Titel: Ueber die Phototheodoliten von Koppe.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1895, Band 306 (S. 157–159)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj306/ar306046

Ueber die Phototheodoliten von Koppe.

Mit Abbildungen.

Textabbildung Bd. 306, S. 157

Sind zur Aufnahme einer Gegend einzelne Punkte unzugänglich, so bestimmt man in der Geodäsie die Lage derselben durch Vorwärtseinschneiden, indem man auf den Endpunkten einer Basis die Richtungen mit einem gewöhnlichen Theodoliten misst, oder Basis und Richtungen auf dem Messtisch aufzeichnet. Die Höhe dieser unzugänglichen Punkte erhält man durch Ablesung des Verticalkreises. Ein anderes Verfahren gibt die Photogrammetrie an die Hand (Zeitschr. für Instrumentenk., 1897 S. 33). Hierbei wird der Theil des Aufnahmegebietes auf den Endpunkten der Basis photographirt und die Horizontalwinkel δ zwischen der optischen Achse des photographischen Apparates und der Basis bestimmt. Durch vier auf den Platten befindliche Marken werden zwei auf einander senkrechte Linien HH und VV (Fig. 1) gezogen, auf welche die einzelnen Punkte der Gegend bezogen werden. Beide Linien liegen in auf einander senkrechten Ebenen, welche durch die optische Achse des Apparates gehen.

Textabbildung Bd. 306, S. 157

Aus dem Horizontalabstande x eines Bildpunktes und der Bildweite D (Fig. 2) kann man den Horizontalwinkel ξ zwischen Richtung des Bildpunktes und der Cameraachse und aus dem Verticalabstande y, D und ξ den Höhenwinkel ε ableiten. Die betreffenden Formeln sind

Aus der Verknüpfung von δ und ξ erhält man die Horizontalwinkel α1 und α2 und dann durch Anwendung des Sinussatzes die Entfernungen E des Punktes vom Standorte. Diese Aufgabe kann auch graphisch gelöst werden.

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Die Höhenunterschiede Y des fraglichen Punktes gegen das Cameraobjectiv auf beiden Standorten ergeben sich aus der Proportion:

Der Winkel δ zwischen Cameraachse und Basis kann unmittelbar gemessen werden, wozu mit der Camera ein Fernrohr so verbunden ist, dass die optischen Achsen parallel sind.

Textabbildung Bd. 306, S. 158

Zur Aufnahme von Gebietsstreifen, welche beträchtlich über oder unter dem normalen Gesichtsfeld der Camera liegen, ist die Einrichtung getroffen, dass man das Objectiv in senkrechter Richtung verschieben und diese Verschiebung genau messen kann. Zur Bestimmung der Grössen δ, ξ, α und ε ist dann ein erheblicher Mehraufwand an Zeit erforderlich.

Mit den neuen Phototheodoliten von Koppe werden letztere Grössen aus den abgemessenen Stücken x und y nicht mehr berechnet, sondern direct in der Platte oder besser an einem Diapositiv mit einem auf das Cameraobjectiv gerichteten Fernrohre gemessen, nachdem man die Camera wieder in die Neigung gebracht hat, welche sie bei der Aufnahme hatte. Dadurch fällt ein grosser Theil der Berechnungen weg und die Winkelmessung auf diese Art ist ebenso genau wie die directe Messung mit Theodolit und besser als durch Ableitung aus den Stücken x und y. In Fig. 3 und 3a ist ein für diese Zwecke bestimmter Phototheodolit abgebildet.

Ist eine photographische Aufnahme gemacht worden und will man nun die Platte zu Hause ausmessen, so verfährt man wie folgt: Die gemeinsame Drehachse für Camera und Fernrohr nebst Höhenkreis hebt man aus dem Phototheodoliten heraus und setzt dafür das Hilfsfernrohr r mit dem dazu gehörigen Höhenkreis ein. Die Camera wird auf einem Träger t (Fig. 4) so gelagert, dass dieselbe genau wieder die Lage wie bei der Aufnahme einnimmt. In letzterem Falle fällt dann der Schnittpunkt der Linien HH und VV mit der Mitte des Fadenkreuzes vom Hilfsfernrohr zusammen.

