ALBERT

Anmerkung: Gekürzte Fassung der am 19. September 1984 bei der Akadademie der Wissenschaften der DDR verteidigten Dissertation B , 1. Die Definition der Zeiteinheit und die Bereitstellung von Zeitskalen 1.1. Zeitpunkt und Zeitintervall 1.2. Definition der Zeiteinheit 1.3. Vergleich zwischen astronomischer und quantenphysikalischer Definition 1.4. Zeitskalen 1.4.1. Astronomische Zeitskalen 1.4.2. Atomzeitskalen 1.4.2.1. Internationale Atomzeit TAI 1.4.2.2. Koordinierte Weltzeit UTC 1.4.3. Normalzeit der DDR 1.4.4. Einfluß relativistischer Effekte auf Zeitskalen 2. Anforderungen moderner geodätischer Meßverfahren an die Zeit- und Frequenzmeßtechnik 2.1. Aufgaben der Geodäsie und ihre meßtechnische Lösung 2.2. Betrachtung der einzelnen Meßverfahren 2.2.1. Elektronische Verfahren zur terrestrischen Entfernungsmessung 2.2.1.1. Meßprinzip 2.2.1.1.1. Phasenmeßverfahren 2.2.1.1.2. Impulsmeßverfahren 2.2.1.2. Anforderungen an die Zeitintervall- und Frequenzmaßtechnik 2.2.2. Laserentfernungsmessung zu Satelliten 2.2.2.1. Meßprinzip 2.2.2.2. Forderungen an Zeitintervallmessung, Zeitpunktbestimmung und Frequenz 2.2.2.2.1. Zeitintervallmessung 2.2.2.2.2. Zeitpunktbestimmung 2.2.2.2.3. Frequenz 2.2.3. DOPPLER-Messungen zu Satelliten 2.2.3.1. Meßprinzip 2.2.3.2. Fehlereinfluß von Frequenz- und Zeitpunktmessung 2.2.4. Radiointerferometrie mit langer Basis (VLBI) 2.2.4.1. Meßprinzip 2.2.4.2. Anforderungen an Frequenzstabilität und Uhrensynchronisation 2.2.5. Satelliten-Radiointerferometrie 2.2.5.1. Das GPS-System als mögliche Basis 2.2.5.2. Meßverfahren zur Koordinaten- und Koordinatendifferenzbestimmung 2.2.5.2.1. Entfernungsmessung 2.2.5.2.2. DOPPLER-Verfahren 2.2.5.2.3. Interferometrische Verfahren 2.2.5.2.3.1. Direkte Verwendung der Satellitensignale 2.2.5.2.3.2. Verwendung zusätzlich ausgestrahlter kontinuierlicher Frequenzen 2.2.5.2.3.3. Verwendung des rekonstruierten Trägers 2.2.5.3. Vergleich der Leistungsfähigkeit der Meßverfahren 2.2.5.3.1. Positionsbestimmung 2.2.5.3.2. Basislinienbestimmung 2.2.5.4. Fehlereinfluß der Zeit- und Frequenznormale 2.2.5.4.1. Einfluß der Satellitenfrequenznormale 2.2.5.4.2. Einfluß der Empfängerfrequenznormale 2.2.6. Absolutwertbestimmung der Fallbeschleunigung mit Fall- und Wurfmethoden 2.2.6.1. Meßprinzip 2.2.6.2. Anforderungen an die Zeitintervalltechnik 2.3. Bedeutung der Meßgrößen Zeitpunkt, Zeitintervall und Frequenz in geodätischen Meßverfahren 2.4. Zusammmenstellung der Anforderungen moderner geodätischer Meßverfahren an die Messung von Zeitpunkt, Zeitintervall und Frequenz 3. Verfahren der Zeit- und Frequenzmaßtechnik zur Realisierung der Anforderungen moderner geodätischer Meßverfahren 3.1. Realisierung von Zeit- und Frequenznormalen 3.1.1. Quarzstabilisierte Frequenznormale 3.1.2. Atomfrequenznormale 3.1.2.1. Physikalisches Prinzip 3.1.2.1.1. Wechselwirkung zwischen Strahlung und Materie 3.1.2.1.2. Atomspektren und ZEEMAN-Effekt 3.1.2.2. Technische Realisierung 3.1.2.2.1. Prinzipielle Lösung 3.1.2.2.2. Praktische Ausführung 3.1.2.2.2.1. Cs-Resonator 3.1.2.2.2.2. H-Maser 3.1.2.2.2.3. Rb-Gaszelle 3.1.2.3. Grenzen der Leistungsfähigkeit gegenwärtiger Atomfrequenznormale 3.1.2.4. Tendenzen der Weiterentwicklung 3.1.2.4.1. Verbesserungen und neue Konzeptionen im Mikrowellenbereich 3.1.2.4.2. Neue Frequenznormale im optischen Bereich 3.1.2.4.3. Zusammenstellung der erreichten Leistungsparameter Absolutgenauigkeit und Stabilität 3.1.2.5. Metrologische Bedeutung der Atomfrequenznormale 3.1.3. Oszillatoren mit supraleitendem Resonator 3.1.4. Kriterien zur Kennzeichnung der Instabilität von Frequenznormalen 3.1.4.1. Modell für das Signal eines Oszillators 3.1.4.2. Kennzeichnung der Frequenzinstabilität im Zeitbereich 3.1.4.2.1. Wahre Varianz 3.1.4.2.2. Zwei-Proben-Varianz 3.1.4.3. Kennzeichnung der Frequenzinstabilität im Frequenzbereich 3.1.4.4. Zusammenhang zwischen den Maßen der Frequenzinstabilität im Zeit- und Frequenzbereich 3.1.4.5. Meßverfahren zur Bestimmung der Frequenzinstabilität 3.1.5. Fehlereinfluß der Frequenznormale bei der Approximation von Zeitskalen 3.2. Verfahren zur Verbreitung und zum Vergleich von Zeitskalen 3.2.1. Zeitzeichensendungen terrestrischer Sender in den verschiedenen Frequenzbereichen 3.2.1.1. Zeitzeichensendungen im