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Earth Observation and the Role of Geodesy

Erdbeobachtung und die Rolle der Geodäsie

Hansjörg Kutterer

Earth observation has become one of the key tasks of the present decade due to a significantly increasing need for environmental data as a basis for informed decisions. The monitoring of climate change, the loss of biodiversity and the Sustainable Development Goals of the United Nations are prominent examples. Today, there is a variety of Earth observation programmes with dedicated observation and data infrastructures. In this context, geodesy takes two roles. On the one hand, it provides unique Earth observation data for the quantification of changes of the geometric shape, the rotation and the gravity field of the Earth as well as of other Earth system quantities which are derived from several satellite systems and globally distributed networks of geodetic observation sites. On the other hand, these observation networks can be exploited also for the determination and provision of global geodetic reference frames and surfaces. In this contribution, an overview concerning existing programmes, institutions and organizations in the field of Earth observation is given. In addition, geodetic contributions in this regard are addressed and highlighted. Considerations on respective classification and systematization are given as well as on the integration of presently distinct approaches in geodetic Earth observation.

Die Erdbeobachtung ist zu einer der wichtigsten Aufgaben dieses Jahrzehnts geworden, da der Bedarf an Umweltdaten als Grundlage für fundierte Entscheidungen erheblich gestiegen ist. Die Überwachung des Klimawandels, des Verlusts der Biodiversität und der Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen sind ­herausragende Beispiele. Heute gibt es eine Vielzahl von Erdbeobachtungsprogrammen mit etablierten B­ eobachtungs- und Dateninfrastrukturen. In diesem Zusammenhang übernimmt die Geodäsie eine doppelte Rolle. Einerseits liefert sie einzigartige Erdbeobachtungsdaten zur Quantifizierung von Veränderungen der geometrischen Form, der Rotation und des Schwerefelds der Erde und weiterer Erdsystemparameter, die mittels mehrerer Satellitensysteme und weltweit verteilten Netzen geodätischer Beobachtungsstationen bestimmt werden. Andererseits können diese Beobachtungsnetze auch für die Bestimmung und Bereitstellung globaler geodätischer Referenzrahmen und -flächen genutzt werden. In diesem Beitrag wird ein Überblick über bestehende Programme, Institutionen und Organisationen im Bereich der Erdbeobachtung gegeben. Darüber hinaus werden die geodätischen Beiträge in diesem Bereich angesprochen und diskutiert. Es werden Überlegungen zu einer geeigneten Klassifizierung und Systematisierung sowie zur Integration der derzeit unterschiedlichen Ansätze in der geodätischen Erd­beobachtung angestellt.

DOI: 10.14627/avn.2024.5-6.1
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