Textabbildung Bd. 306, S. 158

Ein vor dem Cameraobjectiv befindliches Auge erblickt jetzt die Gegenstände im Diapositiv unter denselben Winkeln und Grössenverhältnissen, wie auf dem Standort, auf welchem die Platte aufgenommen wurde. Ist der Drehpunkt der optischen Achse des Camerafernrohres r in den vorderen Hauptpunkt des Cameraobjectivs verlegt und dieser in den Kreuzpunkt der Horizontal- und Verticaldrehachse der Theodoliteinrichtung für die Ausmessung, befindet sich weiter das Bild genau in der Brennebene des Cameraobjectivs, so kann man mit Hilfe des Camerafernrohres die zur topographischen Aufnahme erforderlichen Winkel in der Platte messen, so wie es sonst im Feld mit Theodolit geschieht, Es wird also eine geodätische |159| Operation, welche sonst einen längeren Aufenthalt an Ort und Stelle und andauernd günstige Witterung voraussetzt, fast ganz in das Zimmer verlegt und damit eine beliebige Detaillirung der Ausmessung ermöglicht, ohne dass die Rechnung eine grössere wird, als die trigonometrische Behandlung der Aufgabe erfordern würde.

Bevor die Ausmessung vorgenommen wird, muss man in den Diapositiven die Linien HH und VV einreissen und die Punkte aufsuchen und markiren, welche im Felde mit dem Theodoliten für die spätere Orientirung eingemessen wurden. Ferner muss man alle diejenigen Punkte, welche auf den Bildern beider Standorte als dieselben erkannt wurden, fortlaufend numeriren. Zu dieser Arbeit benutzt man zweckmässig als Unterlage für die Platte eine Art Copirrahmen mit Beleuchtungsspiegel und arbeitet mit einer Lupe.

Textabbildung Bd. 306, S. 159

Ein solcher Phototheodolit wurde bei den Voraufnahmen für die Jungfraubahn verwendet, wobei es sich zunächst um Herstellung eines Lage- und Schichtenplanes der Eigerwand handelte, welche sich mit etwa 70° mittlerer Neigung südlich der kleinen Scheidegg auf 3000 m hin erstreckt. Die photographischen Aufnahmen erfolgten auf Stationen, welche als Dreieckspunkte des Specialnetzes für die Vorarbeiten durch Triangulation festgelegt waren. Die Längen der Grundlinie betrugen 400 bis 1200 m und die Entfernung der photographisch aufgenommenen Punkte 1500 bis 4000 m. Bei einer Reihe von Punkten, welche zum Theil von vier Standpunkten aus aufgenommen waren, wurde die Lage auf etwa 1,5 m, die Höhe auf 0,75 m genau erhalten. Die Abweichungen zwischen photogrammetrischer und trigonometrischer Bestimmung bei den Orientirungspunkten schwanken zwischen 0 und 2 m.

Die Genauigkeit wird sich noch erheblich steigern lassen, wenn bei Aufnahme und Ausmessung Teleobjective verwendet werden können. Wie Vorversuche mit Teleobjectiven von 80 cm Brennweite bereits gezeigt haben, lassen sich photogrammetrische Aufnahmen dieser Art in die Klasse geodätischer Präcisionsmessungen einreihen.

Dieser Phototheodolit wird auch für astronomischgeographische Aufnahmen verwendet, wozu zwei am Fernrohr befestigte Diopter verwendet werden. Man kann mit demselben recht gut die geographische Länge mit Monddistanzen bestimmen, bei welcher die Unsicherheit nur wenige Secunden beträgt, so dass auch hier dieses Verfahren den Messungen mit astronomischen Instrumenten gleichgestellt werden kann.

Nebst diesem Phototheodoliten wird noch ein zweiter von O. Günther in Braunschweig gebaut, welcher hauptsächlich zur Erforschung der Atmosphäre dienen soll. Um die Geschwindigkeit von Wolken und anderen Objecten messen zu können, sind im Innern der Camera vor der Platte zwei Klappen angebracht, mit welchen auf einer Platte zwei verschiedene Aufnahmen desselben Himmelstheiles neben einander in kurz auf einander folgenden Zwischenräumen gemacht werden können. Bei der Aufnahme richtet man die Camera zuerst so, dass das Wolkenbild auf den unbedeckten Theil der Platte fällt, verdeckt diesen Theil, neigt die Camera und belichtet nochmals. Bei rasch ziehenden Wolken kann man auch zwei Aufnahmen auf derselben Platte ohne Verdeckung durch Klappen machen und aus der deutlichen Verschiebung einzelner Punkte die Geschwindigkeit ermitteln.

Bei der Ausmessung der aufgenommenen Bilder unterscheidet sich dieser zweite Phototheodolit von dem ersten auch dadurch, dass nach richtiger Einstellung des Hilfsfernrohres und der Camera das Fernrohr fest stehen bleibt, die Winkelmessung durch Ablesung der Bewegung der dreh- und kippbaren Camera gemacht wird.

Rr.

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