Geodäsie und Geophysik [1]

Table of contents :
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Einleitung
Tabelle, Liste
A. Geodäsie.
1. Niedere Geodäsie. Von C. REINHERTZ in Hannover. (Abgeschlossen im Oktober 1905.)
A. Allgemeines.
1. Aufgabe und Einteilung der Geodäsie
2. Die Grundgedanken des Messens an der Erdoberfläche und die Einteilung der Messungen
3. Übersicht der Methoden
4. Allgemeines über die Anwendung der Auagleichsrechnung
5. Instrument eile Hilfsmittel
B. Die fundamentalen Messungen.
6. Die Längenmessuug
7. Die Winkelmessung
a) Der Theodolit
b) Horizontalwinkelmessung
c) Vertikalwinkelmessung
C. Die Lagemessungen.
8. Die Koordinatensysteme der Lageinessungen
a) Allgemeines über die geodätischen Koordinatensysteme
b) Rechtwinklige ebene Koordinaten
c) Rechtwinklige sphärische Linearkoordinaten
d) Konforme rechtwinklige Gaußsche Koordinaten
e) Koordinatentransformation
9. Die Punktbestimmung durch Triangulierung
a) Allgemeines über Trianguilerung
b) Zentrierung
c) Die Winkelmessungen und ihre Anordnung
10. Die Grundaufgaben des trigonometrischen Einschneidens im rechtwinkligen Koordinatensystem
a) Vorwärts- und Seitwärtsein schneiden
b) Rückwärtseinschneiden
c) Einige andere Methoden der trigonometrischen Punkteinschaltung
11. Ausgleichung von Kleintriangulierungen
a) Methode der vermittelnden Beobachtungen
b) Graphische Punktausgleichung
c) Methode der bedingten Beobachtungen
d) Die Genauigkeit der Kleintriangulierungen
12. Polygonzugmessung
a) Der Theodolitpolygonzug
b) Der Bussolen-(Kompaß-)zug
13. Einzelaufnahme
14. Berechnung und Teilung dei Flächen
a) Die Flächenberechnung
b) Die Flächenteilung
16. Das Abstecken von geraden Linien und Kreisbogen
D. Die Höhenmessnungen.
16. Das Nivellieren
a) Definition des Höhenunterschiedes. Historisches
b) Der Nivellierapparat
c) Das Nivellierverfahren
d) Die Genauigkeit der Nivellierung
e) Erdmaseenberechnung
f) Kotierte Projektion
17. Trigonometrische Höbenmessung
18. Barometrische Höhenmessung
E. Tachymetriscke Methoden.
19. Indirekte Längenmessung (Distanzmessung)
a) Distanzmesser mit Distanzlatte
b) Distanzmesser mit Basisschiene (Basislineal)
