Kartographie

Karten sind..

• verebnete,

• vereinfachte

• im Grundriss dargestellte,

• erläuterte

  … Darstellungen der Realität

• Genauigkeit

• Vollständigkeit

• Zweckmäßigkeit

• Verständlichkeit

• Lesbarkeit / Übersichtlichkeit

• Erfüllung von mathematischen Grundanforderungen

1. Kurhannoversche Landesaufnahme (1764-1786)

2. Gaußsche Landesaufnahme (1827-1861)

3. Preußische Landesaufnahme (19.-20. Jh.)

1. Erfassung (Vermessung) der Objekte

2. Abbildung der Objekte auf eine Bezugsfläche (durch Lotfällung)

3. Abbildung der Bezugsfläche in die Ebene

• Die Kugel ist der einfachste, regulär geformte Vergleichskörper zur Erdform

• Er ist seit der Antike eine bekannte Vorstellung (Naturbeobachtung)

• Sie ist ausreichend genau, um als Bezugsfläche für kleinmaßstäbige Abbildungen zu dienen => insb. für kartographische Abbildungen

Die Erde als Rotationsellipsoid

• Die Erde ist (in weiterer Annäherung) ein kugelförmiger Körper mit Abplattungen im Bereich der Pole

• Wodurch eine korrekte/bestmögliche mathematische Beschreibung der Erde, als Sphäroid bzw. geometrisch als Rotationellipsoid möglich ist

• Ist die Grundlage für die meisten Kartenentwürfe

• Ein Geoid berücksichtigt die Unregelmäßigkeiten der Massenverteilung innerhalb von Erdkruste & Mantel

• Das Geoid ist..

  • eine Fläche des gleichen Schwerepotentials

  • Ist eine Niveaufläche auf der die Schwerebeschleunigung senkrecht wirkt

  • und ist eine Fläche auf Höhe des globalen mittleren Meeresspiegels

=> Ist ein rein physikalisches Modell

• Kugel:

  • Referenzkörper für nur kleinmaßstäbige kartographische Abbildungen

• Ellipsoid:

  • wichtigster Referenzkörper für Flächenabmessungen, Entfernungen & kartographische Abbildungen

• Geoid:

  • Höhen- & Reliefaufnahmen (N.N.)

    • “Nomen Nescio” -> wird verwendet, um einen unbekannten oder nicht spez. Ort auf einer Karte zu kennzeichen

1. Ein Ellipsoid weist nur eine Abweichung von ca. 0,5% der Form der Erde auf und ist daher besonders gut geeigent

2. Der Geoid ist ein Modell der Erdoberfläche, dass auf Basis der Berechnung der Schwerkraft und Massenverteilung der Erde erstellt wird. Diese Messung weist jedoch Defizite auf, da sie regionale Unterschiede in der Schwerkraft schwer bemessen kann

3. Die Kugelform ist ungenauer als das Ellipsoid und nicht in der Lgae eine realistische Topographie der Erde zu liefern

Ein geodätische Datum ist eine Gruppe von Werten (Parameter), die die Position des Sphäroids bezogen auf den Erdmittelpunkt definiert.

Das Datum bietet einen Bezugsrahmen für Standardmessungen und definiert Ursprung und Ausrichtung der Breiten und Längengrade.

Referenzrahmen für Koordinatenbestimmung auf der Erde; definiert Größe, Form und Ursprung des Kooridnatensystems

• Das geodätische Datum ist ein Referenzrahmen, der verwendet wird, um die ganaue Position von einem Punkt auf der Erdoberfläche zu bestimmen

• Es besteht aus einem Koordinatensystem, das auf bestimmte Messungen und Berechnungen basiert

• Dieses Datum definiert den Ursprung (Nullpunkt) des Koordinatensystems, die Achsenausrichtung und die Maßeinheiten, die zur Beschreibung der Position verwendet werden

• Es umfasst auch Parameter, die die Form und Größe der Erde repräsentieren (da Erde keine perfekte Kugel ist, sonderneine leicht abgeflachte Form hat (Ellipsoid))

• Es beschreibt somit die Orientierung und Lagerung einer Bezugsfläche

  
  