Längstwellenbereich 3.2.1.2. Zeitzeichensendungen im Langwellenbereich 3.2.1.2.1. Sender mit kontinuierlicher Trägerwelle 3.2.1.2.2. Sender mit nichtkontinuierlichem Träger LORAN C 3.2.1.3. Zeitzeichensendungen im Kurzwellenbereich 3.2.2. Zeitskalenvergleich durch Atomuhrentransport 3.2.3. Verwendung von Fernsehsendern und Richtfunkstrecken 3.2.4. Satellitenverfahren 3.2.4.1. Einwegverfahren 3.2.4.1.1. Verwendung von Satelliten ohne Zeitnormale 3.2.4.1.2. Verwendung von Satelliten mit Zeitnormalen 3.2.4.2. Zweiwegverfahren 3.2.4.3. Zusammenstellung durchgeführter Satellitenexperimente 3.2.4.3.1. Einwegverfahren 3.2.4.3.2. Zweiwegverfahren 3.2.4.4. Zusammenfassung 3.3. Vergleich und Übertragung von Normalfrequenz 3.3.1. Normalfrequenzübertragung über Rundfunksender 3.3.2. Normalfrequenzübertragung über das Fernsehnetz 3.3.2.1. Verwendung der Zeilensynchronimpulse des Fernsehsignals 3.3.2.2. Normalfrequenzübertragung mittels Farbträgersubfrequenz bzw. Übertragung von 1-MHz-Schwingungen in Austastlücken 3.3.3. Normalfrequenzübertragung über Satelliten 3.3.4. Normalfrequenzvergleiche über Zeitimpulse 3.4. Verfahren zur Zeitintervallmessung 3.4.1. Erfassung zeitsignifikanter Punkte 3.4.2. Ausmessung eines definierten Zeitintervalls 3.4.3. Interpolationsverfahren zur Erhöhung der Auflösung 3.4.3.1. Digitale Interpolation 3.4.3.2. Analoge Interpolation 4. Zusammenfassende Darstellung von Stand und Entwicklungstendenzen der elektronischen Zeit- und Frequenzmeßtechnik 4.1. Frequenznormale 4.2. Internationale Zeitskalenvergleiche 4.3. Internationale Frequenzvergleiche 4.4. Territoriale Normalfrequenzbereitstellung 4.5. Messung kurzer Zeitintervalle 5. Einschätzung des Einflusses der Zeit- und Frequenzmeßtechnik auf die Leistungsfähigkeit moderner geodätischer Meßverfahren 6. Literaturverzeichnis

Anmerkung: Zusammenfassungen Verzeichnis der Symbole 0. Einleitung 1. Überblick zur Transformation von Kovarianzfunktionen im Schwerefeld 1.1. Transformationsmöglichkeiten 1.2. Voraussetzungen und Modellfunktionen 2. Kovarianzfunktionen der 1. Ableitungen des Schwerepotentials (Tx, Ty, Tz) 2.1. Lotabweichungsvektor 2.2. Anomaler Schwerevektor 2.3. Modell-Beispiele 3. Kovarianzfunktionen der 2. Ableitungen des Schwerepotentials (Txx, Txy, Tyy, Txz, Tyz, Tzz) 3.1. Niveauflächenkrümmung und Torsion des astronomischen Meridians 3.2. Horizontaler Schweregradient 3.3. Vertikaler Schweregradient 3.4. Kreuzkovarianzfunktionen zwischen den 2. Ableitungen 4. Vollständiges Schema der Auto- und Kreuzkovarianzfunktionen der 1. und 2. Ableitungen des Schwerepotentials 4.1. Kreuzkovarianzfunktionen zwischen den 1. und 2. Ableitungen 4.2. Modell-Beispiele 4.3. Varianz-Kovarianz-Schemata 5. Ergänzende Betrachtungen 5.1. Höhere Ableitungen des Schwerepotentials 5.2. Räumliche Kovarianzfunktionen 5.3. Nicht-differenzierbare Modelle Anhang I Kovarianzfortpflanzung bei Faltungsoperationen II Ebenes STOKES-Problem III Differentationsformeln IV Fortsetzung ebener Prozesse in den Raum Literatur Abbildungen

Anmerkung: Zusammenfassung Summary резюме 1. Einleitung (H. Montag) 2. Das Bahnprogrammsystem POTSDAM-5 zur Analyse der Meßdaten (G. Gendt) 2.1. Verwendete Konstanten und Parameter 2.2. Realisierung der Referenzsysteme 2.2.1. Realisierung des Inertialsystems 2.2.2. Realisierung des terrestrischen Referenzsystems 2.2.3. Zusammenfassung der Transformationen 2.3. Positionen von Mond und Sonne 2.4. Reduktion der Laserentfernungsmessungen 2.5. Numerische Integration der Satellitenbewegungsgleichung und der Variationsgleichungen 2.6. Berechnung der auf den Satelliten wirkenden Beschleunigungen 2.6.1. Darstellung der Gravitation der Erde 2.6.2. Gravitation von Mond und Sonne 2.6.3. Gezeiten der festen Erde 2.6.4. Meeresgezeiten 2.6.5. Nichtgravitative Störungen 2.7. Berechnung der partiellen Ableitungen 2.1.1. Partielle Ableitungen für Bahnparameter 2.7.2. Partielle Ableitungen für Stations- und Polkoordinaten sowie Zeit und Erdrotation 2.7.3. Partielle Ableitungen für geodynamische Parameter 2.8. Parameterschätzung 3. Datenbereitstellung und Archivierung von Laserdaten 3.1. Datenbereitstellung (K. Kurth) 3.2. Archivierung von Laserdaten (K. Kurth) 3.3. Methode zur Berechnung von Normalpunkten aus Laserentfernungsmessungen (W. Korth) 4. Ergebnisse 4.1. Stationskoordinaten (R. Dietrich) 4.1.1. Bedeutung 4.1.2. Berechnung der Stationskoordinaten 4.1.3. Genauigkeit der Koordinaten 4.1.4. Weiterführende Untersuchungen zu zeitlichen Änderungen der Stationskoordinaten 4.2. Ergebnisse der Bestimmung von Erdrotationsparametern (H. Montag) 4.2.1. Allgemeine Betrachtungen 4.2.2. Ergebnisse für Polkoordinaten und Tageslängen 5. Vergleich mit anderen Lösungen und Wertung der Ergebnisse (H. Montag) 5.1. Vergleich der Ergebnisse verschiedener Analysenzentren für Laserentfernungsmessungen zu künstlichen Erdsatelliten 5.2. Vergleich der Ergebnisse verschiedener Methoden 5.3. Einschätzung der Ergebnisse und Schlußfolgerungen Literaturverzeichnis Anhang: Tabellen 9 - 12

Anmerkung: 1. Die Untersuchung bekannter Astasierungen 1.1. Die Aufgabe der Seismometrie und die Beziehung der Astasierung zu ihr 1.2. Die Auffassung von einer Astasierung bei Pendeln und Seismographen im historischen Überblick 1.3. Übliche Darstellungen mechanisch astasierter Seismographen 1.4. Astasierung bei geregelten elektronischen Seismographen 1.5. Grenzen bekannter Astasierungen 1.6. Erkenntnisse zum physikalischen Verständnis der Astasierung 1.7. Die Konsequenz dieser Erkenntnisse 2. Der dynamisch astasierte Seismograph 2.1. Die genäherte Übertragungsfunktion der Konfiguration HP2-HP1 2.2. Abschätzungen zur Stabilität 2.3. Untersuchung der Parametereinflüsse in der vollen Übertragungsfunktion mittels Rechnermodellierung 2.4. Vorschläge für technische Ausführungen dynamisch astasierter Seismographen 2.5. Modellierung auf einem Mikrorechner als Realisierungshilfe 3. Zum allgemeinen Anwendungsbereich des dynamisch astasierten mechanischen Schwingers 3.1. Anwendungskategorien 3.2. Rückschau und Ausblick Literatur

Anmerkung: Zugl.: Potsdam, Akad. der Wiss. der DDR, FB Geo- und Kosmoswiss., Zentralinst. für Physik der Erde, Diss. A, 1986 , Liste der verwendeten Formelzeichen Summary резюме Zusammenfassung 1. Wozu Kenntnis und Darstellung des Gravitationsfeldes? 2. Verschiedene Ziele - verschiedene Darstellungsformen für das Gravitationsfeld 2.1. Zum Begriff "Darstellung" 2.2. Anforderungen an die Darstellung 2.3. Einige häufig genutzte Darstellungsformen 2.3.1. Kollokation als direkte Darstellungsform 2.3.2. Integralformeln 2.3.3. Quellendarstellung 2.3.4. Kugelfunktionsentwicklung 2.3.5. Multipole 2.3.6. Modell einer einfachen Massenschicht 2.3.7. Samplingfunktionen 2.3.8. Finite Elemente 2.3.9. Spline - Funktionen 2.3.10. Harmonische Kernfunktionen 2.3.11. Multiquadratische Methode 2.3.12. DIRAC - Impulsmethode nach Bjerhammar 2.4. Die Darstellung des Gravitationsfeldes durch Punktmassen 2.4.1. Verschiedene Zugänge - Beziehungen zu anderen Darstellungsformen 2.4.2. Bisherige praktische Anwendungen 2.4.3. Potentielle Möglichkeiten der Punktmassendarstellung 3. Punktmassenapproximation mit automatischer Optimierung der Orte der Massen 3.1. Punktmassenpotentiale als Basissystem im Hilbertraum 3.1.1. Einige Definitionen aus der Funktionalanalysis 3.1.2. Vollständigkeit der Punktmassenpotentiale 3.1.3. Lineare Unabhängigkeit 3.2. Ausarbeitung eines Approximationsalgorithmus' 3.2.1. Formulierung des Algorithmus' 3.2.2. Wahl des Skalarprodukts/Skalarprodukt zweier Punktmassenpotentiale 3.2.2.1. Das Skalarprodukt ... für Punktmassenpotentiale in Abhängigkeit vom Ort der Punktmassen 3.2.2.2. Das Skalarprodukt ... für Punktmassenpotentiale in Abhängigkeit vom Ort der Punktmassen 3.2.2.3. Diskussion der beiden Skalarprodukte 3.2.3. Die Bestimmung des Anfangsortes jeder neuen Punktmasse 3.3. Diskussion des Algorithmus' 3.3.1. Zur Auswahl der N-ten Punktmasse aus der Menge E³\Q 3.3.2. Abschätzung der Quasiorthogonalität - Wahl des Normalfeldes 3.3.3. Einige Überlegungen zur Konvergenz des Algorithmus' 3.3.4. Einige Bemerkungen zur Anwendung des SCHMIDTschen Orthonormalisierungeverfahrens auf Punktmassenpotentiale 3.3.5. Anwendbarkeit des Algorithmus' auf andere Approximationsaufgaben 3.4. Darstellung des Normalpotentials durch Punktmassen 4. Numerische Realisierung des Algorithmus' 4.1. Simulation der zu approximierenden Randwerte 4.2. Praktische Bestimmung der Startwerte für die Punktmassenpositionen 4.3. Die Bestimmung der Massen für vorgegebene Orte 4.4. Die