Deutsches Meter

Allgemeine Fragen zu GPS und verwandten Themen

Moderator: Roland

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Jörn Weber
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Beitrag von Jörn Weber » 17.11.2007 - 16:17

Hallo,

im 19 Jhd. scheint wohl jeder seine eigene Maßeihet verwendet zu haben. Was dem Bessel seine Toisen, waren dem Gauss seine Meter. In zitiere Gauß aus "Über die Formeln der Hannoversche Landvermessung" Seite 207:

"Ich habe daher (und aus anderen gründen) zu meiner Liniareinheit dan 10000000. Theil des Erdquadranten gewählt, den ich Kürze halber Meter nenne, aber vom Metre legal verschieden ist."

Also müssen mir wenn wir von Metern schreiben folgende Varianten unterscheiden:

Gaußsche Meter
Deutsche legal Meter
internationale Meter

Gruss Joern Weber

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Roland
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Beitrag von Roland » 22.11.2007 - 22:27

Hallo Jörn,
Man müsste den exacten Umrechnungsfaktor kennen zwischen Besselschen Toisen und den Deutschen Metern
Nach meinem Verständnis ist der bekannt, jener Wert nach dem
Gesetz vom 10. Dez. 1799

1 Toise = 1, 949 036 3 m.

Man wusste von dem Fehler ja noch nichts.

Helmert und Benoit stellten viel später den Fehler von 13,35 ppm zum internationalen Meter fest. "Bessels" Fehler ist eigentlich nur für die Landesvermessung von Bedeutung, daher mein Standpunkt, besser vom "Meter der preußischen Landesaufnahme" zu sprechen und nicht vom Deutschen legalen Meter.

Dass aber Gauss auch noch eine Meterdefinition schuf ! Muss ich das denn auch noch lesen ?


Grüße Roland

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Jörn Weber
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Beitrag von Jörn Weber » 30.11.2007 - 21:55

Hallo Roland,


Gerade ist Erwin Gigas Übersetzung von Georges Perrier "Wie der Mensch die erde gemessen und gewogen hat" bei mir eingetroffen. Eines wird jetzt klar( Seite 83 und folgende) Hayford hatte Bessels Gradmessung erweitert und verbessert und daraus seinen Ellipsoid errechnet. Helmert hatte zwar 1906 den Geoid schon annähernd berechnet aber seine Bedeutung für das Erdmodell nicht erkannt. Georges Perrier, seit 1920 Helmerts Nachfolger bei der IUGG ging es ebenfalls so. Er war es auch der den Hayford-Ellipsoid 1924 der IUGG vorschlug. Damit war Krassowski, wirklich der erste, der die Bedeutung des Geoids erkannt hatte und als erster einen Ellipsoid einsetzte, der die Schwerkraft berücksichtigte.


Eine weitere Sache die in nicht wusste und im Nachwort von Gigas steht, ist das Deutschland wegen dem Ausschluß aus der IUUG eine Paralellveranstaltung organisierte, die Baltische Kommission. Ein russischer Professor Krasofskij (welche eine schreibweise von Gigas) war ihr Vizepräsident. Das heißt nichts anderes, als das Deutschland und Russland zusammen mit den baltischen und skandinavischen Staaten ihr eigenes Ding gemacht haben. England, Frankreich und die USA waren dabei nur Gäste.


Und dann lässt im Nachwort Ernst Gigas noch eine Katze aus dem Sack:

Perrier hatte die Bedeutung der Schwerkraft 1939 dann auch verstanden, konnte seine Arbeiten aber nicht mehr richtig verbreiten. Während die Delegierten 1939 zum Kongress der IUGG anreisten brach der 2. Weltkrieg aus und wurde dann ohne Beteiligung Deutschlands durchgeführt. Gigas und Co. waren schon mit dem Schiff dorthin unterwegens, als der Kapitän den Befehl zum umkehren erhielt. Auf zum nächsten Weltkongress 1948 hatte Gigas das ZEN schon mit dem Hayford Elliposid fertig gestellt. Er konnte dabei auf einen US-Rechner in zurückgreifen. Mit ihnen glich er das gesamte eurasische Dreiecksnetz neu aus.
Krassowski und Perrier lebten zu diesen Zeitpunkt nicht mehr. Sie waren diejenigen, welche das, die Schwerkraft berücksichtigende, Ellipsoid favorisierten. Gigas scheint selbst bei der Übsetzung von Perries 1949 Buch noch den, auf der Gradmessung, beruhenden Ellipsoid nachzuhängen. Schließlich wäre er damals der Einzige im Westen gewesen, der das ZEN hätte sofort neu auf einem Schwerkraft-basierten Ellipsoid berechnen können.