  => Referenzrahmen für Positionsbestimmung auf der Erdoberfläche

• Das geozentrische Datum (globales Datum) bezieht sich auf ein Referenzsystem, bei dem der Ursprung des Koordinatensystems im Mittelpunkt/Schwerpunkt der Erde liegt

• Es berücksichtigt die 3-dimensionale Positionierung der Punkte relativ zum Erdmittelpunkt

• Hier werden Koordinaten verwendet, die die X-, Y-, Z-Komponenten der Position eines Punktes relativ zum Erdmittelpunkt darstellen

• wird i.d.R. in der Satellitengeodäsie für GPS (Global Positioning System), verwendet

=> bezieht sich auf die 3-dimensionale Positionierung relativ zum Erdmittelpunkt

• International gültige Systeme, die die Erde gut als Ganzes abbilden in allen Bereichen und nicht auf ein lokales Gebiet fokussiert sind, werden als Erdellipsoide bezeichnet

• Mittelpunkt liegt im Massenzentrum der Erde

• Das lokale Datum bezieht sich auf gedätisches Datum, das spezifisch für eine bestimmte Region oder ein bestimmtes Land festgelegt wurde

1. Lokales Datum:

   • Ein lokales Datum bezieht sich auf eine bestimmte Region oder ein bestimmtes Land und wird normalerweise durch Verzerrungsarbeiten vor Ort etabliert

   • Es basiert auf einen bestimmten Referenzellipsoiden, welcher für diese Region geeignet ist und dient als Referenzsystem für die Vermessungen und Kartierungen in dieser Region

   • Bsp.: Deutsches Hauptdreiecksnetz (DHDN) in Deutschland

     
     

2. Geozentrisches Datum:

   • Ein geozentrisches Datum ist ein glabales Referenzsystem, das auf einem Referenzellipsoiden basiert, welcher die Form der Erde im Ganzen darstellt

   • Es berücksichtigt die Rotation der Erde und ihre Position im Raum

   • und wird normalerweise von globalen Organisationen wie dem World Geodetic System (WGS) und dem International Terrestrial Reference Frame (ITRF) definiert

• Geographische und geodätische Projektionen sind 2 verschiedene Arten von Kartennetzen, die zur Darstellung der Erdoberfläche verwendet werden

  
  

• Geographische Projektionen:

  • ist eine einfache Darstellung der Erdoberfläche als Kugel auf einer flachen Karte

  • sie wird durch das Projizieren von Längen- und Breitengeraden auf eine flache Oberfläce erreicht

  • Eine solche Karte ist jedoch nicht maßstabsgetreu und verzerrt

    • kleinmaßstäbige Abbildungen

    • Sphärische Koordinaten

    • Referenzfläche: Kugel/ErdEllipsoid

• Geodätische Projektionen:

  • Eine geodätische Projektion hinhegen ist eine Darstellung der Erdoberfläche als Ellipsoid auf einer flachen Karte

  • Sie berücksichtigt die Tatsache, dass die Erde keine perkte Kugel ist, sondern eine elliptische Form aht

  • Daher kann sie eine höhere Genauigkeit in Bezug auf die Entfernungen und Formen bieten

    • großmaßstäbige Abbildungen

    • Metrische Koordinaten

    • rechtwinklig-ebener Koordinaten

1. Geographische Koordinatensysteme (sphärische Koordinatensysteme)

2. Globale geozentrische (erdfeste) Koordinatensysteme mit X-, Y-, Z-Koordinaten

3. Ebene geodätsiche Koordinatensysteme (lokale Koordinatensysteme)

1. Flächentreue (Äquivalenz):

   • Flächen werden in der Projektion in verhältnismäßig gleicher Größe dargestellt

2. Winkeltreue (Konformität):

   • Winkel werden unverzerrt in der Projektion dargestellt

3. Längentreue (Äquidistanz):

   • Längenverhältnisse werden inn der Projektion gleich dargestellt

   • gilt nur in bestimmte Richtungen!

