Was macht eine Ozeanografin in Österreich?
Grafik: Kristin Richter
Wenn ich erzähle, dass ich als Ozeanografin an der Universität Innsbruck arbeite und Veränderungen des Meeresspiegels erforsche, ernte ich oft erstaunte Blicke. In Österreich? In Tirol? Meist antworte ich dann scherzhaft, "naja, als ich die neuesten Prognosen zum Anstieg des Meeresspiegels gesehen habe, bin ich von der Küste sofort in die Alpen geflüchtet". Dabei sind die fragenden Blicke durchaus berechtigt. Was macht eine Ozeanografin in einem Land, das zu einem großen Teil aus Bergregionen besteht und über keinerlei Zugang zum Meer verfügt? Sie entscheiden darüber, wie Sie unsere Inhalte nutzen wollen. Ihr Gerät erlaubt uns derzeit leider nicht, die entsprechenden Optionen anzuzeigen. Bitte deaktivieren Sie sämtliche Hard- und Software-Komponenten, die in der Lage sind Teile unserer Website zu blockieren. Z.B. Browser-AddOns wie Adblocker oder auch netzwerktechnische Filter. Sie haben ein PUR-Abo? Höhe über dem Meeresspiegel (auch See- oder Meereshöhe) bezeichnet den lotrechten Abstand eines bestimmten Punktes in Bezug auf ein festgelegtes Meeresniveau. Als Nullniveau dieser geodätischen Höhenangaben wird dabei ein mittlerer Meeresspiegel angegeben, der aus lokalen Messungen von Küstenpegelstationen ermittelt sein kann oder per Definition festgelegt wird. Nach Angabe eines Nullpunktes sind Höhenangaben im Prinzip vom tatsächlichen Meeresspiegel unabhängig. Je nach Land werden meist unterschiedliche Höhendefinitionen verwendet. In Deutschland ist derzeit eine Version des Normalhöhennull aktuell.
Neben der Höhe über dem Meeresspiegel gibt es das relative Maß Höhenmeter, das die Höhendifferenz zweier beliebiger Punkte angibt.
Bezugsflächen können mit Hilfe der Geodäsie genau definiert sein. Je nach Land oder Anwendung werden unterschiedliche Berechnungsmethoden (Höhendefinitionen) und unterschiedliche Bezugshöhen verwendet. Einige Systeme haben nur regionale Bedeutung (z. B. das Helgoland Null[1]) oder beziehen sich wie das Wiener Null auf von Flusspegeln abgeleitete Höhendefinitionen. Im 18. und 19. Jahrhundert wurde die Verwendung einer festgelegten Höhendefinition meist auf das gesamte jeweilige Staatsgebiet ausgedehnt.
Für Bezugshöhen der Landesvermessungen wurde oft der definierte Mittelwert eines Küstenpegels oder ein Datumspunkt im Landesinneren als Referenz für einen Nullpunkt herangezogen. Von hier aus werden die über das gesamte Land verteilten amtlichen Höhenfestpunkte (HFP) netzartig mit einem Nivellement verbunden und so höhenmäßig bestimmt. Wichtige Beispiele für solche Höhendefinitionen in Europa sind die seit 1684 festgelegte Höhe des Amsterdamer Pegels, der Kronstädter Pegel (Mittelwert der Jahre 1825 bis 1839), die beiden Höhendefinitionen am Molo Sartorio aus den Jahren 1875 und 1900 oder der Pegel Marseille (Mittelwert der Jahre 1884 bis 1896). Mit Festlegung des Nullpunktes des Höhenbezugssystems wurde die Höhenangabe von Wasserspiegelschwankungen des ursprünglichen Pegels unabhängig. An die Abhängigkeit von einem Wasserstand erinnert nur noch das Wort Pegel im Namen. Beispiele für Referenzpunkte im Landesinneren sind der ehemalige deutsche Normalhöhenpunkt 1879 in Berlin oder der Repère Pierre du Niton (an einem Felsen im Hafen von Genf) in der Schweiz.
Es wird versucht, Höhendefinitionen international zu vereinheitlichen, in Europa beispielsweise im Europäischen Höhenreferenzsystem und dem United European Levelling Net (UELN). Seit 2015 befindet sich das International Height Reference System (IHRS) als weltweit gültiges Höhen-Bezugssystems im Aufbau.[2] Die Unterschiede Δ zwischen den Höhensystemen betragen in der Regel wenige Zentimeter bis einige Dezimeter, können in Extremfällen auch Meter annehmen.[3] Eine Umrechnung zwischen den verschiedenen Systemen mit einem konstanten Wert ist nur sehr ungenau (> 1 dm) möglich, da der Korrekturwert auch von der Lage im Höhennetz und bei abweichender Höhendefinition auch von der Höhe abhängt. Letzteres wirkt sich besonders im Hochgebirge aus.
