Topographie

Das vorliegende Lehrbuch richtet sich an Studierende und Praktiker des Vermessungswesens, der Geoinformatik und der Kartographie. Es stellt die Beiträge der verschiedenen geodätischen Fachdisziplinen zur topographischen Landesaufnahme gegenüber und fasst ihre Vor- und Nachteile sowie Einsatzmöglichkeiten zusammen. Zugleich gewährt es Interessierten, insbesondere aus den Geowissenschaften, einen Einblick in dieses Fachgebiet.

Folgende Themen werden entsprechend ihrer Bedeutung für die Topographie behandelt: Tachymetrie, terrestrische Photogrammetrie, terrestrisches Laserscanning, Aerophotogrammetrie, Aero-Laserscanning, Radar- und Satellitenbildverfahren, topographische Modelle und Informationssysteme, Durchführung und Prüfung topographischer Vermessungen.

1;Vorwort;8 2;Inhaltsverzeichnis;10 3;1 Grundlagen und Entwicklung der topographischen Landesaufnahme;14 3.1;1.1 Topographie was ist das?;14 3.2;1.2 Geodätische Bezugssysteme;16 3.3;1.3 Entwicklung der topographischen Vermessung;20 3.4;1.4 Von der Karte zum Digitalen Modell;27 4;2 Topographische Objekte;29 4.1;2.1 Situationsobjekte;29 4.1.1;2.1.1 Objektarten;29 4.1.2;2.1.2 Grundsätze der Situationsaufnahme;30 4.2;2.2 Höhen und Geländeformen;31 4.2.1;2.2.1 Zur Entstehung der Geländeformen;32 4.2.2;2.2.2 Grundsätze der Geländeaufnahme;34 4.3;2.3 Graphische Darstellung;35 5;3 Terrestrisch-topographische Vermessung;37 5.1;3.1 Tachymetrie;37 5.1.1;3.1.1 Polaraufnahme;38 5.1.2;3.1.2 Tachymeter;40 5.1.3;3.1.3 Standpunktbestimmung durch Tachymeterzüge;41 5.1.4;3.1.4 Freie Stationierung;44 5.1.5;3.1.5 Satellitengestützte Aufnahme;46 5.1.6;3.1.6 Elektronisches Feldbuch und Datencodierung;49 5.1.7;3.1.7 Topographische Aufnahme;51 5.1.8;3.1.8 Datenverarbeitung;55 5.1.9;3.1.9 Zur Genauigkeit tachymetrischer Verfahren;57 5.2;3.2 Terrestrische Photogrammetrie;58 5.2.1;3.2.1 Aufnahmekameras;59 5.2.2;3.2.2 Einzelbildverfahren;61 5.2.3;3.2.3 Einschneideverfahren;61 5.2.4;3.2.4 Stereoverfahren;62 5.3;3.3 Terrestrisches Laserscanning (TLS);65 5.3.1;3.3.1 Geräte und Aufnahmetechnik;66 5.3.2;3.3.2 Datenauswertung;70 5.4;3.4 Verfahrensvergleich und -kombination;72 6;4 Topographische Vermessung mittels Fernerkundung;74 6.1;4.1 Aerophotogrammetrie;75 6.1.1;4.1.1 Grundlagen der Bilderzeugung;75 6.1.2;4.1.2 Luftbild-Messkameras;82 6.1.3;4.1.3 Geometrische Bildeigenschaften;90 6.1.4;4.1.4 Bestimmung der äußeren Orientierung;93 6.1.5;4.1.5 Einzelbildauswertung;97 6.1.6;4.1.6 Stereoauswertung;101 6.1.7;4.1.7 Zur Genauigkeit der Luftbildauswertung;105 6.1.8;4.1.8 Bildflugplanung und -durchführung;110 6.1.9;4.1.9 Passpunktbestimmung;119 6.2;4.2 Aero-Laserscanning (ALS);123 6.2.1;4.2.1 Laser-Distanzmessung;123 6.2.2;4.2.2 Aufnahmetechnik;125 6.2.3;4.2.3 Datenverarbeitung;130 6.2.4;4.2.4 Erzeugung d
igitaler Modelle;132 6.2.5;4.2.5 Zur Genauigkeit von ALS-Daten;136 6.2.6;4.2.6 Planung einer ALS-Vermessung;140 6.3;4.3 Radarverfahren;145 6.3.1;4.3.1 Aufnahme durch Seitensichtradar (SLAR);145 6.3.2;4.3.2 Radarbilderzeugung;147 6.3.3;4.3.3 Höhenaufnahme durch Radar-Interferometrie (InSAR);149 6.3.4;4.3.4 InSAR-Aufnahmesysteme;151 6.4;4.4 Satellitenbild-Verfahren;154 6.4.1;4.4.1 Satellitenbildaufnahme;154 6.4.2;4.4.2 Bildbearbeitung;156 7;5 Topographische Modelle und Informationssysteme;158 7.1;5.1 Situationsmodelle;158 7.2;5.2 Geländemodelle;160 7.2.1;5.2.1 Digitale Geländemodelle;161 7.2.2;5.2.2 Höhenlinien;167 7.2.3;5.2.3 Schräglichtschattierung;170 7.2.4;5.2.4 Farbige Höhenschichten;171 7.3;5.3 Analoge (graphische) Modelle;172 7.3.1;5.3.1 Topographische Karten;173 7.3.2;5.3.2 Bildkarten;175 7.4;5.4 3D-Stadtmodelle;179 7.4.1;5.4.1 Datenquellen;181 7.4.2;5.4.2 Gebäudemodellierung;183 7.4.3;5.4.3 Modellpräsentation;185 7.5;5.5 Topographische Informationssysteme;186 7.5.1;5.5.1 Die Automatisierte Liegenschaftskarte (ALK);188 7.5.2;5.5.2 Digitale Stadtgrundkarten (DSGK);189 7.5.3;5.5.3 Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem (ATKIS);190 8;6 Durchführung und Prüfung topographischer Vermessungen;194 8.1;6.1 Wahl des Aufnahmeverfahrens;195 8.1.1;6.1.1 Zur Produktbeschreibung;195 8.1.2;6.1.2 Gegenüberstellung der Aufnahmeverfahren;196 8.2;6.2 Kontrolle und Prüfung topographischer Vermessungen;199 8.2.1;6.2.1 Methoden der Qualitätsprüfung;200 8.2.2;6.2.2 Prüfverfahren;202 8.2.3;6.2.3 Situationsprüfung;204 8.2.4;6.2.4 Prüfung der Höhen und Geländeformen;205 8.3;6.3 Zur Qualitätssicherung eines Datenbestandes;209 8.4;6.4 Schlussbemerkungen;210 9;Literaturverzeichnis;212 10;Danksagung;222 11;Sachregister;224