4. Mittelabstandstreue:

   • Abstände entlang der Meridiane bleiben gleich

   • Breitenkreise schneiden die Meridiane (Längengrade) immer im gleichen Abstand

=> ES WIRD IMMER NUR EINE aBBILDUNGSVERZERRUNG ERFÜLLT: wenn man Flächentreue hat kann man keine Winkeltreue haben

Wie sieht der ganze Spaß auf der Karte aus…

• Flächentreue:

  • Abstände zum Meridian werden nach außen immer kleiner

  • Äußere Bereiche müssen mehr gestaucht werden, damit die Verzerrung verkleinert wird

• Winkeltreue:

  • werdne die Abstände vom Meridian nach außen immer größer

  • Damit die Winkel wieder passen

• Längentreue:

  • ist am Berührungskreis längentreu

• Berührungspunkte am Pol = azimutal = polständig

  • weil es gibt nur einen Berührungspunkt und die Verzerrung nimmt zu allen Seiten zu

• Konische Abbildungen:

  • Lage der Abbildungsfläche = normal/polständige Lage

• Azimutal Abbildungen:

  • Lage der Abbildunge = transversale/äquatorständige Lage

• Zylindrische Abbildungen:

  • Lage der Abbildungsfläche = schiefachsig/zwischenständige Lage

Links: azimutal

Mittel: konisch

rechts: zylindrisch

• Die Verzerrung einer Karte hängt vom Maßstab ab

• Je größer der Maßstab ist, desto geringer sind Verzerrungen

• Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass Verzerrungen in jeder Karte vorhanden sind, unabhängig vom Maßstab, da es schwierig ist, eine runde Erde auf eine flache Karte zu projizieren ohne, das Verzerrungen auftreten

• Je größer der Maßstab, desto stärkere Annäherung an gleiche Flächen-, Winkel und Längentreue

ECHTE ABBILDUNGEN:

• Eine echte kartographische Abbildung, auch bekannt als winkeltreue Kartenprojektion, behält die Winkel zwischen Linien bei, d.h. sie zeigt die Richtungen und Winkel von Objekten auf der Erdoberfläche genauso, wie sie tatsächlich sind

  
  

1. keglige Abbildungen (konisch), zylindrisch oder azimutal Abbildungen mit typsichem Netzmuster

2. das sind: perspektivische Projektionen & mathematisch veränderte Abbildungen

3. Netzmuster = Meridiane als Grade, Breitenkreise als konzentrische Kreise, Kreisbögen oder Graden

4. Breitenkreise schneiden Längengrade im Rechtenwinkel

UNECHTE ABBILDUNGEN:

• Eone unechte gartographische Abbildung, auch bekannt als flächentreue Kartenprojektion, bewahrt die Flächengröße von Objekten auf der Karte bei

• Sie zeigt somit die Größe von Objekten auf der Erdoberfläche proportional zu ihrer tatsächlichen Größe

  
  

1. Konstruktionsfläche lässt sich nicht auf Projektionsfläche erklären

2. Rein mathematische Konstruktionen

3. Meridiane und Breiten schneiden sich NICHT im Rechtenwinkel

4. Meridianen sind nicht als Graden dargestellt

5. Ziel: Realitätsnähere Darstellungen von Formen (“Formentreue”)

=> Ziel dieser Abbildungen ist es meist eine vermittelnde Abbildung mit realitätsnaher Darstellung von Formen (“Formentreue”)

1. Die Bezugsfläche ist ein Ellipsoid von Bessel mit Potsdamer Datum (lokales Datum!)

2. ist n winkeltreue, transversale Zylinderprojektion (Mecator-Projektion)

   
   

3. Das Gitternetz der geographischen Koordinaten wird in 3° breite Meridianstreifen aufgeteilt (eine Einteilung in 6° wird auch angewandt).

   • Jeder Meridianstreifen läuft parallel zu seinem Mittelmeridian vom Nord- zum Südpol.

   • Die Mittelmeridiane benachbarter Meridianstreifen liegen demnach 3° (bzw. 6°) auseinander.