20. Tachymetrische Instrumente und Aufnahmen
21. Die Meßtischaufnahme
22. Flüchtige Aufnahmen
2. Photogrammetrie. Von S. FINSTERWALDER in München. (Abgeschlossen im Oktober 1905.)
1. Einleitung
2. Apparate
3. Ausmessung der Bilder
4. Das Rückwärtseinscbneiden
5. Das Vorwärtseinschneiden und die Rekonstruktion der Objekte bei bekannten Standpunkten
6. Flüchtige Aufnahmen. Stereophotogrammetrie. Mechanismen
3. Höhere Geodäsie. Von P. PIZZETTI in Pisa. (Abgeschlossen im April 1906.)
I. Allgemeine Grundlagen.
1. Aufgabe der höheren Geodäsie
2. Lotrichtung, Schwerkraft
3. Beobaehtungstatsaehen und Sätze der Potentialtheorie
4. Weitere Folgerungen aus der Potentialtheorie. Theorem von G. G. Stokes
5. Beobachtungen zur Bestimmung des Geoids. Reduktion der Schwer-kraftsmensungen
6. Geodätische Bestimmung des Geoids. Â? Referenzellipsoid
7. Lotabweichungen
8. Reduktion der beobachteten Lotrichtungen
9. Bessels Rotationsellipsoid
II. Rechnungs- und Messungsmetlioden.
A. Geodätische Rechnungen auf dem Rotationsellipsoid.
10. Fundamentalformeln
11. Normalschnitte
12. Geodätische Linien
13. Übertragung der geographischen Koordinaten und des Azimuts
14. Fortsetzung. Fall kleiner Bogen
15. Bestimmung der Länge und des Azimuts eines geodätischen Bogens aus den geographischen Koordinaten der Endpunkte
16. Geodätische Polarkoordinaten
17. Vergleichung der geodätischen Linie mit einem Normalschnitt
18. Das geodätische Dreieck
19. Auflösung des geodätischen Dreiecks durch Reduktion auf das ebene Dreieck. Sphäroidischer Exzeß
20. Sehnen und Normalschnitte
21. Reduktion ellipsoidischer Figuren auf sphärische durch konforme Abbildung
22. Rechtwinklige geodätische oder Soldnersche Koordinaten
23. Übertragung der geographischen Koordinaten vermittels rechtwinkliger geodätischer
24. Projektionen auf die Ebene
B. Landesvermessung.
25. Basismessungen
26. Basisapparate
27. Winkel; ihre Reduktion auf das Ellipsoid
28. Triangulation
29. Basisnetze oder Vergrößerungsnetze
30. Berechnung einer Triangulation und der geographischen Koordinaten der Dreieckspunkte
31. Ausgleichung
32. Ausgleichung nach vermittelnden Beobachtungen
33. Genauigkeit der Basis- und Winkelmeseungen
C. Höhenmessung.
34. Trigonometrisches Nivellement
35. Der Refraktionskoeffizient als Funktion der atmosphärischen Verhältnisse
36. Empirische Untersuchungen über den Refraktionskoeffizienten
37. Geometrisches Nivellement
38. Einfluß der Schwerestörungen auf Nivellements
39. Das Mittelwasser der Meere und der Nullpunkt für die Höhen
40. Genauigkeit einer Nivellementsausgleichung
D. Erdmessung.
41. Ableitung der Konstanten des Erdellipeoids aus zwei oder mehr Meridianbogen
42. Bestimmung von a und e durch Parallelkreisbogen
43. Stücke des Ellipsoids. Lotabweichungen
44. Fortsetzung. Bestimmung der Lotabweichungen. Ausgleichung
45. Fortsetzung. Angenäherte Bestimmung von Geoidstücken
46. Die Schwerestörungen und die Abweichungen zwischen Geoid und Ellipsoid
III. Summarische Entwicklungsgeschichte der geodätischen Kenntnisse.
47. Anfänge der geodätischen Messungen, bei denen die Erde als Kugel betrachtet wird
48. Physikalische Untersuchungen über die Gestalt der Erde
49. Die wichtigsten geodätischen Messungen bis 1860
50. Die hauptsächlichsten Berechnungen der Konstanten des Erdellipsoids
51. Bestimmungen der Abplattung aus Pendelmessungen
52. Benutzung einiger astronomischer Daten zur Berechnung der Konstanten des Erdellipsoids
53. Moderne geodätische Arbeiten. Lotabweichungen
4. Kartographie. Von R. BOURGEOIS in Paris und PH. FÜRTWÄNGLER in Aachen. (Abgeschlossen im Januar 1909.)
1. Einleitung
2. Problemstellung. Allgemeine Analyse der Verzerrungen
3. Perspektiven
4. Konische Abbildungen oder Kegelprojektionen und ihre Grenzfälle. Überblick und Einteilung
5. Azimutale Abbildungen
6. Zylindrische Abbildungen
a) Flächentreue zylindrische Abbildungen
b) Winkeltreue zylindrische Abbildungen (Mercatorprojektion)
c) Mittelabstandstreue zylindrische Abbildungen (Plattkarten)
7. Konische Abbildungen
a) Flächentreue konische Abbildungen
b) Winkeltreue konische Abbildungen
c) Mittelabstandstreue konische Abbildungen
8. Unechte Kegelprojektionen nebst Grenzfällen
a) Die Bonnesche Projektion
b) Die Sanson-Flamsteedsche Projektion
c) Flächentreue Projektionen, bei denen die Parallelkreise durch ein System von parallelen Geraden abgebildet werden
