältigen geodätischen Aktivitäten. Dem Vortrag folgte eine halbstündige Diskussion in englischer Sprache.
Am Ende dankte Gerhard Pfaff dem für die technische Absicherung des Vortrages zuständigen Kollegen Reiner Creutzburg für seine sehr wichtige Unterstützung der Veranstaltung.
Der Vortrag wurde aufgezeichnet und ist hier abrufbar.
Gerhard Pfaff (17.10.2021)