Bachelor: Geodata Science

133 - Geobezugssysteme

Empfohlenes Studiensemester: 1

Turnus: Wintersemester

Sprachen: Deutsch, Englisch

ECTS: 5

Prüfungsform: schrP, weitere Angaben siehe SPO und Studienplan

Lehrform und SWS: SU (2SWS), Ü (2SWS)

Gesamter Workload: 150 Stunden

Präsenzzeit: 30 Stunden Seminaristischer Unterricht, 30 Stunden Übung

Selbststudium: 90 Stunden

Modulverantwortung: Prof. Dr. Andreas Schmitt (FK08)

Empfohlene Voraussetzung für die Teilnahme

Grundlagenkenntnisse in Geometrie und linearer Algebra

Lernziele

Fach- und Methodenkompetenz

Die Studierenden kennen die einzelnen in der Geodäsie gebräuchlichen Bezugssysteme. Sie sind in der Lage, für eine gegebene Anwendung die Vor- und Nachteile der einzelnen Systeme abzuwägen und so die optimale Lösung zu finden. Systemübergänge mithilfe von Transformationen oder Projektionen können sie rechnerisch umsetzen, z.B. durch Implementierung in einer skriptbasierten Programmiersprache. Sie lernen, erdbezogene Referenzsysteme zur Lösung von grundlegenden Navigationsaufgaben zu verwenden.

Inhalt

Die Inhalte lassen sich in folgende Punkte aufgliedern

Eindimensionale Referenzsysteme mit Nullpunkt und Einheit
Geodätische Höhensysteme
Zweidimensionale Referenzsysteme (kartesisch und polar)
Lineare Transformation in zwei Dimensionen
Navigation in der Ebene
Komplexe Zahlenebene
Dreidimensionale Referenzsysteme
Ähnlichkeitstransformation in drei Dimensionen
Homogene Koordinaten
Navigation auf der Kugel
Koordinaten auf dem Ellipsoid
Kartenprojektionen und Gebrauchskoordinaten
Zeitabhängige Koordinatensysteme
Gebräuchliche Referenzrahmen
Quaternionen

Die notwendigen Berechnungen werden im Seminaristischen Unterricht gemeinsam erarbeitet und in der zugehörigen Übung in einer skriptbasierten Programmiersprache praktisch umgesetzt, um die erlernten Inhalte numerisch und auch grafisch abzubilden.

Lehrmethoden und Lernformen

Whiteboard, Folien, Online-Tutorials, interaktive Visualisierungen, eigene Programmierung, Aktivierung des Vorwissens, Vorträge, praktische Vorführung, problembasiertes Lernen, Übung

Verwendbarkeit des Moduls

Bachelor Geodata Science, Wahlpflichtmodul Bachelor Digital Engineering und Bachelor Informatik und Design

Literatur

de Lange N. (2020) Geoobjekte und Bezugssysteme. In: Geoinformatik in Theorie und Praxis. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. DOI: 10.1007/978-3-662-60709-1_4
Torge, Wolfgang (2002): Geodäsie, De Gruyter, 2. vollst. überarbeitete und erw. Aufl., 2003, Edition (20. November 2002), 380 Seiten, ISBN-10:3110175452, ISBN-13:978-3110175455
Fröhlich, Hans; Körner, Hubert (2001): Geodätische Koordinatentransformationen, St. Augustin: Selbstverl., 2001, 2., überarb. u. erg. Aufl., 85 Seiten.; Ill., graph. Darst.