d) Die Planisphäre von Aiitow und verwandte Entwürfe
9. Polykonische Projektionen
a) Die gewöhnliche polykonische Projektion
b) Die rechtschnittige polykonische Projektion des englischen Office
10. Polyederprojektion. Gradabteilungskarten
11. Kreisnetze
12. Projektion mit geringster Längen Verzerrung nach Tissot
13. Allgemeines über die winkeltreuen Abbildungen. Projektionen von Tschebyschoff, Peirce und August
14. Allgemeines über die flächentreuen Abbildungen
15. Darstellung der Höhenverhältnisse
16. Kartometrie
17. Entwicklung des staatlichen Kartenwesens im 19. Jahrhundert
5. Nautik. Von H. MELDAU in Bremen. (Abgeschlossen im Juli 1909.)
A. Terrestrische Navigation.
1. Einleitung
a) Allgemeines, Begrenzung des Gebietes
b) Erklärungen
2. Bestimmung des Kurses
a) Kompaß
b) Beschickung des Kompaßkurses zum wahren Kurs
3. Messung der Distanz
4. Loxodromische Schiffahrt
a) Fundamentalgleichungen der Besteckrechnung
b) Aufgaben der Besteckrechnung, rechnerische Lösung
5. Die loxodromische Karte
a) Graphische Lösung der Aufgaben der Besteckrechnung im Netz der Seekarte
b) Inhalt der Seekarte
6. Zuverlässigkeit der Besteckrechnung
7. Orthodromische Schiffahrt
a) Allgemeines
b) Rechnerische Lösungen
c) Graphische Lösungen
8. Küstenschiffahrt
a) Allgemeines
b) Richtungsbestimmungen
c) Abstandsbestimmungen
d) Horizontalwinkel
e) Lotungen, W. Thomsons Lotmaschine
f) Verbindungen zweier Standlinien zur Bestimmung des Schiffsortes
B. Der Kompaß an Bord eiserner Schiffe.
9. Historische Einleitung
a) Phasen der Problemstellung
b) Phasen der Lösungsversuche
c) Airys Kompensationsvorschlage
d) Streit um die Kompensation
e) Ausgang des Streites
10. Magnetische Eigenschaften des Schiffseisens, Kompaßort
a) Fester Schiffsmagnetismus
b) Halbfester Schiffsmagnetismus
c) Flüchtiger Schiffsmagnetismus
d) Wahl des Kompaßortes
11. Beobachtungsmethoden
a) Zu bestimmende Größen
b) Ermittelung der Deviationen
c) Deviationskurven
12. Hilfsinstrumente
a) Messung der horizontalen Feldstärke
b) Typen von Deflektoren
c) Messung der vertikalen Feldstärke (Vertikalkraftwage)
13. Deviation bei aufrechtem Schiff
a) Allgemeines
b) Die Poissonschen Gleichungen
c) Deviationsformeln
d) Bestimmung der Koeffizienten
e) Allgemeines über die Koeffizienten
14. Deviation bei geneigtem Schiff
a) Der Krängungsfehler und seine Bestandteile
b) Bestimmung des Krängungskoeffizienten
15. Änderungen der Deviation
a) Änderungen mit der Breite
b) Änderungen durch halbfesten Magnetismus
c) Deviationsstörungen
16. Genauigkeit
a) Bei unmittelbarer Beobachtung
b) Ermittelung der Deviation aus Richtkraftmessungen
c) Berechnung aus den Koeffizienten
17. Graphische Darstellungen der Feldstärke
a) Allgemeines. Zweck der Darstellungen
b) Darstellungen mit festliegendem Meridian
c) Darstellungen mit festliegender Längdschiffalinie
d) Dromoskope
18. Kompasse und Kompaßrosen
a) Geschichtliches
b) Nadelanordnung
c) Magnetisches Moment des Rosensystems, Nadelinduktion
d) Einstellungsvermögen
e) Ruhe der Kompaßrose
f) Trockenkompasse
g) Fluidkompasse
19. Kompensation der Kompasse
a) Aufgabe der Kompensation
b) Kompensationsmittel
c) Reihenfolge der Kompensationen
d) Ausführung der Kompensation
e) Hindernisse vollkommner Kompensation
f) Kompaßsysteme mit besonderen Kompensationsvorrichtungen
20. Kompasse mit Doppelrosen
a) Zwei Hosen
b) Zwei Rosen und ein Deflektor
21. Bestimmung des Meridians durch die Inklinationsnadel
22. Fernübertragung von Kompaßangaben
23. Ersatz des magnetischen Kompasses durch Kreiselapparate
a) Gyroskope zur Festhaltung einer an ihnen eingestellten Richtung
b) Kreiselapparate mit eigener Richtkraft
B. Geophysik.
6. Bewegung der Hydrosphäre. Von Sir G. H. DARWIN in Cambridge und S. S. HOUGH in Capstadt. (Abgeschlossen im März 1908.)
