Vortrag: Univ. Prof. Dr. Hans Sünkel - ÖGK Österreichische ...

ÖGKund die Entwicklungder ErdmessungH. SünkelTU GrazProfessor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel1

Terra incognitaForm, Größe, … ?… und was die Welt im Innersten zusammenhält …Professor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel2

Forschung, Entwicklung,AnwendungNeugier,NotwendigkeitModellbildung,Analyse,InterpretationTechnologischeEntwicklungMessungProfessor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel3

ErdmessungGeschichte:• Babylonier, Ägypter, Griechen:Kugelform der Erde: Pythagoras, 6. Jhdt. v. Chr.• Eratosthenes:geb. in Kyrene (heute: Lybien),~ 275 – 194 v.Chr.Studium in Athen; König Ptolemaios III vonÄgypten holt ihn um ~245 nach Alexandria;Lehrer des KönigssohnesMathematiker, Astronom, …50 Jahre Direktor der Bibliothek von AlexandriaBriefkontakte mit Archimedes et al.„Über die Vermessung der Erde“:Schiefe der Ekliptik, Größe und Erdentfernung von Sonne und Mond,Kalenderreform (Schalttag alle 4 Jahre!);Erdumfang +/- 10% (252.000 Stadien)Professor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel4

ErdmessungJean Francois Fernel (Franzose, 1497 – 1558): 100 km langerMeridianbogen von Paris nach Amiens: Erdradius 6370 kmGenauigkeit: +/- 0,1% (Zufallstreffer?)Ab 17. Jhdt.: Kugel EllipsoidAbplattung an den Polen oder am Äquator?J. Cassini, „Grandeur et Figure de la Terre“ (1720):Abplattung am Äquator ! (Von Physikern heftig kritisiert) Expeditionen der franz. Akademie der Wissenschaften• Lappland: 1736 – 1737• 4 Mitglieder der Akademie: de Maupertuis (Leiter), Clairaut,Le Monnier, Camus; Celsius• Peru: 1735 – 1744• 3 Mitglieder der Akademie: Godin, Bouguer, La CondamineProfessor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel5

ErdmessungStreit zwischen Physikern und Geodäten endet eindeutig zuGunsten der Physiker:Erde ist an den Polen abgeplattet ! Voltaire: „Vous avez applati, les pôles et les Cassini “Ergebnisse der beiden Expeditionen und des französischenMeridianbogens (1740):Land Beobachter Geogr. Breite Meridianbogen(km)Krümmungsradius(km)Ecuador/Peru Bouguer 01°31´ S 110,577 6.335,5Frankreich Jean Picard 49°13´ N 111,212 6.371,9Lappland Maupertuis 66°20´ N 111,949 6.414,0Professor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel6

ErdmessungWeitere zwei Jahrhunderte Meridianbogenmessung:Zeitraum Ort Länge Leitung Kommentar1751 – 1753 Rimini - Rom 2° Boscovic, Lemaine 1. Ausgleichung1761 – 1765 Brünn – Wien - Varasdin 3° Liesganig1792 – 1798 Dünkirchen – Paris - Barcelona 9° Delambre, Méchaine1821 – 1823 Göttingen - Altona 2° Gauß Hannover1783 – 1858 Shetland – Isle of Wight 9° engl. Triangulation1800 – 1842 Himalaya – Kap Komorin 23° Everest Indien1821 – 1852 Hammerfest - Donaumündung 25° Struve, Tenner~ 1900 Meridiane 20° östl. USA1899 - 1906 Kolumbien – Ecuador - Peru 6° Peru-Meridian1906 Shetland - Algier 27° Pariser Meridian1922 Großenhain – Kremsmünster - Pola 7° Hopfer Berliner Meridian1922 Eismeer - Mexiko 50° später verlängert~ 1925 Tanganjika - Kapland 25° Schuhmann Äquatorachse +/-100 m !~ 1940 Kairo – Tanganjika - Kapstadt 65° Gill Afrika-Meridian~ 1940 Kurilen - Südjapan 20° JapanProfessor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel7

Geometrie & PhysikVerbindung von Geometrie und Physik:Synthese von Clairaut:f+f* =52ω 2aγaP.S. Laplace: „Die Bedeutung dieses Ergebnisses und seineEleganz verdient einen Platz unter den schönstenmathematischen Werken.“Das metrische System:1791 Gründung einer Kommission für Maß und Gewicht inParisProfessor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel8

Genius der Geodäsie und MathematikC.F. Gauss (1777 – 1855):• Konsistente Verarbeitungüberschüssiger Beobachtungen:Methode der kleinsten Quadrate• Geometrie gekrümmter Flächen: Flächentheorie,Berechnungen auf gekrümmten Flächen• Abbildung von gekrümmten Flächen (mit nichtverschwindender Gauss´scher Krümmung):Abbildungstheorie, konforme AbbildungProfessor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel9

Mitteleuropäische Gradmessung1862: Gründung der MitteleuropäischenGradmessungs-KommissionInitiative: Deutschland und ÖsterreichLeiter: Johann Jacob BaeyerProfessor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel10

Mitteleuropäische Gradmessung Int. Erdmessung1863: Beitritt Österreichs zur Mitteleuropäischen Gradmessung(Genehmigung durch Kaiser Franz Joseph I.) und somitGeburtsstunde der Österreichischen Kommission für dieMitteleuropäische Gradmessung (nach Preußen undSachsen ist Österreich 3. Beitrittsstaat)1867: Erweiterung zur Europäischen Gradmessung1875: Int. Meterkonvention, Paris; Einführung des metrischenSystems in Österreich1886: Europäische Gradmessung wird zur InternationalenErdmessung (IAG); Leiter des Zentralbüros: F.R. Helmert1887: Umbenennung der Gradmessungskommission inÖsterr. Kommission für die Int. Erdmessung (ÖKIE)Professor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel11

