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Große Geodätische Exkursion Wettzell - Landshut - Berchtesgarden - Salzburg, 30.09.2013 - 04.10.2013

Montag, 30.09.2013

Am ersten Tag der Exkursionswoche trafen sich alle Teilnehmer ausgeschlafen und höchst motiviert am Institutsgebäude des ife, um nur kurze Zeit später den Reisebus der Bissendorfer Panther zu besteigen, dem bekannten Erstligisten im Inline-Skater-Hockey. Nachdem der Busfahrer sein Können in den engen Straßen der Hannover Nordstadt unter Beweis stellte, ging es im Reisetempo gen Süden. Gegen 17 Uhr erreichten wir das bayerische Viechtach und der Tag endete ohne fachbezogene Vorkommnisse.

Dienstag, 01.10.2013

Landshut: Rathausprunksaal

Nach dem besten Frühstück der Woche im Landgasthof Miethaner sind wir um 8 Uhr ins nahegelegene Geodätische Observatorium Wettzell gefahren, um den Tag mit einem Vortrag von Prof. Dr. Schüler zu beginnen. In seinem Vortrag gab er uns einen kurzen Überblick über die im Observatorium verwendeten Messtechniken und die Bedeutung des Standorts Wettzell für die Geodäsie. Wettzell ist einer der wichtigsten Standorte zur Bestimmung und Realisierung des raumfesten und erdfesten Bezugssystems, da hier geometrische und gravimetrische Messverfahren zum Einsatz kommen. Die geometrischen Raumverfahren umfassen Beobachtungen der aktuellen satellitengestützten Navigationssysteme (GNSS), Radiointerferometrie (VLBI) und Laser Ranging (SLR, zukünftig auch LLR). Für die Radiointerferometrie sind zurzeit zwei Radioteleskope aktiv. Das große Radioteleskop misst Frequenzen im X- und S-Band und hat wegen seiner 20 Meter Apertur die beste Auflösung. Das zweite aktive Teleskop setzt sich aus zwei einzelnen Teleskopen zusammen und bildet so das erste Twin-Teleskop für VLBI-Beobachtungen. Die zwei Teleskope sind mit je zehn Meter Durchmesser kleiner, kompensieren dafür jedoch die langsamere Drehgeschwindigkeit des großen Teleskops. Nach der Fertigstellung des zweiten Teleskops wird dieses in der Lage sein, in einem durchgehenden Frequenzband zu messen. Da aus den Beobachtungen der Radiointerferometrie die Erdrotation und die Polbewegungen nicht separat bestimmt werden können, wurde zusätzlich ein Ringlaser in einem speziellen Gebäude auf dem Gelände installiert.

Zur Stabilisierung des raumfesten Referenzsystems und zur Bestimmung der Satellitenbahnkorrekturparameter wird das Laser Ranging-Verfahren verwendet. Um Unfälle durch das Laserlicht zu verhindern, wurden diverse Sicherheitsmaßnahmen eingeführt. Ein Operateur wählt die anzuzielenden Satelliten aus und überwacht den Luftraum. Die Bestimmung des Erdschwerefeldes wird mit Hilfe eines supraleitenden Gravimeters durchgeführt. Durch kontinuierliche Messungen über den Zeitraum von einem Monat werden zum Beispiel Gezeitenparameter und hydrologische Parameter bestimmt. Nach drei Stunden Führung waren wir alle überglücklich und fuhren Capri Sonne trinkend nach Landshut.