Das Buch ist in seiner Übersetzung nicht nur wegen des originalen Inhaltes von Perrier, sondern vielmehr auch wegen den Anmerkungen von Ernst Gigas absolut lesenswert.

Gruss Joern Weber
Zuletzt geändert von Jörn Weber am 02.12.2007 - 10:31, insgesamt 1-mal geändert.

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KoenigDickBauch
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Beitrag von KoenigDickBauch » 30.11.2007 - 23:44

Hallo Joern,

hast du die ISBN schon bekannt gegeben.

Gruß
Thomas

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Jörn Weber
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Beitrag von Jörn Weber » 01.12.2007 - 18:22

Hallo Thomas,
KoenigDickBauch hat geschrieben:hast du die ISBN schon bekannt gegeben.

Ich habe das Teil antiquarisch gekauft. ISBN 387 525 027 3 Nach der Erstauflage 1949 ist es nie wieder verlegt worden.

Gruss Joern Weber

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Roland
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Beitrag von Roland » 02.12.2007 - 01:09

Hallo,

schon wieder etwas, was ich lesen soll ? Ein Buch von Gigas :shock:

Also ich halte mich bedeckt darüber, was Helmert, Hayford, Krassowski oder andere gedacht haben mögen.
Schon gar nicht würde ich Helmert gegen Krassowski ausspielen wollen. Zwischen Helmerts und Krassowskis Ellipsoiden liegen halt 30 Jahre.

Dass Helmert sich über das Geoid im klaren gewesen sein wird, zeigt z.B. seine Bemerkung von 1910, die mit heutigen Ergebnissen übereinstimmt
Helmert hat geschrieben:Hiernach wäre der mittlere Betrag von N (der Geoidundulation) etwa ± 50 m. Im einzelnen kann N wohl 100 m und noch etwas mehr erreichen, doch es gibt gewiss nur wenige derartige Gebiete.“
(nach Torge)

Dann finde ich gerade seinen Aufsatz (ich schiele immer auf den Straßer)
„Geoid und Erdellipsoid“ Z. Gesellschaft für Erdkunde 1913, S. 17-34
(noch was, dass ich lesen muss *seufz*)

Außerdem beschäftigte Helmert sich mit Höhensystemen. Die Helmerthöhen oder normalorthometrischen Höhen beziehen sich aber –leiderleider- nur genähert aufs Geoid.

Krassowskis Ellipsoid ist sicherlich die seinerzeit beste Näherung an das Geoid. Es beibt aber ein Ellipsoid, wenn auch mit einer Normalschwere verbunden. Eine Normalschwere wurde aber 1930 auch dem Hayford-Ellipsoid zugewiesen.

Die erste Berechnung eines weltweiten Geoids gelang wohl Jeffreys 1943
[url]ttp://www.nature.com/nature/journal/v211/n504 ... 504b0.html[/url]
(ich fand keine bessere Quelle)
Die Lösung kenne ich natürlich nicht, nur war sie halt ohne Satellitendaten mit heutigen kaum zu vergleichen.

Muss ich mich denn wieder mit höherer Geodäsie beschäftigen ? War mit meinem bisherigen, oberflächlichen Verhältnis zu ihr -„Schön dass es Dich gibt“- ganz zufrieden.