1) Beispiel: Höhenangabe „n“ nach DHHN92 ≈ „n + 230 cm“ nach belgischem System Höhenangabe „n“ nach belgischem System ≈ „n – 230 cm“ nach DHHN92 2) Ursprünglich 24,0000 m, jedoch nach dem Großen Kantō-Erdbeben 1923 korrigiert. Vom Nationalen Landesvermessungsamt wird dieser Datumspunkt nur für die vier Hauptinseln Hokkaidō, Honshū, Shikoku, Kyūshū und deren zugehörigen Inseln verwendet. Für Sado, Oki, Tsushima, den Izu-, Ogasawara-, sowie Ryūkyū-Inseln usw. wird das Mittelwasser einer entsprechenden Küste oder Bucht verwendet. So ist der Datumspunkt für die zu den Izu-Inseln gehörigen Insel Miyake das Mittelwasser der Ako-Bucht im Westen der Insel.[26] Grenzüberschreitende BauwerkeEine besondere Bedeutung haben die unterschiedlichen Höhensysteme bei grenzüberschreitenden Bauwerken, wobei es auch zu Fehlern kommen kann. So wurde beispielsweise 2003 bei der Hochrheinbrücke die errechnete Differenz von 27 cm zwar prinzipiell berücksichtigt, jedoch wurde durch einen Vorzeichenfehler der Unterschied auf 54 cm verdoppelt.[27] Mit dem Global Positioning System (GPS) werden ellipsoidische Höhen über dem Referenzellipsoid des World Geodetic Systems (WGS84) bestimmt. Diese Höhenwerte sind in Deutschland 36 m (in Vorpommern) bis 50 m (im Schwarzwald und in den Alpen) höher als Angaben nach Normalhöhennull. Bei Handempfängern werden die GPS-Höhen meist direkt vom Empfänger über ein Geoidmodell in lokale Höhenwerte umgerechnet. Mit professionellen GPS-Geräten ist eine sehr genaue Höhenbestimmung möglich. Zur Umrechnung von Höhen über WGS84 in den aktuellen deutschen Höhenreferenzrahmen DHHN2016 muss dann das dazugehörige Quasigeoidmodell GCG2016[28] verwendet werden. Topographische Karte mit Höhenschichten Die Geländehöhe wird in topografischen Karten mittels Höhenpunkten (Koten), Höhenlinien oder farbigen Höhenschichten dargestellt. Bei Höhenangaben von Orten wird oft ein repräsentativer Punkt im Zentrum gewählt. Das ist meist der Marktplatz, ein Punkt am Rathaus, dem Bahnhof oder an der Kirche. Bei Gewässern wird die Höhe des mittleren Wasserstandes angegeben. Höhenpunkte finden sich meist an markanten, wiederauffindbaren Punkten wie z. B. Wegekreuzungen oder -knicken, trigonometrischen Punkten oder Gipfelkreuzen. Die höchsten oder tiefsten Punkte des Geländes sind jedoch nicht immer dargestellt, zum Beispiel, wenn ein trigonometrischer Punkt oder ein Gipfelkreuz nicht an der höchsten Stelle stehen. Das Höhensystem, auf das sich die Höhen der Karte beziehen, sollte am Kartenrand angegeben sein. In der Seefahrt und in Seekarten benutzt man das sogenannte Seekartennull (SKN) (auch Kartennull), das sich auf Lowest Astronomical Tide (LAT) in Tidengewässern, beziehungsweise auf Mittleren Wasserstand (MW) in tidenfreien Gewässern bezieht. Höhen im Meer werden, auf SKN bezogen, als Wassertiefe angegeben (negative Höhe, seewärts der Linie des Seekartennulls). Höhen an der Küste, also im Watt vom Seekartennull bis zur Küstenlinie, werden ebenfalls auf das Seekartennull bezogen (positive Höhe). Höhen landwärts der Küstenlinie hingegen beziehen sich meist auf die jeweilige Bezugshöhe. In der Luftfahrt findet die Höhe über dem Meeresspiegel unter der englischsprachigen Bezeichnung (Above) Mean Sea Level ((A)MSL) unter anderem zur Angabe von Flughöhen und Hindernishöhen Anwendung. MSL ist dabei über das EGM-96-Geoid definiert, das auch in WGS 84 verwendet wird. In Gebieten, wo EGM-96 nicht die benötigte Genauigkeit erreicht, können abweichend regionale, nationale oder lokale Geoid-Modelle verwendet werden. Diese werden dann im entsprechenden Luftfahrthandbuch bekanntgegeben.[29]
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