Verbesserung der Punktmassenpositionen ausgehend von Näherungswerten 4.4.1. Lösung des nichtlinearen Problems 4.4.2. Regularisierung 4.4.3. Berechnung der Zuschläge in sphärischen Koordinaten 4.5. Zur Berechnung von Modellen gleichmäßig verteilter Punktmassen 4.6. Maßnahmen zur Rechenzeiteinsparung 4.6.1. Reduzierung der Zahl der in jedem Schritt zu optimierenden Punktmassen 4.6.2. Reduzierung der Zahl der in jedem Schritt einbezogenen Randwerte 4.7. Der Algorithmus als Kernstück des Programms PUMA 4.7.1. Endgültige, praxisbezogene Formulierung des Algorithmus' 4.7.2. Möglichkeiten des Programms PUMA zur Berechnung von Punktmassenmodellen 5. Ableitung und Test von Punktmassenmodellen/Diskussion der Ergebnisse 5.1. Berechnung der Punktmassenmodelle 5.1.1. Welche Modelle wurden berechnet? 5.1.2. Numerische Stabilität der Lösungen 5.1.3. Verringerung der Zahl der verwendeten Randwerte 5.2. Approximationsgenauigkeit/Konvergenzgeschwindigkeit 5.2.1. Quasiorthogonalität und Einfluß des Parameters Nε 5.2.2. Vergleich der Approximation der beiden Sätze von Randwerten 5.2.3. Vergleich mit gleichverteilten Punktmassen und Kugelfunktionsentwicklung 5.3. Vergleich der Spektren von Punktmassenmodellen und approximiertem Modell GEM 10 5.3.1. Gesamtmasse und Kugelfunktionskoeffizienten niedrigen Grades 5.3.2. Vergleich der Gradvarianzen / die Spektren der Restfehler 5.4. Test der Punktmassenmodelle durch Satellitenbahnberechnung 6. Resümee Literaturverzeichnis

Anmerkung: Aktualisierte Fassung der am 19. Oktober 1984 bei der Akademie der Wissenschaften der DDR verteidigten Dissertation B , Zusammenfassungen Vorbemerkungen Legende, verwendet für Abbildungen und teilweise Tabellen 1. Afrika 1.1. Präkambrium 1.1.1. Archaische Kratone 1.1.1.1. Simbabwe-Kraton 1.1.1.2. Kaapvaal-Kraton 1.1.1.3. Limpopo-Provinz 1.1.2. Archaische Epikratonbecken 1.1.2.1. Pongola-Supergruppe 1.1.2.2. Witwatersrand-Triade 1.1.3. Altproterozoische Epikratonbecken der Transvaal-Supergruppe 1.1.3.1. Wolkberg-Gruppe 1.1.3.2. Black-Reef-Gruppe 1.1.3.3. Dolomit-/Ghaap-Gruppe 1.1.3.4. Pretoria-/Griquatown-Gruppe 1.1.4. Tektonik der Epikratonbecken (bis vor 2.000 Mill.J.) 1.1.4.1. Tektonischer Bau des Gesamtbeckens 1.1.4.2. Tektonischer Bau am Südrand 1.1.4.3. Bushveld-Magmatitkomplex 1.1.5. Mittelproterozoische Epikratonbecken 1.1.5.1. Waterberg-Gruppe (Kaapvaal-Kraton) 1.1.5.2. Umkondo-Gruppe (Simbabwe-Kraton) 1.1.6. Namaqua-Natal-Mobilgürtel 1.1.7. Jungproterozoische Akkumulationsgebiete 1.1.7.1. Geosynklinalentwicklung 1.1.7.2. Tafelentwicklung 1.1.8. Panafrikanische Tektogenese 1.1.8.1. Geosynklinalgebiete 1.1.8.2. Aktivierungsgebiete (Mozambique Belt) 1.2. Phanerozoikum 1.2.1. Cape-Supergruppe 1.2.1.1. Tafelberg-/Natal-Gruppe 1.2.1.2. Bokkeveld-Gruppe 1.2.1.3. Witteberg-Gruppe 1.2.2. Karroo-Supergruppe 1.2.2.1. Dwyka-Gruppe 1.2.2.1.1. Great Karroo Basin 1.2.2.1.2. Übrige Gebiete 1.2.2.1.3. Paläogeographie 1.2.2.2. Ecca-Gruppe und Upper-Dwyka shales 1.2.2.2.1. Great Karroo Basin 1.2.2.2.2. Übrige Gebiete 1.2.2.2.3. Paläogeographie 1.2.2.3. Beaufort-Gruppe 1.2.2.3.1. Great Karroo Basin 1.2.2.3.2. Übrige Gebiete 1.2.2.3.3. Paläogeographie 1.2.2.4. Untere Stormberg-Gruppe 1.2.2.4.1. Great Karroo Basin 1.2.2.4.2. Übrige Gebiete 1.2.2.4.3. Paläogeographie 1.2.2.5. Obere Stormberg-Gruppe 1.2.2.5.1. Great Karroo Basin 1.2.2.5.2. Libombos 1.2.2.5.3. Nuanetsi-Magmatitkomplex 1.2.2.5.4. Übrige Gebiete 1.2.2.5.5. Magmatische Provinzen 1.2.2.6. Cape-Tektogenese 1.2.3. Postkarroo 1.2.3.1. Kreide 1.2.3.2. Känozoikum 1.2.3.3. Tektonisches Regime 2. Antarktika 2.1. Ostantarktischer Kraton 2.1.1. Kristallines Fundament 2.1.1.1. Enderby Land 2.1.1.2. Dronning Maud Land 2.1.1.3. Shackleton Range 2.1.1.4. Transantarktisches Gebirge 2.1.2. Präriphäische Epikratonentwicklung 2.1.3. Riphäische Epikratonentwicklung 2.2. Mobilgürtel des Transantarktischen Gebirges 2.2.1. Geosynklinalentwicklung 2.2.1.1. Riphäikum 2.2.1.2. Kambrium -- Ordovizium 2.2.2. Tektogene Entwicklung 2.2.3. Subsequenter Magmatismus 2.3. Tafelentwicklung der Beacon-Supergruppe 2.3.1. Sedimente 2.3.1.1. Präglaziale Sedimente 2.3.1.2. Glaziale Sedimente 2.3.1.3. Permische Postglazialsedimente 2.3.1.4. Triassische Postglazialsedimente 2.3.2. Ferrar-Magmatite 2.3.3. Tektogene