Einleitung
A. Historisches.
1. Historisches
B. Dynamische Theorie.
2. Fluterzeugendes Potential
3. Gleichgewichtstheorie der Gezeiten
4. Entwicklung des fluterzeugenden Potentials
5. Korrektion der Gleichgewichtstheorie wegen der gegenseitigen Anziehung der Wassermassen
6. Korrektion wegen der Verteilung von Land und Wasser
7. Dynamische Theorie. Fundamentalgleichungen
8. Die Kontinuitätsgleichung
9. Bedingung für die freie Oberfläche
10. Gezeiten in Kanälen
11. Die Laplacesche Differentialgleichung für die Gezeiten
12. Gezeiten von langer Periode. Lösung durch Potenzreihenentwicklung
13. Gezeiten von langer Periode. Lösung durch Kugelfunktionen
14. Tägliche Gezeiten. Lösung von Laplace
15. Halbtägige Gezeiten. Lösung von Laplace
16. Transformation der Gleichungen von Laplace
17. Lösung in allgemeinen Kugelfunktionen
C. Praktische Anwendungen.
18. Beobachtung der Gezeiten
19 Seiches und Vibrationen der Seen und des Meeres
20. Fluterzeugende Kräfte
21. Lotablenkungen
22. Methoden zur Diskussion der wirklichen Ozeantiden
23. Harmonische Analyse
24. Meteorologische Tiden, Obertiden und kombinierte Tiden oder Seichtwassertiden
25. Die Resultate der harmonischen Analyse
26. Numerische harmonische Analyse
27. Erklärung einiger gebräuchlicher Ausdrücke; Nullpunkte
28. Synthetische Methode für die halbtägigen Gezeiten
29. Synthetische Methode für die täglichen Gezeiten
30. Reduktion der Beobachtungen von Hoch- und Niedrigwasser
31. Gezeitenvorhersage. Methoden zur Aufstellung von Gezeitentafeln
32. Fehler der Gezeitentafeln
33. Karten gleicher Gezeiten
34. Gezeitenströmungen, Stürmer
35. Gezeiten in Seen und Meeresbuchten
D. Verschiedene Untersuchungen.
36. Bestimmung der Mondmasse mit Hilfe der Gezeiten
37. Elastische Tiden und die Steifigkeit der Erde
38. Gezeiten der Atmosphäre
39. Präzession und Nutation
40. Breitentiden oder Euiersche Tiden
E. Eintreibung und spekulative Astronomie.
41. Geschichtliches
42. Allgemeine Betrachtung der Flutreibung
43. Die Gezeiten eines zähen Sphäroids
44. Die Natur des Problems der Gezeibenreibung und seine Einteilung
45. Problem, wenn die Mondbahn kreisförmig, aber nicht geneigt gegen die Ekliptik ist
46. Problem, wenn die Mondknoten oszillieren oder ungleichförmig umlaufen
47. Problem, wenn die Bahn exzentrisch, aber nicht geneigt ist
48. Analytische Lösung für zwei Körper
49. Eine Spekulation über Zeit und Art der Entstehung des Mondes
50. Gezeitenreibung bei Vorhandensein mehrerer Satelliten
51. Verwandte Probleme
7. Die Schwerkraft und die Massenverteilung der Erde. Von F. R. HELMERT in Potsdam. (Abgeschlossen im April 1910.)
1. Überblick
2. Die normale Schwerebeschleunigung (Formel von Clairaut)
3. Anmerkungen: Die maximale Erhebung des Niveauaphäroids ET über das Ellipsoid gleicher Achsenlängen u. a
4. Zahlen werte. M
5. Die normale Änderung der Schwerebeschleunigung g mit der Meereshöhe H. Beobachtungswerte
6. Die totale Schwerestörung
7. Zusammenhang zwischen Schwerestörung, Massenstörung und Höhenstörung der Mceresfläche
8. Die Reduktion der Schwerebeschleunigung aufs Meeresniveau nach Bouguer, Young und Poisson