Grüße Roland

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Jörn Weber
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Beitrag von Jörn Weber » 02.12.2007 - 10:30

Hallo Roland,
Roland hat geschrieben: schon wieder etwas, was ich lesen soll ? Ein Buch von Gigas :shock:
Nö müssen tust du nicht. Aber interessant ist es trotzdem und seine 12 Euro wert. :P
Dass Helmert sich über das Geoid im klaren gewesen sein wird, zeigt z.B. seine Bemerkung von 1910, die mit heutigen Ergebnissen übereinstimmt
Helmert hat geschrieben:Hiernach wäre der mittlere Betrag von N (der Geoidundulation) etwa ± 50 m. Im einzelnen kann N wohl 100 m und noch etwas mehr erreichen, doch es gibt gewiss nur wenige derartige Gebiete.“
Du mistverstehst mich. :roll: Während Helmert noch in einer Welt mit getrennten Lage, Höhen und Schweresystem lebte, haben Krassowsiki und später auch Perrier die Gesamtheit dieses Systems begriffen. Das soll keinesfalls den genialen Ingenieur Helmert abwerten. Wie du schon schriebst entstammt er einer früheren Generation. Perrier hatte einfach das Glück der späten Geburt seinen Fehler mit dem Hayford noch erkennen zu können. Gigas nennt es in dieser Übersetzung von Perrier selber "tragisch" das er dessen Arbeiten aus 1939, wegen des Kriegsausbruchs nicht mehr kannte. Das ZEN wurde deshalb nur ein halbe Sache weil der deutsche Reichsamtsleiter Gigas und der Chef der IUGG Perrier zwischen 1939 und 1946 nicht miteinander redeten. Perrier hatte selber bereits ein Planung ein Europäisches Triangulationsnetz in der Schublade, starb aber 1946. Genaun zu diesem Zeitpunkt fütterte Gigas US-Rechner um alle nationalen Dreiecksketten auszugleichen. Gigas hat dann wohl in Erkenntnis dieser Tragik und als Widergutmachung an Perrier und die IUGG das Buch von Perrier eigenhändig übersetzt und kommentiert..
Außerdem beschäftigte Helmert sich mit Höhensystemen. Die Helmerthöhen oder normalorthometrischen Höhen beziehen sich aber –leiderleider- nur genähert aufs Geoid.
Wenn ich es richtig Beobachte ist Lage und Höhensystem in vielen Köpfen auch heute nicht eine Einheit.

Krassowskis Ellipsoid ist sicherlich die seinerzeit beste Näherung an das Geoid. Es beibt aber ein Ellipsoid, wenn auch mit einer Normalschwere verbunden. Eine Normalschwere wurde aber 1930 auch dem Hayford-Ellipsoid zugewiesen.
Korrekt. Allerdings nützte das auch nichts mehr. Ich hab bereits versucht diverse russische Quellen anzuzapfen. Bisher konnte ich nur wenige Dinge ermittel:

1. Krassowski war ein Schüler des Raketenpioniers Ziolkowski, der sich aus anderen Gründen mit dem Schwerefeld befasste.
2. Krassowski hat sich um die Weiterentwicklung der Methode der kleinsten Fehlerquadrate zur dreidimensionalen Anwendung bemüht.
3. 1930 wurde von der UdSSR ein Projekt namens X30 oder H30 gestartet, um ein neues Kartenbezugssystem zu schaffen. Dieses Kartenbezugssystem sollte nach Möglichkeit global verwendbar sein.
4. Da die UdSSR zu diesem Zeitpunkt gerade einen Krieg mit von England und den USA bezahlten Invasionstruppen hinter sich hatte orientierte man stark an Deutschland.
Die erste Berechnung eines weltweiten Geoids gelang wohl Jeffreys 1943
[url]ttp://www.nature.com/nature/journal/v211/n504 ... 504b0.html[/url]
(ich fand keine bessere Quelle)
Die Lösung kenne ich natürlich nicht, nur war sie halt ohne Satellitendaten mit heutigen kaum zu vergleichen.
Die Amis können durchaus Perriers arbeiten gekannt und weiterentwickelt haben.


Gruss Joern Weber

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Beitrag von KoenigDickBauch » 02.12.2007 - 16:16

Hallo Joern,

könnte ich mir das Buch gegen Kostenbeteiligung mal ausleihen?

