Geodäsie und Geoinformatik

Studienwahl-Kompass

Bachelor Geodäsie und Geoinformatik – Orientierung für Studieninteressierte

Passt Geodäsie und Geoinformatik zu mir?

Meine Fähigkeiten

Geodätinnen und Geodäten benötigen die folgenden Fähigkeiten:

  • gutes räumliches Vorstellungsvermögen, denn in der Geodäsie hat alles einen Bezug zum 3D-Raum.
  • sorgfältiges und präzises Arbeiten, denn hier spielt die Genauigkeit eine große Rolle.
  • mathematisches und physikalisches Verständnis, denn dies ist die Grundlage für das Verständnis vieler Fragestellungen der Geodäsie.
  • Teamfähigkeit, denn im Studium und im Beruf werden Projekte meist im Team bearbeitet.

Geodäsie und Geoinformatik ausprobieren?

Sie möchten wissen, mit welchen Themen Sie sich in der Geodäsie und Geoinformatik beschäftigen werden?

  • Testen Sie, ob Sie bereits Aufgaben aus dem Studium der Geodäsie und Geoinformatik bearbeiten können.
  • Prüfen Sie, ob die Bearbeitung der Aufgaben Ihnen Spaß macht.
 (c)  ifp
Von Studierenden erzeugtes 3D-Modell der Feuerseekirche in Stuttgart

Meine Interessen

Treffen einige der folgenden Aussagen auf Sie zu? Falls ja, könnte der Studiengang Geodäsie und Geoinformatik gut zu Ihnen passen.

  • Karten, 3D-Stadtmodelle oder Satellitenbilder der Erde faszinieren mich.
  • Die Schulfächer Mathematik und Physik machen mir Spaß.
  • Ich mag praktisches Arbeiten und probiere gerne Dinge selbst aus.
  • Ich löse gerne logische Probleme.
  • Es interessiert mich, wie man Aufgaben mit Hilfe von Computerprogrammen lösen kann.
  • Ich beschäftige mich gerne mit unserer Umwelt  –  vom einzelnen Gebäude bis zur gesamten Erde.
  • Ich begeistere mich für moderne Technik und deren Sensorik (z.B. Drohnen, Kameras, VR-Brillen, 3D-Druck etc.).

In der Geodäsie und Geoinformatik beschäftigen wir uns mit vielen spannenden Fragestellungen. Haben Sie sich einige der folgenden Fragen vielleicht auch schon gestellt oder finden diese interessant? Dann sollten Sie über ein GuG-Studium nachdenken.

  • Woher weiß ein autonomes Fahrzeug, wo es fahren kann und wann es bremsen muss?
  • Wie messen Forscher*innen, wie stark die Eiskappen schmelzen und wie sich der Meeresspiegel ändert?
  • Wer stellt sicher, dass auch die komplexesten Bauwerke genauso wie geplant vor Ort errichtet werden?
  • Wie werden 3D-Stadtmodelle für Online-Kartendienste oder photorealistische 3D-Welten für PC-Spiele erzeugt?
  • Wie schafft mein Navi es, mir in kürzester Zeit eine Route von Stuttgart nach Barcelona anzuzeigen?
  • Wie entstehen Karten? Wie funktioniert Open-Street-Map?
  • Wie funktioniert die Gesichtserkennung meiner Kamera?
  • Wie kann eine Tunnelbohrmaschine mitten im Berg hochgenau navigiert werden?
  • Wie funktioniert GPS bzw. GNSS?
  • Welche Form hat die Erde? Ist sie wirklich eine Kugel?
  • Wie kann man feststellen, ob ein Staudamm noch sicher ist?
  • Ist die Erdanziehungskraft überall auf der Erde gleich groß?
  • Wie kann ein Rover auf dem Mars navigiert werden?

Forschungsfragen

Werfen Sie einen Blick auf die Beispiele aus unserer Forschung – finden Sie diese interessant?