9. Die Geländereduktion
10. Schätzung der Abweichungen N des Geoids vom Normalsphäroid
11. Die Schwerestörungen im Lichte der Gleichgewichtstheorie
12. Formeln für kreisförmige Kontinente und Inseln mit vertikalem Küstenabfall
13. Übersicht der Schwerestörungen: Schwerkraft auf dem Meere, Isostasie
14. Inselschwerkräfte
15. Küstennähe auf den Kontinenten
16. Küstennähe auf dem Meere
17. Festland, Gebirge
18. Horizontalverschiebungen der Ausgleichsmassen, ausgebreitete Massenanhäufungen und Defekte
19. Geologische und geotektonische Beziehungen Der wahre Charakter des Gleichgewichtszustandes
20. Interpolationsformel für die Schwerebeschleunigung innerhalb der Kontinente
21. Veränderung der Schwerebeschleunigung mit der Tiefe und Beobachtungen der Schwerebeschleunigung in Bergwerken
22. Zusammenhang zwischen der ideellen störenden Schicht und den Lot-Störungen
23. Methode von Baron Roland Eötvös zur Messung zweiter Differentialquotienten des Schwerepotentials
24. Noch einige Reduktionsweisen der Schwerebeschleunigung
25. Zeitliche Veränderungen der Schwerkraft
8. Dynamische Meteorologie. Von FELIX M. EXNER in Innsbruck und W. TRABERT in Wien. (Abgeschlossen im Dezember 1912.)
I. Grundbegriffe der Meteorologie.
1. Messung der meteorologischen Elemente
2. Bearbeitung der meteorologischen Elemente
3. Abnahme des Luftdrucks mit der Höhe und Hebung der Flächen gleichen Druckes
4. Zusammensetzung der Luft
5. Zustandsänderungen der Luft
6. Ortsveränderungen der Luft
7. Die Strahlung
8. Die Wärmeverteilung auf der Erdoberfläche
II. Dynamik der Atmosphäre
9. Allgemeine Ursache der Luftströmungen
A. Allgemeine Zirkulation der Atmosphäre.
10. Allgemeine Bewegungsgleichungen
11. Konstanz der Flächengeschwindigkeit
12. Gürtel hohen Druckes
13. Druck- und Geschwindigkeits Verteilung nach W. Ferrel
14. Schema der allgemeinen Zirkulation
15. Zusammenhang der allgemeinen Zirkulation mit den Störungen in der Atmosphäre
B. Atmosphärische Störungen.
16. Gleichgewicht in ruhender Luft
17. Energiequelle der atmosphärischen Störungen nach M. Margules
18. Gleichgewicht bewegter Luft
19. Geradlinige horizontale Bewegung
20. Gekrümmte Luftbahnen
21. Kreisförmige Isobaren
22. Kreisförmige Zyklonen nach Oberbeck
23. Depressionen höherer Breiten
24. Assymmetrische Zyklonen nach L. de Marchi
25. Vertikale Bewegung
26. Problem der Sturmtheorie
27. Kalte und warme Zyklonen
28. Antizyklonen
29. Kompression und Ausbreitung einer Luftmasse nach Margules
30. Bewegung der Isobaren
C. Schwingungen der Atmosphäre.
31. Schwingungen periodisch erwärmter Luft
32. Freie Schwingungen der Atmosphäre
9. Atmosphärische Elektrizität. Von E. v. SCHWEIDLER in Innsbruck. (Abgeschlossen im Juli 1915.)
1. Historische Übersicht; Problemstellung
2. Die Quellen der Ionisierung der Atmosphäre
3. Der Ionisationszustand der Atmosphäre
4. Das elektrische Feld und die Raumladung der Atmosphäre
5. Die elektrischen Ströme in der Atmosphäre
6. Das gestörte Feld der Troposphäre
7. Elektrische Erscheinungen in der Stratosphäre (Polarlicht)
10. Erdmagnetismus. Von AD. SCHMIDT in Potsdam. (Abgeschlossen im Februar 1917.)