   • bekommen Kennzifffffer vorangestellt

4. Bei der Koordinatenbeschreibung spricht man hier von Rechts- und Hochwerten

   • Bezugspunkt des Koordinatensystems ist der Schnittpunkt des jeweiligen Hauptmeridians mit dem Äquator

   • Hochwerte (H/X) ist der Abstand vom Äquator

     -> z.B. H = (57^)07 = 5707km

   • Rechtswert (R) ist der Abstand vom jeweiligen Mittelmeridian mit addierten 500km (False Easting)

   • Rechtswert (R/Y) wird Meridianziffer vorangestellt (Gradzahl/3)

     -> z.B. R = (35^-> er hier ist hochgesetzt)41 = 41km vom Mittelmeridian entfernt

• Hochwert:

  • Abstand zum Äquator

• Rechtswert:

  • Abstand vom jeweiligen Mittelmeridian inkl. der addierten 500km (false easting) -> dem Rechtswert wird die Meridianziffer vorangestellt

UTM = Universal Transversal Mercator-System

• Die UTM-Projektion überdeckt die Erde mit 60 Meridianstreifensystemen (Zonen)

• Winkeltreue Abbildung

• Grundlage/Bezugsfläche: GRS80 (globales Referenzellipsoid mit geozentrischem Datum ETRS80)

• Meridianbreite: 6°, führt zu weltenem Systemwechsel, durch weniger Streifen im Vergleich zu Gauß-Krüger

• Transversaler-Schnittzylinder: geringerer Verkürzungsfaktor (0,9996)

• Hauptmeridian verkürzt dargestellt, dadurch nicht längentreu

• Längentreue Durchdringendekreise im gleichen Abstand (ca. 180km) zur Abszissenachse

• Verzerrungen wachsen im Abstand zu den Durchdringungskreisen an

• Daher auch hier: Nutzung des Meridian.Streifenprinzips (6° Breite)

• North-Wert = Abstand vom Äquator

• East-Wert = Abstand zum Bezugsmeridian

  + Aufrechen von 500km (falseeasting -> zur Vermeidung negativer Werte)

• Die Nordwerte der beiden Systeme unterscheiden sich, weil sie auf unterschiedlichen Bezugssystemen basieren

• Im Gauß-Krüger wird der Nullmeridian als Bezugsmeridian verwendet, während in UTM jeder 60. Längengrad als Bezugsmeridian für eine eigene Zone dient

• Der Nullmeridian hat einen Nordwert von 0 und die Nordwerte erhöhen sich nach Norden hin

• In UTM-Zonen nimmt der Nordwert in Richtung Äquator ab

• Dementsprechend sind die Entferungen vom Äquator in UTM-Zonen kürzer als in Gauß-Krüger

• Diskreta:

  • stellen Objekte dar, die klar voneinader abgegrenzt sind, wie z.B. Straßen oder Gebäude

  • Diskrete Daten können i.d.R. als Vektordaten dargestellt werden

  • Sie haben eine begrenzte Anzahl von Attributen oder Kategorien, wie z.B. Straßennamen or. Gebäudetypen

  • SIe sind einfacher zu erfassen und zu verarbeiten als kontinuierliche Daten

    
    

    • Diskret bezieht sich auf etwas, das in einzelne, getrennte Einheiten oder Werte aufgeteilt ist.

    • Eine diskrete Größe oder Variable kann nur bestimmte Werte annehmen und zwischen diesen Werten gibt es keine Zwischenwerte.

    • Zum Beispiel: Anzahl an Menschen in einem Raum kann diskret sein oder Gebäude

=> Diskrete Punkte, Linien und Flächen stellen Objekte mit definierbaren Grenzen dar

• Kontinua:

  • Kontinuierliche Daten in der Kartographie stellen Objekte dar, die keine klare Abgrenzung haben, wie z.B. Höhenlinien or. Temperaturgradienten

  • Sie werden i.d.R. als Rasterdaten dargestellt

  • können unendlich viele Werte annehmen, da sie auf kontinuierlichen Maßstäben basieren

  • erfordern oft eine aufwändigere Datenerfassung und -Verarbeitung, da sie von Natur aus komplexer sind

    
    

    • Kontinuierlich hingegen bezieht sich auf etwas, das ohne Unterbrechung oder Lücken verläuft.

    • Eine kontinuierliche Größe oder Variable kann jeden beliebigen Wert innerhalb eines bestimmten Bereichs annehmen.

    • Es gibt keine Sprünge oder diskreten Werte.

    • Zum Beispiel: kann die Zeit kontinuierlich sein, da sie in beliebig kleine Bruchteile aufgeteilt werden kann.