Nach einer etwa zweistündigen Busfahrt erreichten wir Landshut. Die ehemalige Hauptstadt des Herzogtums Bayern zählt rund 65.000 Einwoh-ner. In Landshut empfingen uns Herr Karl und Herr Reisiger von der Stadtver-waltung Landshut, um uns über Projekte zu berichten, welche die Bau-landumlegung betreffen. Die Einwohnerzahl der Stadt Landshut nimmt pro Jahr um etwa 1000 Per-sonen zu, sodass die Stadt möglichst viel Bauland bereitstellen möchte. Ziel sei die Entwicklung von Außen nach Innen, da Landshut im Außenbe-reich Flächenpotentiale zu bieten hat. Die Ausweisung von Gewerbeflä-chen und Wohnflächen findet dabei parallel statt.
Mit dem Bus wurden einige exemplarische Flächen begutachtet, deren theoretische Grundlagen später im Rathaus durch einen Vortrag verdeut-licht wurden. Die Berücksichtigung von Hochwasserschutz, Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen oder die Bereithaltung von Brachflächen für erwei-terungswillige Firmen standen dabei im Vordergrund. Die Realisierung der Umlegungen dauere dabei in etwa 15 Jahre.

Zum Abschluss des Tages wurde eine begleitete Führung durch die Stadt Landshut unternommen. Dabei wurden wir von der Stadtführerin in den Rathausprunksaal mit seinen geschichtsträchtigen Gemälden, zu der Kir-che der Stiftbasilika St. Martin mit dem höchsten Backsteinturm der Welt, in den Innenhof der Stadtresidenz Residential Palace, das als erstes Re-naissancepalast nördlich der Alpen gilt, geleitet und darüber unterrichtet.

Mittwoch 02.10.2013

Am Mittwoch stand die Besichtigung des Salzbergwerks Berchtesgaden auf dem Programm. Der Bergbau begann in Berchtesgaden im Jahre 1517. Der Abbau geschieht auf der tiefsten Ebene, der sogenannten Sohle. Heute befindet man sich auf der fünften Sohle. Diese Tiefbausohle liegt bis zu 300 Meter unter Tage. Mithilfe von Aufzügen erreicht man den Arbeitsbereich. Das Prinzip der Salzförderung in Berchtesgaden geschieht durch den sogenannten nassen Abbau. Es wird eine vertikale Bohrung in das Gestein erzeugt, in den entstandenen Schacht wird Wasser geleitet und so das Salz aus dem Gestein gelöst. Bevor diese Bohrung durchgeführt wird, finden Probebohrungen statt. Diese sind notwendig, um festzustellen, ob genug Salz für den Abbau in dem Gestein vorhanden ist. Herrscht eine hohe Salzkonzentration, so werden Großbohrlöcher für den Abbau geschaffen. Für die Flutung wird Wasser aus örtlichen Quellen verwendet. Es entsteht eine Salzlake, die wiederum abgepumpt und zu der Saline nach Bad Reichenhall gefördert wird. Täglich werden mit diesem Verfahren 2000 Liter Salzlake gefördert. Durch Verdampfen der Sole wird das Salz gewonnen.

Für die Arbeitssicherheit wurde in Berchtesgaden vieles getan. Schon seit dem Jahre 1901 werden Fluchtgeräte verwendet. Das Salzbergwerk ist mit Frischluftschächten, den sogenannten Wetterschächten, ausgestattet. Ohne diese Schächte wäre die Arbeit unter Tage nicht möglich. In dem Salzbergwerk sind vier Markscheider beschäftigt. Während des Aufenthalts haben wird anhand der Präsentation und der Führung die einzelnen Etappen der Salzgewinnung besichtigt. Zu den Aufgaben der Geodäten im Salzbergwerk gehören unter anderem die Überwachung der Abbauräume, die Führung vom Risswerk des Salzbergwerks und Abwicklung von Planungs- und Genehmigungsverfahren. Die Monitoringmaßnahmen werden unter anderem mit Extensometern durchgeführt. Während der Messungen wurden in der Tiefe von 80 Metern Verschiebungen von drei Millimeter festgestellt. Über Tage in Berchtesgaden und Umgebung haben diese Verschiebungen keine Auswirkung. Mit den eingesetzten Verfahren und der momentanen täglichen Förderungsmenge reicht der vorhandene Salzbestand für die nächsten 200 Jahre. Das gewonnene Salz kann versetzt mit Jod oder Fluorid erworben werden. Im Einzelhandel ist es unter „Salz aus Bad Reichenhall“ zu finden. Der Besuch des Salzbergwerks hat viel Spaß gemacht und man konnte einen guten Einblick in einen interessanten Arbeitsbereich gewinnen.