Gruß
Thomas

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Beitrag von Jörn Weber » 02.12.2007 - 18:51

Hallo Thomas,
KoenigDickBauch hat geschrieben: könnte ich mir das Buch gegen Kostenbeteiligung mal ausleihen?
Seihe mir bitte nicht böse, das ich dieses historisch wertvolle Buch nicht wieder aus der Hand gebe. Es ist deutlich mehr Wert als die 12 EUR die ich für die Beschaffung ausgegeben habe. Insbesondere deshalb weil es momentan nicht wieder beschaffbar ist, hat es für mich einen nicht mit Geld zu beziffernden Wert. Das Antiquariat in Norddeutschland scheint mir selber nicht gewusst zu haben, was sie da für ein Buch im Speicher haben. Ich bin auf das Buch auch nur bei den Recherchen zu Bauernfeinds Werk durch Zufall aufmerksam geworden. Du kannst ja mal den Titel beim ZVAB ans schwarze Brett anpinnen.

Gruss Joern Weber

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Beitrag von KoenigDickBauch » 02.12.2007 - 19:14

Hallo Joern,

das kann ich voll verstehen und hatte es fast erwartet. Aber fragen kann man mal ja.

Gruß
Thomas

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Beitrag von Roland » 02.12.2007 - 20:15

Hallo

bis hierher sage ich " it tickles my brain".

Ich stoße auch auf viele neue Verständnisfragen. Im Moment versuche ich zu verstehen, inwieweit um die Wende zum vorigen Jahrhundert ein Geoid wissenschaftlich interessant gewesen sein mag, dessen Aussicht auf Realisierung und weltweite Anwendung aber damals noch sehr weit entfernt war.
Während Helmert noch in einer Welt mit getrennten Lage, Höhen und Schweresystem lebte, haben Krassowsiki und später auch Perrier die Gesamtheit dieses Systems begriffen
Boah ! Ich stehe mit Helmert auf einer Stufe.
Tröstend folgt Deine Feststellung
Wenn ich es richtig Beobachte ist Lage und Höhensystem in vielen Köpfen auch heute nicht eine Einheit
Ich glaube, in sehr vielen sogar.

Die Lage beziehen wir Vermesser aufs WGS84-Ellipsoid, die Höhe auf ein Quasigeoid 40-50 m darüber. So war's eigentlich immer, wenn auch mit anderen Bezugsflächen. Auch das von Dir so hochgeschätzte Ellipsoid von Krassowski diente im Vermessungswesen einzig dem Lagebezug. (Jetzt kommt garantiert Einer mit der Normalschwere und dem Quasigeoid :roll: ...).

Wieweit ist das bei Dir anders ?

Wenn's unter uns bleibt:
Die Normalschwere ("Schön dass es sie gibt") hat mich fachlich noch nie belastet ...


Grüße Roland

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Jörn Weber
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Beitrag von Jörn Weber » 02.12.2007 - 22:15

Roland hat geschrieben: Tröstend folgt Deine Feststellung
Wenn ich es richtig Beobachte ist Lage und Höhensystem in vielen Köpfen auch heute nicht eine Einheit
Ich glaube, in sehr vielen sogar.

Die Lage beziehen wir Vermesser aufs WGS84-Ellipsoid, die Höhe auf ein Quasigeoid 40-50 m darüber.
Seit der Abschaltung der SA des GPS ist die Zeit eigentlich Reif, aus den Pegellatten ein Museum zu machen und eine weltweit einheitliche Äquipotentialfläche der Schwere als Bezugsfläche für eine weltweites Höhennormal zu verwenden. Die Computer dürften inzwischen leistungsstark genug sein, solche eine weltweite dynamische hypothesenfreie 0-Höhenfläche zu modellieren, die in etwa in Höhe des mittleren Meerespegels (MSL) zu liegen kommt.
Das setzt natürlich auch voraus, das selbst jedes Tachymeter und jeder GPS-Empfänger dann auch das dynamische Erdmodell kennt. Das erfordert natürlich einen wesentlich grösseren Speicherbedarf, als die jetzige Korrekturwert-Matrix in den GP.-Empfängern einnimmt.
Es es ist ja geplant 2010 das GRS80 zu überarbeiten. Vielleicht kommt ja da schon eine entsprechende Standardisierung heraus.
So war's eigentlich immer, wenn auch mit anderen Bezugsflächen. Auch das von Dir so hochgeschätzte Ellipsoid von Krassowski diente im Vermessungswesen einzig dem Lagebezug. (Jetzt kommt garantiert Einer mit der Normalschwere und dem Quasigeoid :roll: ...).
Nein.
Der Kassowski-Ellipsoid wurde auch für die Bahnberechnungen russischer Raketen verwendet. Dabei wird durchweg dreidimensional gerechnet. Mit dem Hayford-Ellipsoid hätte das nicht funktioniert.
Wenn's unter uns bleibt:
Die Normalschwere ("Schön dass es sie gibt") hat mich fachlich noch nie belastet ...
Vielleicht muss du erst den Wasserablauf eines Alpentunnels gedanklich nivellieren, damit es dich zu interessieren beginnt. ;-)