      • Temperatur, Magnetfeld der Erde, Niederschlagsmengen

=> raumfüllende Werte ohne Begrenzung

Schlussfolgerung:

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diskret sich auf etwas bezieht, das in getrennten Einheiten oder Werten vorliegt, während kontinuierlich sich auf etwas bezieht, das ohne Unterbrechung oder Lücken verläuft.

1. Magenisch Nord(en):

   • Der magnetische Nordpol ist der Punkt auf der Erdoberfläche, an dem das magnetische Feld vertikal nach unten zeigt

   • Die nOrdrichtung zeigt in Richtung des magnetischen Nordpols

   • Die Abweichungswinkel von der Nordrichtung hängen von der geographischen Lage ab und können je nach Standort und Zeit variiren

2. Georaphischer Nord(en):

   • Der geographische Nordpol ist der Punkt auf der Erdoberfläche, an dem die Erdachse die Oberfläche kreuzt

   • Die Nordrichtung zeigt in Richtung des geographischen Nordpols

   • Abweichungswinkel: 0°-90°

3. Gitternord(en):

   • Giter-Nord ist die Nordrichtung des Kartengitters oder eines Koordinatensystems

   • Sie wird häufig in der Karto., Geodäsie und Vermessung verwendet

   • Die Grid-Nordrichtung ist i.d.R. parallel zur Karte unbd weicht von der geographischen Nordrichtung ab

1. Orthodrome = Luftlinie zwischen 2 Punkten auf einer Karte

2. Loxodrome = Spiralförmige Schnittlinie, beginnend vom Pol aus, welche einen konstanten Winkel zu den Meridianen aufweist

   • Wird in der Schiff und Luftfahrt zur Navidgation verwendet -> Zeigt nicht immer die kürzeste Distanz an

• Flächenverzerrung:

  • Flächen der Objekte auf Karten sind verzerrt dargestellt

    • Grönland in Polnähe -> ist übertrieben vergrößert

      
      

• Längenverzerrung:

  • diese trifft auf, wenn Längen von Objekten auf der Karte im Vegleich zu ihrer tatsächlichen Länge auf der Erdoberfläche verzerrt sind

  • Die Länge von Objekten in Ost-West-Richtung werden auf einer Karte oft überschätzt, während Objekte in Nord-Süd-Richtung oft zu kurz dargestellt werden

    
    

• Winkelverzerrung:

  • Trifft auf, wenn die Winkel zwischen Objekten auf der Karte im Vergleich zu den tatsächlichen Winkeln auf der Erdoberfläche verzerrt sind

  • Die Winkel zwischen Objekten in der Nähe des Äquators werden oft korrekt dargestellt, während die Winkel zwischen Objekten in hohen Breiten oft falsch sind

    
    

• Richtungsverzerrung:

  • Trifft auf, wenn die Richtung auf der Karte im Vergleich zu den tatsächlichen Richtungen auf der Erdoberfläche verzerrt sind

  • Die Richtung von Objekten wird auf einer Karte oft falsch dargestellt, insbesondere bei Karten mit großen Maßstäben

• Kartenwerk:

  • Sammlung von thematisch oder geographisch mit einandern verbundenen Karten

  • Kann aus einer oder mehreren Kartenblättern bestehen

  • Hat oft einheitlichen Maßstab und Stil

  • Wird oft von Fachleuten genutzt

• Atlas:

  • Sammlung von Karten in Buchform

  • Kann verschiedene Themen oder Regionen abdecken

  • Enthält oft auch andere Informationen wie Statistiken, historische Informationen, etc.

  • Hat oft ein breites Publikum, darunter Studenten, Lherer*innen, aber auch Forscher, Geschichtsinteressierte, Reisende, etc.

• ist die erstmalige winkeltreue Zylinderprojektion

• revolutioniert die Navigation im 16. Jh.