Punktwolken aus einer Drohnenbefliegung mit einem Laserscanner

Die 3D-Erfassung von Objekten kann mit digitalen Bildern oder durch Laserscanning erfolgen. Daher werden beide Arten von Sensoren auch für die regelmäßige Erfassung von Objekten und Landschaften aus der Luft eingesetzt. Sie liefern 3D-Punktwolken zur Beschreibung der Oberfläche. Die Vermessung größere Bereiche erfolgt häufig vom Flugzeug aus. Besonders dichte Punktwolken entstehen, wenn Drohnen als Trägerplattform dienen. Die Abbildungen zeigen exemplarisch Punktwolken aus einer Drohnenbefliegung mit einem Laserscanner. Die niedrige Flughöhe und -geschwindigkeit liefern dabei wie in dem Bildbeispiel bis zu 800 Punkte pro Quadratmeter. Die Farbe der Punkte ergibt sich oben links aus der materialabhängigen Stärke des zurückreflektierten Laserpulses. Kleinere Strukturen wie Blätter oder Zweige führen zu Mehrfachreflektionen des Pulses, die oben rechts dargestellt sind. Die Interpretation durch den Menschen ist am einfachsten, wenn die Punkte mittels simultan aufgenommener Bilder eingefärbt werden (unten links). Eine automatische Interpretation und damit Unterteilung der Punkte in verschiedene Objektarten (unten rechts) ist einer der Forschungsschwerpunkte der Geoinformatik.

Holzturm in Urbach (links) und die 3D-Punktwolke aus dem Laserscanning (rechts)

Die Einhaltung von Maßen spielt beim Bau neuer Gebäude eine wichtige Rolle. Zudem müssen bestehende Gebäude auf Deformationen untersucht werden. Der Holzturm in Urbach ist das weltweit erste Bauwerk aus selbstgeformten, großen Bauteilen. Die einzelnen Holzkomponenten wurden während der Fertigung mit einem Lasertracker und einem Laserscanner überwacht. Der Vergleich der eingemessenen Bauteile mit den Sollmaßen aus dem CAD-Modell hilft den Herstellungsprozess zu überwachen und zu verbessern. Seit der Fertigstellung des Turms finden in regelmäßigen Abständen Überwachungsmessungen mittels Laserscanning statt. So können Deformationen frühzeitig erkannt und die Stabilität des Turms garantiert werden. Zudem wird die Bewegung des Turms aufgezeichnet und mit der Feuchtigkeit des Holzes und der Temperatur in Verbindung gebracht.

Falschfarben Satellitenaufnahme des Lena-Deltas: Ein Beispiel für einen Süßwasserzufluss in den Arktischen Ozean

Der Zufluss von Süßwasser in den Arktischen Ozean hat einen großen Einfluss auf die regionale Meeresspiegeldynamik in der Arktis, denn durch salzarmes Oberflächenwasser entsteht eine starke Schichtung im Arktischen Ozean. Dadurch mischt sich das kalte polare Oberflächenwasser nur sehr wenig mit dem wärmeren Tiefenwasser atlantischen Ursprungs. Veränderungen des Süßwassergehalts werden wahrscheinlich den regionalen Meeresspiegel direkt beeinflussen. Zusätzlich führt eine Veränderung des Süßwassergehalts dazu, dass sich die Ozeandynamik ändert. Auch dies hat Veränderungen des Meeresspiegels zur Folge. Es ist bekannt, dass der Zufluss von Süßwasser in den Arktischen Ozean Schwankungen unterliegt. Leider sind aber kontinuierliche Aufzeichnungen dieser Süßwasserzuflüsse zu selten, um wichtige wissenschaftliche Fragen über das Langzeitverhalten und die Entwicklung von arktischem Meeresspiegel und Klima zu bearbeiten.

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, wurde am Geodätischen Institut der Universität Stuttgart (GIS) in Zusammenarbeit mit dem Alfred-Wegener-Institut das Projekt RASLyBoCa konzipiert.  Das RASLyBoCa Projekt ist eines von 20 Projekten des Priority Programm (SPP-1889) ‚Regional Sea Level Change and Society (SealLevel)‘, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft DFG gegründet wurde. Das SeaLevel Programm hat zum Ziel, die Veränderungen der regionalen Meeresspiegeländerungen zu verstehen, sowie deren gesellschaftlichen Einfluss zu untersuchen.

Im Rahmen des RASLyBoCa Projekts werden die Satellitengravimetrie (GRACE) und die Satellitenaltimetrie eingesetzt, um die Hydrologie in den Gebieten zu beobachten, die für den Süßwasserzufluss in den arktischen Ozean relevant sind.  Die Satellitengravimetrie misst die Schwerkraft vom Weltraum aus. Daraus kann auf die  Größe von Wasserspeichern geschlossen werden, da die Masse eines Wasserspeichers mit der Größe steigt. Mit der Satellitenaltimetrie können Pegelstände entlang von Flüssen vom Weltraum aus gemessen werden. Die gemessenen Größen können dann auf verschiedene Arten in Süßwasserabfluss umgerechnet werden.

Die so gewonnenen Werte des Süßwasserabflusses in den Arktischen Ozean werden dabei helfen, den Einfluss von Schwankungen im Süßwasserzufluss auf den Meeresspiegel in der Arktis besser zu verstehen.

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