Gruss Joern Weber

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Beitrag von Roland » 02.12.2007 - 23:50

Hallo Jörn,

beim Abendbrot hatte ich nochmal Zeit zum Nachdenken .. und mir dämmerte, dass Du vielleicht auf das gemeinsame Bestimmen von Lage- und Höhendaten aus GPS-Messungen hinaus willst. Gut, nehmen wir die Tachymeter noch dazu. Die Höhen aus relativen SAPOS-Messungen passen heute schon auf Zentimeter, vereinzelt sogar besser.

Muss ich mich mit dem ganzen Kram doch nochmal intensiver auseinandersetzen ?

GRS2010? Ich war sicher, schonmal das GRS2000 gefunden zu haben - weg! War das eine "Spielerei" von Grafarend mit neuen Parametern, das WGD2000 ??

Und zum Alpentunnel. Die Alpenländer (Schweiz, Österreich) setzen tatsächlich auf das Geoid, nicht auf das Quasigeoid. "Tatsächlich" soll heißen "ganz schön mutig". Und schon war's das mit dem gemeinsamen Bezugssystem.

Überhaupt, ein weltweites vertikales Bezugssystem - damit wäre es an der Zeit, mehr über das alles zu lesen ... *großes Seufz*


Grüße Roland

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Beitrag von Jörn Weber » 03.12.2007 - 19:46

Hallo Roland,
Roland hat geschrieben: Und zum Alpentunnel. Die Alpenländer (Schweiz, Österreich) setzen tatsächlich auf das Geoid, nicht auf das Quasigeoid. "Tatsächlich" soll heißen "ganz schön mutig". Und schon war's das mit dem gemeinsamen Bezugssystem.
Was heißt mutig. Sie haben keine andere Chance. Wir brauchen langsam ein echtes schnittfreies 3D-Micro-Modell der Erde. Mit den 1" SRTM-Daten wäre es eigentlich notwendig gewesen. Man hat sich inzwischen dabei mit MSL als 0-Ebene beholfen. Mich würde jetzt brennent interessieren was SAR-Lupe als 0-Bezug verwendet. Mit den hundeten Nationalen Bezugssystemen wird das wohl nichts werden.


Gruss Joern Weber

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Beitrag von Roland » 03.12.2007 - 20:01

Hallo Jörn,


mit dem globalen Höhenbezugssystemen schneidest Du ein Thema an, an dem ich zwar ab und zu schnuppere, ich verfolge auch die Entwicklungen, weiß daher, dass man bei der Erfassung der Erdoberfläche und der Erdfigur dabei ist, den Zentimeter zu unterschreiten, aber sobald der Begriff "Äquipotentialfläche" auftaucht blättere ich schnell weiter...

Da bleibe ich lieber bei anschaulicheren Problemen :twisted:
Der Kassowski-Ellipsoid wurde auch für die Bahnberechnungen russischer Raketen verwendet. Dabei wird durchweg dreidimensional gerechnet. Mit dem Hayford-Ellipsoid hätte das nicht funktioniert.
That tickles my brain: Warum nicht ?

Wenn man voraussetzt, dass beide Ellipsoide so gut wie seinerzeit möglich georeferenziert waren, da denke ich an diese 150 m Differenz, wären die Unterschiede der „Treffergenauigkeit“ der Raketenbahnen letztlich nur graduell gewesen. Mit dem Hayford-Ellipsoid hätte man möglicherweise früher gemerkt, dass was nicht stimmt.

Dass das Krassowski-Ellipsoid für orbitale Berechnungen doch nicht genügte, zeigt ja das Einführen des PZ70 (ich habe nur eine Notiz darüber, keine Parameter) bzw. des PZ90. Gab es ein „PZ60“?


Grüße Roland

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