• Grundlage für geodätische Abbildungen und Koordinatenbestimmung (Gauß-Krüger, UTM)

• Der Kartenmaßstab gibt das Verhältnis zwischen der Größe eines Objektes auf der Karte und seiner tatsächlichen Größe in der realen Welt an

  -> Gibt an, wie oft einObjekt auf der Karte verkleinert wurde, um es in der gewünschten Größe darzustellen

• Der Maßstab wird i.d.R. als Verhältnis oder Bruchzahl angegeben

• Beispiel:

  • Ein Maßstab von 1:50.000 beduetet, dass 1cm auf der Karte 50.000cm in der realen Welt darstellt

• Höhenlinien sind Linien auf einer Karte, die Punkte gleicher Höhe verbinden

• Diese Linien werden auch als

  • Isohypen (Linien gleicher Höhe; Verbindung aller Punkte gleichen lotrechten Abstandes von einer Bezugsfläche),

  • Höhenstufen (Höhenunterschied/Höhenintervall zwischen beachbarten Höhenlinien (z.B. 10m)),

  • Äquidistanz (Konstante Höhenstufe in einem Höhenliniensystem, also Abstand zwischen 2 Höhenlinien),

  • Zähllinien (Zifferntragende Haupthöhenlinie) oder

  • Höhepunkte

    … bezeichnet

• DIe Äquidistanz ist der Abstand zwischen den Höhenlinien und gibt an, wie viel Höhenunterschied zwischen den Linien besteht

• Z.B. kann die Äquidistanz einer Karte 10m betragen, was bedeutet, dass sich die Höhenlinie alle 10m ändert

  • Höhenlinien finden wir überall wo durchgezogene Linien vorhanden sind

Anornung der Wellenlängen von land zu kurz:

1. Radiowellen

2. Mikrowellen

3. Infrarotstrahlung

4. Sichtbare Licht (Rot hat längste und Violett die kürzeste W.)

5. Ultraviolette Strahlung

6. Röntgenstrahlung

7. Gammastrahlung

Ra Mi In Si Ultra Rö Ga

• Chloroplethenkarten sind thematische Karten, die zeigen, wie sich eine bestimmte Eigenschaft innerhalb einer geographischen Region verteilt

• Die Regionen können Länder, Bundesstaaten, Gemeinden oder andere administrative Einheiten sein

• Chloroplethenkarten werden häufig für die Visualisierung von sozialen, wirtschaftlichen oder demographischen Daten verwendet, wie z.B. Bevölkerungsdichte, Arbeitslosenquoten oder Bildungsstand

• Pflanzen erscheinen in IR-aufnahmen heller als andere Objekte, da sie Infrartostrahlung effektiver absorbieren als reflektiren

• Anwendungsbeispiel: Erstellung von Vegetationskarten

  • Durch Einsatz von Infrarot-Sensoren können Pflanzendichte, Wachstum und Gesindheit bewertet werden

  • Die Pflanzen absorbieren Infrarotstrahlung während der Photosynthese und verwenden sie als Energiequelle

• Infrarot kann auch zur Identifizierung von Pflanzenkrankheiten und Schädlingsbefall verwendet werden

• Kranke oder infizierte Pflanzen reflektieren die IR-Strahlung anders als gesunde Pflanzen, was in Infrarotbildern sichtbar wird

• Kann Landwirten und Gärtern helfen, Probleme frühzeitg zu erkenne und geeignete Maßnahmen zu ergreifen

• Mindestens 4

  • Durch den Empfang von Signalen von mind. 4 Satelliten kann der GPS-Empfänger seine Position berechen, indem er die Entfernung zu jedem Satelliten misst und daraus die Position durch Trilateration bestimmt

  • Die Signale von 3 Satelliten sind notwenig, um die Position in der horizontalen Ebene zu bestimmen, während das Signal des 4ten Satelliten für die Bestimmung der Höhe benötigt wird

1. Anzahl und Qualität der verfügbaren GNSS-Satelliten:

   • Eine höhere Anzahl von Satelliten, die eine bessere Signalqualität bieten, führen zu einer höheren Genauigkeit

     
     

2. Atmosphärische Störungen:

   • Signale können durch atmosphärische Störungen wie Ionosphäre, Troposphäre und Schwerewellen beeinflusst werden, was zu einer Verringerung der Genauigkeit führen kann

     
     

3. Multipath-Effekte:

   • GNSS-Signale können von Objekten wie Gebäuden, Bäumen und Brücken reflektiert werden und dadurch in der Genauigkeit beeinträchtigt werden

     
     

4. Geometrie der Satellitenkonstellation:

   • Die Anornung der Satelliten am Himmel kann die Genauigkeit beeinflussen, wenn sie sich in einer ungünstigen Konstellation befinden

     
     

5. Interferenzen:

   • Störsignale können den Empfang beeinträchtigen und somit die Genauigkeit reduzieren