Entwicklung 2.4. Westantarktika 3. Regionalgeologischer Vergleich zwischen südlichem Afrika und Antarktika 3.1. Präriphäikum 3.2. Tektogenetische Beanspruchungen zwischen 2.000 und 900 Mill.J. 3.3. Riphäikum 3.3.1. Geosynklinalentwicklung 3.3.2. Tafelentwicklung 3.4. Panafrikanische bzw. Beardmore-Tektogenese 3.5. Kambrium bis Unteres Ordovizium 3.6. Karroo- bzw. Beacon-Supergruppe 3.6.1. Präglazialablagerungen 3.6.2. Permokarbonische Glazialablagerungen 3.6.3. Postglazialablagerungen 3.6.4. Cape-Weddell-Faltung 3.6.5. Jurassischer Tafelmagmatismus 4. Position von Afrika und Antarktika im Gondwana-Superkontinent 4.1. Bedeutung des Falkland-/Malwinen-Plateau 4.2. Rekonstruktionsversuch 5. Schlußfolgerungen Literatur

Anmerkung: Zusammenfassungen Vorbemerkung 1. Begriffs- und Problembestimmung 2. Naturwissenschaftliche Grundlagen der Fernerkundung 2.1. Elektromagnetisches Spektrum, atmosphärische Fenster und Strahlungsbilanz der Erde 2.2. Zum Einfluß gasförmiger, flüssiger und fester Substanzen auf die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen 2.3. Zur Ausbreitung elektromagnetischer Wellen im sichtbaren und IR-Bereich des Spektrums 2.2.2. Zur Ausbreitung von Mikrowellen 3. Technische Grundlagen sowie Stand und Entwicklungstendenzen der Fernerkundung 3.1. Fernerkundungssensoren 3.1.1. Generelle Bemerkungen zum Auflösungsvermögen von Fernerkundungssensoren 3.1.2. Passive Sensoren 3.1.2.1. Fotografische Fernerkundungssysteme 3.1.2.2. Hochauflösende Scannersysteme für Erd- und Erdressourcenbeobachtungen 3.1.2.3. Passive Sensoren für Fernbeobachtungen der Atmosphäre, Ozeane und großräumiger Umweltphänomene 3.1.3. Aktive Sensoren 3.1.3,1. Radarsensoren mit realer Apertur 3.1.3.2. Radarsensoren mit synthetischer Apertur 3.2. Bodensysteme für den Empfang, die Vorverarbeitung und die Verteilung von Satellitendaten 3.3. Nutzerzentren für die Interpretation von Fernerkundungsdaten 4. Grundlagen und Methodik der Aufbereitung und Interpretation von Fernerkundungsdaten 4.1. Generelle Bemerkungen 4.2. Grundlagen der visuellen Interpretation und Methoden der analogen fotografisch-optischen Bildbearbeitung 4.3. Methoden der digitalen Datenbearbeitung 4.3.1. Generelle Übersicht 4.3.2. Zur automatischen Klassifizierung und Hauptachsentransformation multispektraler Bilddaten 4.3.3. Zur Flächenbestimmung mit Hilfe klassifizierter digitaler Bilddaten 4.4. Methoden der Datensammlung, Interpretation und Verifikation 4.4.1. Sammlung von Daten in verschiedenen Niveaus und ihre gemeinsame Auswertung 4.4.2. Methodik der Sammlung und Nutzung unabhängiger Bodeninformationen 4.4.3. Zur Abgrenzung homogener Merkmalsschichten in Fernerkundungsaufnahmen 4.4.4. Konstruktion eines Flächenrahmens für die Datensammlung 4.4.5. Agro-meteorologische Methode der Abschätzung von Ernteerträgen 4.4.6. Klassifizierung von Landbedeckung und -nutzung 4.4.7. Zur Feststellung und Überwachung von Umweltverunreinigungen 4.4.8. Geologische Interpretation von Fernerkundungsdaten 5. Voraussetzungen, Bedürfnisse, Nutzung und Organisation der Fernerkundung 5.1. Generelle Voraussetzungen und Bedürfnisse 5.2. Kosten-Nutzen-Betrachtungen in der Fernerkundung 5.3. Allgemeine Gesichtspunkte der Organisation von Fernerkundungsaktivitäten 6. Schlußfolgerungen Erläuterung von Abkürzungen Literatur

Anmerkung: vollständige Fassung der am 6. November 1984 bei der Akademie der Wissenschaften der DDR verteidigte Dissertation A , 1. Einleitung 2. Zur Formalisierung fernerkundungsspezifischer Erkennungsprozesse 2.1. Das Vektorkonzept in der Fernerkundung 2.2. Stochastisch überwachte Erkennung 2.3. Physikalisch überwachte Erkennung 2.3.1. Fachspezifische und Fernerkundungsspezifische Objektmerkmale 2.3.2. Induktive und deduktive Modelle bei der physikalisch überwachten Erkennung 2.3.3. Vorschlag für ein Formalisierungsprinzip im Rahmen des physikalisch-überwachten Erkennungskonzeptes 2.3.4. Verfahren zur Merkmalsextraktion 3. Schaffung der experimentellen Voraussetzungen 3.1. Anforderungen an die Messung des spektralen gerichteten Remissionskoeffizienten 3.1.1. Anforderungen aus den speziellen Beleuchtungsbedingungen einer natürlichen Szene 3.1.2. Anforderungen aus speziellen Objekteigenschaften 3.2. Stand der experimentellen Gerätetechnik 