1. Einleitung
A. Die Bestimmung des erdmagnetischen Feldes. Instrumente und Beobachtungsmethoden.
2. Allgemeines
3. Die Elemente der Beobachtungsmittel und Methoden
4. Die ponderomotorische Einwirkung zweier Magnete aufeinander
5. Besondere Fälle. Gebrauchsformeln
6. Temperatureinfluß und Induktion
7. Ablenkungsbeobachtungen
8. Schwingungsbeobachtungen
9. Bestimmung der Magnetkonstanten
10. Variationsbeobachtungen
11. Richtungsmessungen
12. Intensitätsmessungen
13. Sonstige Messungen. Deviation
B. Das erdmagnetische Feld. Beobachtungsergebnisse und zusammenfassende Bar Stellungen.
14. Übersicht über die Erscheinungen
15. Gang der Mittelwerte. Säkularvariation. Nachstörung
16. Periodische Schwankungen, insbesondere die tägliche Variation
17. Störungen
18. Erdströme. Polarlicht
19. Die räumliche Verteilung des Feldes
20. Dis Gaußische Theorie
C. Die physikalische Natur der erdmagnetischen Erscheinungen.
21. Dauernde Magnetisierung und Säkularvariation
22. Periodische Schwankungen. Theorie von Schuster
23. Störungen und damit zusammenhängende Vorgänge
11. Dynamische Geologie. Von V. CONRAD in Wien. (Abgeschlossen im Oktober 1922.)
Vorbemerkung
I. Erdbeben als Erreger elastischer Wellen in der Erde.
1. Einleitung
2. Die allgemeinen Elastizitätsgleichungen
3. Isotropie und Äolotropie
4. Fortpflanzung elastischer Wellen in der Erde
4 a. Reflexion elastischer Wellen
5. Oberflächenwellen
II. Theorie des Erdbebenstrahls.
6. Grundproblem. Annahmen, Laufzeitkurve
7. Bezeichnungsweise
8. Die Strahlgleichung
9. Direkte Methode zur Lösung der Strahlgleichung
10. Indirekte Methoden zur Bestimmung der Geschwindigkeitsverteilung im Erdinnern
III. Das Seismogramm.
11. Allgemeine Charakteristik
12. Deutung von Einsätzen im Diagramm
13. Die Amplitudenfunktion (Intensitäts- und Energiebetrachtungen)
IV. Anhang.
14. Epizentralort und -zeit
15. Herdtiefe
12. Optik der Atmosphäre. Von W. MÖBIUS in Leipzig. (Abgeschlossen im Märe 1921.)
1. Einleitung
2. Gewöhnliche Strahlenbrechung (Refraktion)
3. Außergewöhnliche Strahlenbrechung ("Luftspiegelungen")
4. Szintillation ("Funkeln")
5. Die Eiskristalle in der Atmosphäre und Allgemeines über die Halo-erscheinungen
6. Die durch Reflexion allein erzeugten Haloerscheinungen
7. Durchgang des Lichtes durch Prismen
8. Durch Brechung allein erzeugte Haloerscheinungen
9. Durch Mitwirkung innerer Reflexion erzeugte Haloerscheinungen
10. Die Regenbogentheorie (Historisches)
11. Die Airysche Regenbogentheorie und ihr weiterer Ausbau
12. Vereinfachte Berechnung des Regenbogens und der überzähligen Bögen durch Mascart
13. Strenge Behandlung des Regenbogenproblems durch Debye und Lord Rayleigh
14. Randbeugung an Teilchen verschiedener Art und Größe (Kranzerscheinungen)
15. Polarisationszustand, Farben und Helligkeit des klaren Himmels (Allgemeines)
16. Der Polarisationszustand des klaren Himmels
17. Die Dämmerungserscheinungen
18. Die Heiligkeitsverteilung am klaren Himmel
19. Die allgemeine Tageshelle
20. Die scheinbare Gestalt des Himmelsgewölbes und damit zusammenhängende Erscheinungen
Register zu Band IV, 1. Teil