Donnerstag, 03.10.2013

Am Donnerstag stand als erster Tagesordnungspunkt der Besuch bei der Firma Forrest Mapping Management (FMM) am Flughafen Salzburg an. Die Firma führt seit 1988 Forstbefliegungen, meist im Auftrag öffentlicher Auftraggeber (Bund und Länder), durch und hat derzeit zwölf Mitarbeiter, darunter zwei Piloten, Mitarbeiter aus der Geographie, der Informatik und der Photogrammetrie. Es werden darüber hinaus auch Aufträge von privaten Personen entgegengenommen. Beim Fluggerät handelt es sich um eine aus Amerika importierte Partenavia P68 Observer mit einer im Rumpf installierten Kamera und einer komplett verglasten Pilotenkanzel. Seit 2012 verfügt die Firma über die Vexcel Ultra CamEagle von Microsoft mit einer Auflösung von 260 Megapixel (20.000 x 14.000 Pixel) und einer Brennweite von 80 Millimeter. Alle zwei Sekunden kann diese Kamera ein Foto aufnehmen. Bei einer Flughöhe von 600 Meter beträgt die Ground Sampling Distance (GSD) mit dieser Kamera fünf Zentimeter. Die Verwendung dieses Kameratyps erlaubt die Aufnahme von RGB- und Infrarotbildern, sowie panchromatischen Bildern (Pan Sharpening). Als Inertiale Messeinheit (IMU) kommt eine GSM 3000 der somag AG aus Jena zum Einsatz. Mit den Aufnahmen stellt die Firma FMM Orthophotos, True Orthophotos und Oberflächenmodelle mittels Mosaicing für ihre Auftraggeber her. Für die benötigten terrestrischen Passpunkte kommt ein Trimble R8 GNSS System zum Einsatz. Jährlich verarbeitet FMM 200.000 Bilder bzw. 35.000 km² an aufgenommenem Gelände. Für die Datenmenge an Bildern verfügt FMM über Datenserver mit 5 x 145 Terabyte. Auf der Softwareseite wird die Flugplanungssoftware Topoflight und Microsoft UltraMap verwendet. UltraMap umfasst den kompletten Arbeitsablauf zur Erstellung von 3D-Modellen und Orthophotos aus Luftbildern. Einen ähnlichen Funktionsumfang bietet die ebenfalls von der Firma eingesetzte Software INPHO von Trimble. Als weitere Services für die Kunden bietet FMM außerdem Forrest-Mapping-Software für den Außendienst und für das Flottenmanagement (Live-Verfolgung von Schneepflügen, Streufahrzeugen) an. Finanziell betrachtet ergeben sich die folgenden Randdaten:
- Wert der Kamera: 700.000 €
- Wert der IMU: 180.000 €
- Wert des Flugzeugs: 200.000 €
- Kosten pro Flugstunde: 1.300 €