3.3. Realisierung der experimentellen Voraussetzungen 3.4. Eigenschaften des Feldspektrometers BSP-83 3.4.1. Meßaufbau und -methoden 3.4.2. Spektralkanäle und Bandbreiten 3.4.3. Stabilität des Meßsignals 3.4.4. Öffnungswinkel des Bodenobjektivs und Indikatrix der Streuscheibe 3.4.5. Zeitlicher Ablauf des Meßvorganges 3.4.6. Bestimmung des Verstärkungsverhältnisses 4. Vorbereitung und Durchführung der Feldexperimente 1982/1983 4.1. Allgemeine methodische Grundlagen 4.2. Festlegung der Untersuchungsobjekte und Testgebiete 4.3. Auswahl der fachspezifischen Merkmale sowie der Störparameter 4.4. Aufstellung des Versuchsplanes 5. Aufbereitung der Meßdaten 5.1. Datenübernahme und Vorverarbeitung 5.2. Datenspeicherung 5.3. Statistische Datenanalyse 5.3.1. Faktorenanalyse 5.3.2. Varianzanalyse 5.3.3. Regressions- und Korrelationsanalyse 5.3.4. Diskriminanzanalyse 6. Auswertung und Ergebnisse der Feldexperimente 1982/83 6.1. Ergebnisse der Meßperiode 1982 6.2. Ergebnisse der Meßperiode 1983 6.3. Ergebnisse der Radiometermessungen 7. Zusammenfassung und Schlußfolgerungen 8. Literaturverzeichnis

Anmerkung: Marek, K.-H.; Krönert, R.: Vorwort Methodische Grundlagen der Fernerkundung Marek, K.-H.: Zu Stand und Entwicklungstendenzen der Geofernerkundung in der DDR Krönert, R.: Nutzung von Daten der Fernerkundung in der Geographie Vasl'ev, L. N.: Die Entwicklung von quantitativen Methoden der kosmischen Erderkundung Vahala, V.: Gegenwärtiger Stand und Entwicklungsperspektiven der Fernerkundung der Erde im Geographischen Institut der ČSAV Kvitkovič, J.; Feranec, J.: Fernerkundung in der tschechoslowakischen Geographie Toth, K.: Überblick über die Fernerkundungstätigkeit im Institut für Geodäsie und Kartographie Budapest Stams, W.; Zimmermann, G.: Einsatz der Geofernerkundung in der Atlaskartographie Praxisrelevante geografische Interpretation von Fernerkundungsdaten Schmidt, I.; Hillmann, S.; Usbeck, B.: Nutzungsmöglichkeiten multispektraler Luftbilder für die Generalbebauungsplanung an den Beispielen Wohnbebauung und Freiflächen Stoye, H.; Golzsch, G.: Nutzungsmöglichkeiten multispektraler Flugzeugaufnahmen für die territoriale Rationalisierung der Produktion Blaurock, K.-H.; Breitfeld, B.; Rösner, W.: Nutzungsmöglichkeiten multispektraler Flugzeugaufnahmen für die Erfassung von Veränderungen der Flächennutzung Barthel, H.: Einsatzmöglichkeiten von Luftaufnahmen bei Siedlungskartierungen Duvinage, P.: Elementeschlüssel als ein Mittel der Aufbereitung von Flugzeugaufnahmen für die Siedlungskartierung Jänkel, R.: Zinke, G.: Die Erfassung des Unstruthochwassers vom März 1981 mittels Luftbildern Schildbach, G.; Wirth, H.: Erfahrungen bei der rechnergestützten Analyse von Fernerkundungsdaten (DFE) Geschke, A.: Die hierarchische Mehrstufenklassifikation Hengelhaupt, U.: Zu einigen Grundfragen bei der rechnergestützten Interpretation kosmischer Multispektraldaten zur Analyse der Flächennutzung Henker, S.: Ableitung planungsrelevanter Flächennutzungsinformation aus digitalautomatisch dechiffrierten kosmischen Multispektraldaten Fernerkundung als Methode der Landschaftsanalyse Kugler, H.: Lösungsansätze und Probleme der physisch-geographischen Landschaftsforschung mit Fernerkundungsdaten Barsch, H. Kaden, K.; Wirth, H.: Zur Aussagekraft kosmischer Fernerkundungsdaten für die Landschaftsdiagnose im Tiefland der DDR Weise, K.: Methoden der Grundlagenforschung und praktische Verfahren zur Anwendung der Fernerkundung in der Landwirtschaft Schröder, H.: Abbildungsverhalten bodenerosiv differenzierter Lößböden des mittelsächsischen Hügellandes in multispektralen Luftbildern Glässer, C.: Grundlagen und Beispiele der Abbildung von Böden in multispektralen Luftbildern Villwock, G.: Luftbildgestützte Erfassung der standörtlichen Heterogenität landwirtschaftlicher Nutzflächen und deren Darstellung in Betriebskarten Billwitz, K.: Bodenheterogenität und Bodenverlagerungsprozesse im Jungmoränengebiet und ihre Interpretation anhand von Luftbildern Baranowska, T.: Bewertung der Wassertranzparenz in Küstengewässern der Ostsee auf der Grundlage von multispektralen und multitemporalen Satellitenbildern Sloboda, S.: Vegetationsformen der Boddenschilfröhrichte und ihre Identifikation auf Luftbildern Kallweit, D.: Differenzierung und Klassifizierung von Waldmassiven im Rahmen der Umweltüberwachung Entwicklungstendenzen der Geofernerkundung Brülke, B.: Grundzüge einer Rahmentechnologie zur Herstellung von Flächennutzungskarten nach Daten der Geofernerkundung Gärtner, W.; Schubert, L.: Oberführung von dechiffrierten Daten der Fernerkundung (DFE) in einen digitalen geographischen Datenspeicher Barsch, H.; Marek, K.