Vision and Tradition, Geodetic Institute, KIT Geocoin DSA2015_1

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Im Rahmen der DSA 2015 waren MitarbeiterInnen des Stduiengangs Geodäsie und Geoinformatik mit der Durchführung eines Kurses am Standort Urspring betraut. Am Ende des sehr intensiven knapp 3wöchigen Kurses wurde dieser Geocoin auf die Reise geschickt,

Kursthema: GPS, das globale Satellitennavigationssystem (GNSS – Global Navigation Satellite System) der USA, wurde in den 1970er Jahren für die militärische Positionsbestimmung und Navigation entwickelt. Neb en dem amerikanischen GPS ist aktuell mit dem russischen GLONASS ein gleichwertiges GNSS etabliert. Gleichzeitig bauen China und
die EU eigene innovative GNSS auf. Inzwischen sind neb en der zivilen Navigation (z.B. Flugzeuge, Schiffe, Autos, Personen) auch viele weitere GNSSAnwendungen hinzugekommen, die fernab von der ursprünglichen Zielsetzung liegen: Bankgeschäfte oder wissenschaftliche Experimente werden weltweit über die hochpräzise GNSS-Zeitübertragung
synchronisiert, landwirtschaftliche Maschinen können mittels GNSS autonom arbeiten, Vulkane, Meeres- und Erdbewegungen können mit GNSS üb erwacht werden. Der Kurs beschäftigte sich jedoch mit einem relativ neuen Forschungsfeld – der kontinuierlichen und präzisen Erkundung der Erdatmosphäre mittels GPS/GNSS. Die Erdatmosphäre umgibt unseren Planeten, ist bedeutendes Glied im Wasserkreislauf der Erde und zudem fundamentale Grundvoraussetzung für den natürlichen Treibhauseffekt und damit für jegliches Leben. Gleichermaßen stellt die Erdatmosphäre, insbesondere das Treibhausgas Wasserdampf, jedoch einen limitierenden GNSSEinflussfaktor dar, da die Radiowellen-Signale der Satellitennavigationssysteme auf ihrem Weg von den Satelliten zum Empfangsgerät am Boden mit
der zeitvariablen und inhomogen zusammengesetzten Atmosphäre interagieren. Sind jedoch die Positionen des Empfangsgeräts sowie der Satelliten exakt bekannt, so kann GNSS dazu dienen, den Einflussfaktor »Atmosphäre« zu bestimmen und zu überwachen.
Im Rahmen des Kurses wurde die grundlegende Funktionsweise der präzisen, mm-genauen GNSS-Positionsbestimmung erarbeitet. Hierzu wurde auch die m-genaue, z.B. in Smartphones genutzte GNSS-Positionsbestimmung aufgegriffen. Darauf aufbauend wurden die Prinzipien und Herausforderungen der berührungslosen Überwachung der Zustandsgröße Wasserdampf gemeinschaftlich erarbeitet. Es flossen dazu auch aktuelle Forschungsarbeiten ein.
Der Kurs war thematisch den Bereichen Natur- und Ingenieurwissenschaften, Physik und Mathematik zugeordnet. Der Schwerpunkt lag vorrangig im theoretischen Bereich, wenngleich zwei praktische Anwendungen Erarbeitetes vertieften und
veranschaulichten. Nach dem intensiven Diskurs mit der spannenden und ho chaktuellen Fragestellung des Kurses haben die Teilnehmenden zudem realisiert, warum z.B. Relativitätstheorie, Atomuhren, Tomographie, Signalmodulation, elektromagnetische Wellen oder das Phänomen Polarlicht im Kontext der GNSS-basierten Rekonstruktion der Erdatmosphäre von fundamentaler Wichtigkeit sind. Zudem wurde die Struktur von GNSS-Signalen sowie die physikalische Interaktion dieser Signale mit der Atmosphäre verstanden