     
     

6. Topographie und Geländebedingungen:

   • Die Topographie und Geländebedingungen wie Bäume, Felsen und Gebäude können den Empfang beeinträchtigen und somit die Genauigkeit verringern

     
     

7. Satelliten-Antennenpositionierung:

   • Eine ungenaue Antennenpositionierung kann zu Ungenauigkeiten bei der Positionsbestimmung führen

     
     

8. Aktualität der GNSS-Daten:

   • Eine veraltete GNSS-Konfigurations-oder Almanachdatenbank kann die Genauigkeit beeinträchtigen

     
     

9. Signalblockierung:

   • Wenn die Sichtlinie zwischen Empfänger und den Satelliten blockiert ist, kann die Genauigkeit beeinträchtigt werden

=> Die eben genannten Fakoren beeinflussen die Genauigkeit der GNSS-Positionierung, da sie Auswirkungen auf das Signal haben, das vom Satelliten empfangen und vom Empfänger verarbeitet wird

=> Wenn eine oder mehrere dieser Faktoren beeinträchtigt sind, kann dies die Genauigkeit der Positionierung reduzieren

Das Signal wird in Lichtgeschwindigkeit übermittelt, also weiß man anhand der Laufzeit des Signals, wie weit die Distanz zwischen Sender und Empfänger ist = Laufzeitmessung

Man braucht von den Laufzeitmessungen 3, also auch 3 Satelliten, da der Schnittpunkt der 3 Laufzeitmessungen die Position des Empfängers ist

Dann gibt es noch einen 4ten Satelliten da Sender und Empfänger andere Uhren eingebaut haben, die nicht synchron laufen -> der 4te Satellit korrigiert diesen Fehler

• ist detallierte Darstellung der physischen Merkmale der Erdoberfläche

• zeigt i.d.R. topographische Merkmale wie Höhenlinien, Geländeformen, Gewässer, Straßen, Eisenbahnlinien, Grenzen, Vegetation und Siedlungen

• diese Karte zeigt auch Details wwie Höhenunterscheide, Hügel, Täler und Berge, die durch die Verwendung von Höhenlinien dargestellt werden

• Generalisierung ist der Prozess der Reduzierung von Dateninformationen in geographische Daten, um sie auf eine effektive und nützliche Weise darzustellen

• Wird eingesetzt, um die Lesbarkeit von Karten zu erhöhen

• Prinzip der Lesbarkeit, Vollständigkeit und der geometrischen Korrektheit

  • Es muss ein Kompromiss zwischen Lesbarkeit, Vollständigkeit und der geometrischen Korrektheit gefunden werden

Beispiele:

• Vereinfachung (reduktion von Details wie Linien und Kurven durch Eliminierung von Zwischenpunkten und Verwendung von geraden Linien und Kurven mimt größeren Radien)

• Ausdünnung (Reduktion von punkten oder anderen räumlichen Objekten durch Enfernen von Überflüssigen, um vereinfachte Darsatellung zu erreichen)

• Vereinigung (Kombination von mehreren Objekten zu einem einizigen Objekt, um Komplexizität zu reduzieren und Speicherplatz zu sparen)

• Eliminierung (Entfernen von unwichtigen oder irrelevanten Features, um die Lesbarkeit der Karte zu verbessern)

• Verdrängung (Verschiebung von Objekten, um Überlappungen zu reduzieren und eine klarere Darstellung zu erreichen

• Glättung (Reduktion von Fehlern oder Rauschen in den Daten durch die Anwendung von mathematischen Methoden zur Glättung von Linien oder Flächen)

• Relief kann auch verschiedene Arten auf einer Karte dargestellt werden. Einige Methoden sind:

  • Schummerung = Schattierung

    • Schummerung ist Schattierung die auf der Karte verwendet wird, um das Relief darzustellen

  • Höhenlinien:

    • Sind Linien auf einer Karte, die Punkte gleicher Höhe verbinden

    • Diese Linien geben die dreidimensionale Darstellung des Geländes und zeigen die Form der Hügel und Täler an

  • 3D-Visualisierung:

    • Moderne Technologien ermöglichen es, das Relief in 3D auf einer Karte dazustellen

  • Reliefdarstellungen mit Farben:

    • Reliefdarstellung kann auch durch Farben erreicht werden

    • z.B. kann grün für tiefere Täler oder Ebenen verwendet werden, während Braun für Berge oder Hügel

  • Digitale Geländemodelle (DGM):

    • DGM werden aus Messdaten gewonnen und zeigen die Geländeform in hoher Genauigkeit an

• Differential GPS (DGPS) ist n Methode zur Verbesserung der Genauigkeit der Positionsbestimmung über GPS

• Im Gegensatz zur herkömmlichen GPS-Positionierung, bei der der GPS-Empfänger nur Signale von Satelliten empfängt, nutzt DGPS zusätzliche Referenzsignale, um Fehler in den GPS-Signalen zu korrieren

• Bei DGPS werden zusätzliche Referenzstationen auf der Erdoberfläche eingesetzt, die bekannte Positionen haben und kontinuierlich GPS-Singale empfangen

• Diese Referenzstationenvergleichen die GPS-Signale, die sie empfangen, mit ihrer bekannten Position und berechnen Korrekturwerte für mögliche Fehler in den GPS-Signalen

• DGPS wird häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen eine höhere Genauigkeit der Positionsbestimmung erforderlich ist, wie z.B. in der Schiffsfahrt, Luftfahrt, Landvermessung und Präzisionslandwirtschaft

-> Hauptunterscheid der beiden liegt darin, dass aktive Systeme elektromagnetische Strahlung aussenden und die reflektieren Signale messen, während passive Systeme nur die natürliche Strahlung von Objekten messen

1. Aktive Fernerkungssysteme:

   • senden elektromagnetische Strahlung aus, wie z.B. Radar- oder Lidar-Systeme

   • Diese Strahlung wird von den Objekten auf der erdoberfläche reflektiert und von dem aktiven System empfangen

2. Passive Fernerkungssysteme:

   • diese messen nur die natürliche Strahlung, die von Objekten auf der Erdoberfläche ausgestrahlt wird, wie z.B. von der Sonne reflektiertes Licht oder von der Erdoberfläche abgestrahlte Wärmestrahlung

   • Diese Strahlung wird von passiven sensoren wie Karmeras oder Infrarot-Detektoren aufgenommen und analysiert

-> weiter Unterscheid der beiden Systeme besteht darin, dass aktive Systeme unabhängig von der Tageszeit oder Witterungsbedingungen arbeiten können, da sie ihre eigene elektromagnetische Strahlung aussenden

-> Passive systeme hingegen sind von den natürlichen Licht- und Witterungsbedingungen abhängig

1. Unabhängig von Wissterungs- und Lichtbedingungen

2. Gut zur Messung von Höhenstrukturen, Bodeneigenschaften und Objekten geeignet

1. Digitale Kameras:

   • erfassen Luftbilder als digitale Bilddatein

   • sind i.d.R hochauflösend und können eine hohe Genauigkeit liefern

   • gibt auch spezialisierte kameras wie multispektrale Kameras, die in der Lage sind, Bilder in verschiedenen Wellenlängenbereichen aufzunehmen

     
     

2. LIDAR (Light Detection and Ranging):

   • LIDAR-Systeme verwenden Laserimpulse, um die Entfernung zwischen Sensoren und dem Boden zu messen

   • Aus den Ergebnissen der LIDAR-Messungen können digitale Höhenmodelle und 3D-Modelle der Landschaft werden

     
     

3. RADAR (Radio Detection and Ranging):

   • RADAR-Systeme verwenden elektromagneische Signale, um Informationen über die Landschaft zu erfassen

   • Sie können auch bei schlechten Wetterbedingungen und in der Nacht arbeiten

• Funktionieren Witterungs und Tageszeitunabhängig

• Die unterschiedlichen Reflektionseigenschaften von Wasser und Berghängen sind auf die unterschiedlichen Oberflächenstrukturen zurückzuführen

• Wasser ist glatt und hat eine geringe Oberflächenrauheit, als Berghänge, die von Felsen, Gras und Vegetation bedeckt sein können

• Die raue Oberfläche von Berghängen streut die Radarstrahlen in verschiedene Richtungen, was zu einer stärkeren Reflektion und einer helleren Darstellung auf der Radaraufnahme führt