-H.; Söllner, R.; Weichelt; H.: Untersuchungen spektraler Charakteristiken natürlicher Objekte auf Testgebieten in der DDR Söllner, R.; Siebert, R.; Schmidt, K.: Zur Extraktion von Textur- und Strukturmerkmalen in Fernerkundungsdaten Autorenverzeichnis

Anmerkung: Inhaltsverzeichnis: 1. Einleitung. - 2. Die Gasgesetze. - 2.1. Einheiten für Temperatur und Druck. - 2.2. Die allgemeine Gaszustandsgleichung. - 2.3. Die allgemeine Gaszustandsgleichung für Gasgemische. - 2.4. Die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre. - 2.5. Die meteorologischen Elemente. - 3. Die Strahlung. - 3.1. Definitionen und Einheiten. - 3.2. Die Temperaturstrahlung. - 3.3. Die Sonnenstrahlung. - 3:3.1. Das Spektrum der Sonnenstrahlung. - 3.3.2. Die Intensität der Sonnenstrahlung in der Atmosphäre - die direkte Sonnenstrahlung. - 3.3.3. Die Globalstrahlung. - 3.4. Die terrestrische Strahlung. - 3.4.1. Das Spektrum und die allgemeinen Eigenschaften der Strahlung. - 3.5. Der Strahlungshaushalt der Erdoberfläche und der Atmosphäre. - 3.6. Meteorologische Strahlungsmeßgeräte. - 4. Die Lufttemperatur. - 4.1. Die Bestimmung der Lufttemperatur. - 4.1.1. Flüssigkeitsthermometer. - 4.1.2. Deformationsthermometer. Der Thermograph. - 4.1.3. Elektrische Thermometer. - 4.1.3.1. Thermoelemente. - 4.1.3.2. Widerstandsthermometer. - 4.1.4. Strahlungsschutz. - 4.1.5. Das Nachhinken der Thermometer. - 4.2. Die Faktoren, die die Lufttemperatur bestimmen. - 4.3. Die Temperaturverteilung auf der Erde. - 5. Die Luftfeuchtigkeit. - 5.1. Methoden zur Beschreibung der Luftfeuchtigkeit. - 5.2. Die Dichte der feuchten Luft. Die virtuelle Temperatur 5.3. Die Bestimmung der Luftfeuchtigkeit. - 5.3.1. Das Psychrometer. - 5.3.2. Das Haarhygrometer. Der Hygrograph. - 5.3.3. Das Frostpunkthygrometer. - 5.4. Die Luftfeuchtigkeitsverteilung über der Erdoberfläche. - 5.5. Die Behaglichkeitsempfindung und die Schwüle. - 6. Der Luftdruck. - 6.1. Definitionen. - 6.2. Die Abnahme des Luftdruckes mit der Höhe. - 6.3. Die Messung des Luftdruckes. - 6.3.1. Das Quecksilberbarometer. - 6.3.2. Die Reduktion der Barometerablesung auf 0 °C und Normalschwere. - 6.3.3. Die Reduktion des Luftdruckes auf das Meeresniveau. - 6.3.4. Das Aneroidbarometer. - 6.3.5. Das Siedebarometer oder Hypsometer. - 6.4. Die Luftdruckverteilung im Meeresniveau. - 6.5. Isobare Flächen. - 6.6. Die zeitliche Änderung des Luftdruckes. - 7. Der Wind, die Bewegung der Luft. - 7.1. Windbeobachtungen nahe der Erdoberfläche. - 7.2. Die Messung des Windes in der freien Atmosphäre - der Höhenwind. - 7.3. Einige Winddaten. - 7.4. Stromlinien und Trajektorien. - 7.5. Laminare und turbulente Strömung. - 7.6. Die Turbulenz in der Atmosphäre. - 8. Temperatur, Feuchtigkeit und Luftdruck in der freien Atmosphäre. - 8.1. Historischer Rückblick. - 8.2. Radiosonden. - 8.2.1. Die amerikanische Wetterbürosonde. - 8.2.2. Die deutsche Sonde (Graw·Sonde). - 8.2.3. Die schweizerische Sonde. - 8.2.4. Die finnische Sonde (Väisälä-Sonde). - 8.3. Die Berechnung der Höhen in einem Radiosondenaufstieg. - 8.4. Niveauflächen und Geopotential. - 8.5. Fehlerquellen bei den Radiosondenmessungen. - 8.6. Beispiele einiger typischer Radiosondenaufstiege. - 8.7. Die Standard-Atmosphäre. - 8.8. Die Feuchtigkeit in der Atmosphäre. - 9. Die Schichtung der Atmosphäre (Thermodynamik der Atmosphäre). - 9.1. Wärmemenge und Arbeit. - 9.2. Die Zustandsänderung. - 9.3. Der erste Hauptsatz der Wärmelehre. Die spezifische Wärmekapazität. - 9.4. Die adiabatische Zustandsänderung. - 9.5. Die trockenadiabatische Temperaturabnahme. - 9.6. Trockenstabile und trockenlabile Schichtung. - 9.7. Die feuchtadiabatische Temperaturabnahme. - 9.8. Feuchtstabile und feuchtlabile Schichtung. - 9.9. Hebungs- und Absinkkurven. - 9.10. Thermodynamische Diagramme. - 9.11. Die Labilitätsenergie und die Entstehung von Vertikalbewegungen. - 9.12. Einige Anwendungen