Gegen 12 Uhr eröffnete Stefan Lang, Abteilungsleiter des interfakultären Fachbereichs Geoinformatik der Universität in Salzburg, Z_GIS genannt, mit einer Einführung die anstehende Vortragsreihe. Das Z_GIS hat eine 25 Jahre alte Historie, in welcher die Mitarbeiter für die Lehre im Studiengang Geoinformatik zuständig sind, Messen wie das Symposium agit25 organisieren und aktiv an der Forschung der Universität beteiligt sind. Doktorandenstellen werden im Bereich GIScience mit Hilfe einer Langzeitfinanzierung besonders gefördert und es besteht die Möglichkeit, Forschung und Ausbildung parallel zu gestalten, was auch unter dem Prog-ramm doctoral college geführt wird. Im weiteren Verlauf wurden Forschungsfelder wie objektbasierte Bildanalyse, GIS In Transportation And Mobility, Integrated Spatial Indicators und Multidimensional Modelling And Simulation vorgestellt. Dieser Einführung folgte ein Vortrag von Petra Füreder, die ein interessantes Projekt der GIS-Anwendung im Bereich humanitärer Aufgaben präsentierte. Für diese Kooperation mit der Hilfsorganisation Ärzte ohne Grenzen werden anhand von Fernerkundungsdaten Flüchtlingslager erfasst, Bohrlöcher zur Wasserentnahme aufgespürt sowie Bevölkerungsabschätzungen durchgeführt. Die erhobenen Daten werden anschließend in einem Online-GIS zur Verfügung gestellt und sollen vor Ort Unterstützung bieten. Dabei stellte Frau Füreder besonders die schwierige Datenerhebung und Bedeutung von verlässlichen Daten heraus. Der dritte Beitrag ist auf dem Gebiet der Medizin und Neurologie anzusiedeln, wenn Robert Marschallinger und Peter Hofmann berichten, wie sie anhand einer 3D-Bildanalyse zur Auswertung von Kernspintomographie-daten beitragen. Durch die Klassifizierung von Krankheitsbildern und verschiedenen Mustern der Multiplen Sklerose (MS) treiben sie die Forschung hierzu erheblich voran. Abschließend stellte Frau Lucia Morper-Busch den Z_GIS MapViewer und dessen Funktionen in einer Live-Präsentation vor. Anhand der Malaria-Ausbreitung in Kenia präsentierte sie die Risk And Vulnerability Map, welche eine Vielzahl an Statistiken in Diagrammform und Tabellen online bereithält. So können auch Klimatabellen und Niederschlagsdaten beliebiger Regionen in der sogenannten ThermoMap abgerufen werden. Im Anschluss an diese Vortragsreihe ging es zum Freizeitprogramm über und die österreichische Stadt Salzburg konnte besichtigt werden.

Freitag, 04.10.2013

Das Haus der Berge ist das neue Nationalparkzentrum des einzigen deutschen alpinen Nationalparks in Berchtesgaden, das im Frühjahr 2013 neu eröffnet wurde. Es bietet auf 17.000 m² verschiedene interaktive Informationsangebote zum Nationalpark, darunter etwa eine multimediale Ausstellung zum Hören, Fühlen und Erfahren der Schwerpunkte Wasser, Wald, Fels und Tierwelt im dynamischen Wechsel der Jahreszeiten. Das Herzstück der Ausstellung ist die monumentale „Bergvitrine“, eine 11 x 15 Me-ter große Leinwand, auf der ein eindrucksvoller Naturfilm präsentiert wird. Nach einem einstündigen Besuch der Ausstellung folgte ein Vortrag über den Einsatz von Geoinformationssystemen im Nationalpark. Die Einsatzbereiche sind hauptsächlich der Naturschutz, aber auch Forschung, Denkmalpflege, Umweltbildung und Naturerlebnis. Um diese Aufgaben zu realisieren, wurden verschiedene GIS-Projekte durchgeführt, etwa die Einteilung des Parks in Schutzflächen (Kern- und Pflegezonen), Nutzungsbereiche im Parkgebiet oder Standorte verschiedener Pflanzen und Tiere. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Beobachtung und Analyse von Umweltveränderungen, die seit 1980 mit Hilfe von multispektralen Luftbildaufnahmen durchgeführt werden, und die Abschätzung von Folgen der Klimaerwärmung.

Anschließend wurde in einem weiteren Vortrag die ESRI-Technologie im Bereich Bildung und Forschung vorgestellt, da im Nationalpark mit ArcGIS gearbeitet wird. Dabei ging es hauptsächlich um neue Produkte und Entwicklungen von ESRI und um Veranstaltungen für Schüler und Studierende, wie beispielsweise die ESRI-Sommercamps oder die ESRI User Conference, die dieses Jahr in München stattfand. Insgesamt wurde deutlich, dass die Zukunft der ESRI-Technologie in der Cloud liegt. Das Haus der Berge stellte den letzten Punkt der diesjährigen Großen Geodätischen Exkursion dar, sodass nun die Busfahrt zurück nach Hannover erfolgte.