Auf der ganzen Welt kann man Hydrographie nur an wenigen Orten studieren, einer davon ist Hamburg, wo das HCU das Forschungsschiff Dvocean unterhält. Denn seit 2009 ist die Hydrographie-Ausbildung eine Spezialisierung im zweijährigen Master of Science Geodäsie und Geoinformatik an der HCU. Meere, Seen und Flüsse zu vermessen ist eine gewaltige Aufgabe. Unsere Welt ist mit einem Anteil von 71 Prozent hauptsächlich mit Wasser bedeckt.
Forschungsschiff Dvocean mit Echoloten ausgestattet
Nur etwa ein Fünftel der von Meeren bedeckten Fläche sei bis heute hochauflösend vermessen, so Harald Sternberg, Professor für Hydrographie und Geodäsie und Vizepräsident Lehre und Digitalisierung der HCU. Die Gebiete bezögen sich zum überwiegenden Teil auf die offenen Ozeane mit großen Wassertiefen. Die klassische Hauptaufgabe der Hydrographie sei die Tiefenmessung und die Erstellung von Seekarten zur Sicherstellung der Seefahrt.
Dafür werden seit mehr als 100 Jahren Echolote verwendet, die auf Schiffen installiert und mithilfe von akustischen Signalen und Laufzeitmessungen die Wassertiefe berechnen. Seitdem haben sich die eingesetzte Sensorik sowie auch die Anwendungsfelder stetig erweitert. Mit Vermessungsschiffen wie der Dvocean kann die Umgebung nicht nur unter Wasser, sondern auch über Wasser präzise erfasst werden. Verschiedenste Sensoren können parallel Messdaten sammeln, die in vielen Disziplinen verwendet werden.
Das acht Meter lange und 2,65 Meter breite Vermessungsboot kann in Binnengewässern und in küstennahen Regionen eingesetzt werden. Aufgrund seines geringen Tiefgangs sind auch flache Gewässer erreichbar. Das Boot kann mit bis zu drei verschiedenen Echoloten gleichzeitig bestückt werden. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, einen Sensorfisch zu schleppen. Das Dach ist mit einem flexiblen Schienensystem für unterschiedliche „Überwasser“-Anwendungen ausgestattet. Somit stehen uns für unterschiedlichste Fragestellungen die Anbringungen verschiedener Messsysteme zur Verfügung.
Die Einsatz- und Anwendungsbereiche des Bootes sind vielfältig. Dazu gehören die Erkundung und Überwachung von Wasserwegen und deren bebauten Ufern sowie die Erzeugung von 3D-Oberflächenmodellen, beruhend auf präzisen Echolotdaten, kombiniert mit schiffsbasierten Laserscanner-Messungen. Auch können neue Ansätze zur Positionsbestimmung und von Bodenstrukturanalysen zur Bestimmung der Stabilität von Gebäuden und Unterwasserkonstruktionen untersucht werden.
Aber nicht nur die unterschiedlichen Arten von Echoloten, sondern auch das Zusammenspiel aller Sensoren an Bord wird den Studenten nahegebracht. Eine Messung mit dem Echolot allein reicht nicht, um den Gewässerboden zu kartieren. Die Messung muss auch georeferenziert werden, um sie hinterher an der richtigen Position in der Karte darstellen zu können. Dazu gehören neben den GNSS-Antennen zur Positionierung auch Wasserschallsonden zur Bestimmung der korrekten Wasserschallgeschwindigkeit und Bewegungssensoren, die die Schiffsbewegungen aufzeichnen.
All das wird in einer entsprechenden Software zusammengeführt und muss von den Studenten nicht nur überwacht, sondern auch verstanden und hinterfragt werden. Weiterhin nutzt man zusätzliches Equipment wie einen kleinen Unterwasserroboter, einen Magnetometer oder eine Secchi-Disk zur Bestimmung der Wassertrübheit.
Vermessung und Positionsbestimmung bekommt im Zeitalter wachsender Digitalisierung eine immer wichtigere Bedeutung. Mit der Datenerfassung werden dreidimensionale Abbilder der Realität erschaffen, die ganz unterschiedlich genutzt werden können.
Weitere Informationen unter www.dlr.de