des Begriffes Labilitätsenergie. - 9.13. Turbulenz und Schichtung. - 9.14. Faktoren, die die Schichtung der Atmosphäre beeinflussen. - 9.14.1. Das Einwirken der dynamischen Turbulenz auf die Schichtung. - 9.14.2. Die Wirkung von Konvektion und Strahlung. - 9.14.3. Die Änderung der Stabilität bei geordneten Vertikalbewegungen. - 10. Die Kondensationsprozesse in der Atmosphäre. - 10.1. Die Bedeutung des Begriffes Dampfdruck. - 10.2. Der Sättigungsdruck über einem Tropfen. - 10.3. Die Kondensationskerne der Atmosphäre. - 10.4. Wolkentröpfchen: Größe und Fallgeschwindigkeit. - 10.5. Der Sättigungsdampfdruck des Wasserdampfes über Eis und über unterkühltem Wasser. - 10.6. Die atmosphärischen Eiskristalle. - 10.7. Die Auslösung des Niederschlags. - 10.8. Künstliche Niederschlagsbildung. - 10.9. Die äußeren Bedingungen bei Kondensationsprozessen in der Atmosphäre. - 10.9.1. Kondensation bei Hebung der Luft. - 10.9.2. Kondensation bei der Abkühlung der Luft nahe der Erdoberfläche. - 10.9.3. Kondensation bei Mischung von Luftmassen verschiedener Temperatur. - 10.10. Die Fallgeschwindigkeit der Hydrometeore. - 11. Dunst und Nebel. - 11.1. Dunst. - 11.2. Allgemeine Eigenschaften des Nebels. - 11.3. Nebelbildende und nebelauflösende Faktoren. - 11.3.1. Nebelbildende Faktoren. - 11.3.2. Nebelauflösende Faktoren. - 11.4. Die verschiedenen Nebelarten und ihre Eigenschaften. - 11.4.1. Der Strahlungsnebel. - 11.4.2. Advektionsnebel. - 11.4.3. Orographischer Nebel, Hang- und Talnebel. - 11.4.4. Frontnebel. - 11.4.5. Seerauch. - 11.4.6. Turbulenznebel. - 11.5. Nebel und Verkehr. - 12. Die Wolken. - 12.1. Die Klassifizierung der Wolken. - 12.2. Beschreibung der verschiedenen Wolkenformen. - 12.2.1. Hohe Wolken. - 12.2.2. Mittelhohe Wolken. - 12.2.3. Tiefe Wolken und Wolken mit großer vertikaler Erstreckung. - 12.3. Die Wolkenklassifikation nach der Entstehungsart. - 12.3.1. Durch ungeordnete Hebung in einer relativ dünnen Luftschicht gebildete Wolken. - 12.3.2. Durch Aufgleiten der Luft gebildete Wolken. - 12.3.3. Durch mehr oder weniger begrenzte starke Hebung entstandene konvektive Wolken. - 12.4. Die Verschlüsselung der Wolkenbeobachtungen. - 12.5. Die Bestimmung der Bewölkung und der Sonnenscheindauer. - 12.6. Die Messung der Wolkenhöhe. - 12.7. Die Messung der Wolkenbewegung. - 12.8. Wolkenbeobachtung von meteorologischen Satelliten. - 12.8.1. Meteorologische Satelliten. - 12.8.2. Bilder im sichtbaren und im infraroten Strahlungsbereich. - 12.8.3. Wolkenformen im Satellitenbild. - 12.8.4. Wolkengruppen. - 13. Der Niederschlag. - 13.1. Verdunstung und Wasserkreislauf. - 13.2. Die Klassifizierung der Niederschläge. - 13.3. Der Nieselregen. - 13.4. Regen und Regenschauer. - 13.5. Schnee und Schneeschauer. - 13.6. Hagel. - 13.7. Schneetreiben und Sandsturm. - 13.8. Die Niederschlagsmessung. - 13.9. Die Anwendung des Radars in der Meteorologie. - 13.10. Die Bedeutung der Orographie für die Niederschlagsverteilung. - 13.11. Grundsätzliche Züge der Verteilung der Niederschläge auf der Erde. - 13.12. Wolkenbrüche und besonders starke Niederschlagsmengen. - 13.13. GIetscherbildung. - 13.14. Niederschlag in Form eines Beschlages. - 13.15. Flugverkehr und Eisbildung. - 14. Die atmosphärische Elektrizität. - 14.1. Die Ionisation der Luft. - 14.2. Die elektrische Leitfähigkeit der Luft. - 14.3. Stoßionisation. - 14.4. Die luftelektrischen Elemente. - 14.5. Meßmethoden. - 14.6. Überblick über die elektrischen Vorgänge in der Atmosphäre. - 14.7. Das Gewitter. - 14.7.1. Die Klassifizierung der Gewitter. - 14.7.2. Die elektrischen Eigenschaften der Gewitterwolken. - 14.7.3. Zur Theorie des Gewitters. - 14.8. Das Gewitter als elektrischer Generator in der Atmosphäre. - 14.9. Die Schadenwirkungen des Gewitters. - 15. Atmosphärische Optik. - 15.1. Die Lichtbrechung in der Atmosphäre (atmosphärische Refraktion). - 15.2. Die Streuung und diffuse Reflexion des Lichtes in der Atmosphäre. - 15.3. Kränze. - 15.4. Der Regenbogen. - 15.5. Haloerscheinungen. - 15.5.1. Allgemeine Grundsätze für die Haloentstehung. - 15.5.2. Beschreibung einiger Halokomponenten. - 15.5.2.1. Der 22°-Ring. - 15.5.2.2. Der 46°-Ring. - 15.5.2.3. Nebensonne oder Parhelia (mit dem Mond als Lichtquelle: Nebenmond oder P , Aus dem Schwed. übers.