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Der nördlichste Punkt der Struve . Geodätischer Bogen In Norwegen

Gradmessung ist ein astronomisch-geodätisch Methode, die bis zum 20. Jahrhundert verwendet wurde, um die Form der Erde. Lange Zeit ging man davon aus, dass eine solche Messung nur dann Sinn macht, wenn man einen wesentlichen Teil des Erdumfangs misst: zumindest den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Parallelen, oder Breitengrad, (ungefähr 111-112 km) und daher kommt der niederländische Name.

Methodik

Die Berechnung des Erathostens, basierend auf dem Winkel, den einfallendes Sonnenlicht mit der Erdoberfläche bildet

Die Methode basiert auf dem Vergleich einer gemessenen Distanz (Bogenlänge B) mit der Differenz der astronomisch bestimmten Winkel (β) der Vertikalen An beiden Enden. Die Berechnung B/β ergibt den Mittelwert Krümmungsradius der Erdoberfläche zwischen diesen beiden Punkten. Misst man die Distanz in Nord-Süd-Richtung, ergibt die Rechnung den Breitenunterschied zwischen den beiden Standorte auf. Es versteht sich von selbst, dass die Zuverlässigkeit des Ergebnisses eng mit der Genauigkeit zusammenhing, mit der die Messungen durchgeführt werden konnten.

Ein Teil der Bogenlänge (Erdoberfläche) wird a geodätischer Bogen erwähnt. Einen Breitengrad tatsächlich zu messen, war lange Zeit eine enorme Aufgabe. Später begann sich eine solche Messung über größere Distanzen auszudehnen, aber die Berechnung B/β funktioniert in allen Fällen gleich.

Herkunft und erste Anwendungen

Der erste Wissenschaftler, der diese Methode anwendete, war der AltgriechischAstronom und GeographEratosthenes. 240 v.Chr. er berechnete den Umfang der Erde anhand des Winkels zwischen den Schatten, die die Sonne am 21. Juni wirft Alexandria und in der Gegenwart Assuan. Er legte die Differenz auf 7° 12' oder 1/50 eines Kreises. Basierend auf zuvor gesammeltem Wissen schätzte er die Entfernung zwischen den beiden Städten auf 5000 Stadien und damit der Umfang des Planeten bei 252.000 Stadien. Es ist nicht klar, wie lange ein Bühne damals, und die Berechnung des Eratosthenes enthielt einige wesentliche Fehler. Seine Berechnung weicht daher 1,6 bis 16% von dem ab, was derzeit festgestellt werden kann.

In dem frühes Mittelalter Diese Methode wurde von der AbbasidenKalifAl-Ma'mun sehr raffiniert. 1525 wurde die Entfernung the Paris - Amiens in Frankreich mit a Messrad vom Astronomen gemessen Jean Francois Fernel. Seine Berechnung der lokalen Strahl von der Erde war bei 6.370 km auf wenige Kilometer genau.

Dreiecksmessung

Das Landvermesser Methode der Triangulation wurde von den Holländern erklärt MathematikerGemma Frisius und weiterentwickelt von u.a. Willebrord Snel van Royen. Dies war damals eine enorme Verbesserung bei der Vermessung größerer Entfernungen, einschließlich eines geodätischen Bogens. Snel van Royen hat damit die Entfernung bestimmt Alkmaar - Bergen op Zoom, die einen Breitengrad voneinander entfernt sind. Das Ergebnis (107.395 km) veröffentlichte er 1617.

Die Triangulation wurde erstmals 1679 in weit verbreitet Frankreich. Eine Messung entlang der Meridian von Paris etwa 8 Grad wurde 1718 fertiggestellt. Inzwischen war bekannt, dass die Erde keine perfekte Kugel ist. Es gab jedoch eine Debatte, ob es an den Polen oder am Äquator abgeflacht war. Die Ergebnisse der Messung in Frankreich waren nicht eindeutig und widersprachen teilweise anderen Messungen. Das Akademie der Wissenschaften, die Französische Akademie der Wissenschaften, schickte daher geodätische Expeditionen zu Ecuador und Lappland. Die Ergebnisse bestätigten die am Ende des 17. Isaac Newton dass die Erde an den Polen abgeflacht ist. Der Radius des Planeten nimmt vom Äquator zum Nordpol ab, die Länge von einem Breitengrad und der Krümmungsradius nehmen zu. Die Werte wurden in . gemessen toises, ein damals gebräuchliches französisches Maß für die Entfernung.

Andere geodätische Bögen

Abbildung von Abenteuer von drei Russen und drei Engländern (in Südafrika) (1870) von Jules Verne, in dem ein Teil des 24 Meridian Osten messen

Die Gradmessung wurde zwar auch in späteren geodätischen Projekten noch durchgeführt, war aber meist nicht mehr deren Hauptziel. Auch die Vermessung eines geodätischen Bogens wurde nach und nach Teil eines größeren Projekts, um beispielsweise Gebiete oder ganze Länder zu vermessen und zu kartieren.

Die Messung entlang des Pariser Meridians wurde beispielsweise Ende des 18. AstronomenDelambre und Mechain, wieder im Namen der Akademie der Wissenschaften. Sein Zweck war es, 1/10.000.000stel der Entfernung zum Nordpoläquator zu bestimmen, der ein neues, internationales Längenmaß werden sollte: der Meter.

Im koloniales Indien diente zur Vermessung und Kartierung der neu erworbenen Flächen map Große trigonometrische Vermessung (1802-1871) eingeleitet. Dazu gehörte die Vermessung eines 2400 km langen geodätischen Bogens.

Mit der deutsch-österreichischen Initiative der Central European Degree Measurement Commission im Jahr 1862 wurde eine internationale Zusammenarbeit begründet. Ziel war es, ab 1867 geodätische Projekte auf gesamteuropäischer Ebene zu koordinieren, um Form und Größe von die Erde. . In mehreren Ländern wurden zu diesem Zeitpunkt bereits geodätische Projekte durchgeführt und das Projekt diente der grenzüberschreitenden Vernetzung von Dreiecksnetzen. In den Niederlanden führte diese Initiative 1879 zur Gründung der foundation Nationale Kommission für Höhenmessung und Nivellierung.^[1]

Nichtgebrauch

In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts begann man mit anderen Methoden, Form und Dimensionen der Erde zu bestimmen, nicht zuletzt mit der Raumfahrt (Satellitengeodäsie). Auch verbesserte mathematische Modelle (siehe: Geoid), moderne Messmethoden und Einblicke in die Plattentektonik dazu beigetragen. Daher war die Messung von Entfernungen auf der Planetenoberfläche von geringerer Bedeutung für das wissenschaftliche Verständnis des Planeten als Ganzes.