Internationale Union für Geodäsie und Geophysik1922: Gründung der Internationalen Union für Geodäsie undGeophysik (IUGG)8 Int. Assoziationen der IUGG:Cryospheric Sciences (IACS)Geodesy (IAG)Geomagnetism and Aeronomy (IAGA)Hydrological Sciences (IAHS)Meteorology and Atmospheric Sciences (IAMAS)Physical Sciences of the Ocean (IAPSO)Seismology and Physics of the Earth's Interior (IASPEI)Volcanology and Chemistry of the Earth's Interior (IAVCEI)1948: Aufnahme Österreichs in die IUGG1996: Umbenennung der ÖKIE inÖsterreichische Geodätische Kommission (ÖGK)Professor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel12

Präsidenten der GMK - ÖKIE - ÖGKJoseph HerrProf. für Höhere Geodäsie, TH WienRektor der TH WienGradmessungskommissär (1863 – 1881),Präsident der Gradmessungskomm. (1881 - 1884)Eduard DolezalProf. für Geodäsie, TH WienRektor der TH WienPräsident der ÖKIE (1917 - 1937)Friedrich HopfnerProf. für Höhere Geodäsie undSphär. AstronomieRektor der TH WienPräsident der ÖKIE (1946 - 1949)Karl LederstegerProf. für Höhere Geodäsie, TH WienPräsident der ÖKIE (1960 - 1972)Friedrich HauerProf. für Höhere Geodäsie, TH WienPräsident der ÖKIE (1972 – 1980)Karl RinnerDirektor des DGFI in MünchenProf. für Landesvermessung undPhotogrammetrie, TH GrazRektor der TH GrazPräsident der ÖKIE (1980 - 1987)Helmut MoritzProf. für Theoretische Geodäsie, TU GrazPräsident der IAGPräsident der IUGGPräsident der ÖKIE (1987 - 1995)Hans SünkelProf. für Theoretische Geodäsie, TU GrazDirektor des IWF, ÖAWRektor der TU GrazPräsident der ÖGK (1996 - 2000)Fritz K. BrunnerProf. für Ingenieurgeodäsie undMesssystemePräsident der ÖGK (2000 - 2008)Harald SchuhProf. für Höhere Geodäsie, TU WienProf. für Satellitengeodäsie, TU BerlinDirektor am GFZVizepräident der IAGPräsident der ÖGK (2008 -2013)Norbert PfeiferProf. für Photogrammetrie, TU WienPräsident der ÖGK (2013 - 2016)Professor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel13

Projekte und KooperationAbsolutgravimetrieETRS89Geoid von ÖsterreichLotabweichungenQuelle: BEVProfessor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel14

IUGG Generalversammlung, Wien 1991Tour de force viribus unitis5.000 Teilnehmer aus 100 NationenAuszeichnungen / PreiseHopfner-Medaille (seit 1978)Karl-Rinner-Preis (seit 2004)Ubi sunt pecuniae?Professor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel15

Technologische ExzellenzSatellite Laser RangingObservatorium Graz – Lustbühel1982++Satellite Laser Ranging System, Graz-LustbühelFoto: J. Weingrill, IWF / ÖAWSatellite Laser Ranging• Genauigkeit (2mm)• Datenrate (2 kHz)• Langzeit-Stabilität• Möglichkeit der Detektion derSatellitenrotation• Vermessung der Bahnen vonWeltraumschrott• Satelliten-QuantenkryptographieProfessor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel16

Weltraumschrott> 500.000 Teile !Professor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel17

Globale geodätische SpitzenklasseVLBI(Very Long BaselineInterferometry)Professor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel18

Global Navigation Satellite SystemsGPSGLONASSGALILEOProfessor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel19

The swinging planetPräzession:25.800 JahreNutation:18,6 JahrePolbewegung:435 TageProfessor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel20

πάντα ῥεῖPlattentektonikRotationsschwankungenProfessor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel21

ErdmessungProfessor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel22

GOCE Mission der ESAGravity Field and Steady-stateOceanCirculationExplorerFirst Core Mission of ESA‘sEarth Explorer ProgrammeGOCE-Mission; @ ESAStart: 17. März 2009Professor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. SünkelGOCE-Mission; @ ESA23

GOCEFreier Fall um die Erde: > 27.000 malProfessor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel24

GOCE / ErgebnisseGeodäsie / GeoidGeodynamik / LithosphäreOzeanographie / StrömungsmusterGeodynamik / SeismikGOCE-Mission; @ GOCE-HPFProfessor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel25

GOCEGood bye, my love!11.11.2013Professor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel26

Competence – Cooperation - CompetitionsP=CTP( C+D)−1lσ2P=Co−CTP( C+D)−1CPLife Long Learning (LLL)x ˆ = xˆ+ K ( l − A xˆ1 )k k −1 k k k −1k −Beobachtung – VorhersageProfessor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel27

Vielen Dankfür Ihre geschätzte Aufmerksamkeitund herzlichen Glückwunsch derÖsterreichischen Geodätischen Kommissionzu ihrem 150. GeburtstagProfessor Wien, 2013-11-07 Horst Cerjak, 19.12.2005150 Jahre ÖGK H. Sünkel28