Wie wird die Höhe und Höhe gemessen?


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Laut meiner Uhr, die behauptet, die Höhe zu messen, besagt dies, soweit ich sehen kann, dass die Höhe in Stockholm, Schweden, 170 Meter beträgt, aber kann das richtig sein? Wie genau können wir wissen, dass 0 Höhenmeter in Bangladesch gleich 0 Höhenmetern in Stockholm sind?

Antworten:


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Höhenmesser messen mithilfe des Luftdrucks die Höhe oder den Höhenunterschied. Ihre Uhr verwendet wahrscheinlich einen Baro-Höhenmesser. Das Problem dabei ist, dass sich der Luftdruck auch mit dem Wetter ändert. Wenn der Luftdruck sinkt, glaubt Ihre Höhenmesser-Uhr, dass Sie in die Höhe steigen, obwohl Sie fest auf dem Boden stehen.

Damit solche Höhenmesser funktionieren, müssen Sie den Höhenmesser der Uhr täglich kalibrieren (oder wann immer Sie möchten, dass er genau ist). Dies geschieht, indem Sie die Höhe, in der Sie sich befinden (normalerweise morgens), kennen und den Höhenmesser der Uhr auf diese bekannte Höhe einstellen. Während Sie sich an diesem Tag fortbewegen, bleibt der Höhenmesser der Uhr etwas in der Nähe der korrekten Position, da er die Druckänderungen aufgrund von Höhen- oder Höhenänderungen erfasst (der Luftdruck bei Umgebung oder "Wetter" ändert sich auch im Laufe des Tages geringfügig) der Höhenmesser der Uhr driftet tagsüber aus der Kalibrierung heraus).

Woher weißt du, wie hoch du bist? Möglicherweise müssen Sie eine Publikation oder Karte referenzieren. Wenn Sie zu Hause sind, können Sie mithilfe verschiedener Methoden die Höhe Ihres Zuhauses ermitteln und damit kalibrieren. Einige Leute berechnen sogar die Höhe ihres Nachtstandes über dem Straßenniveau, um sehr genau zu werden. Dies ist ein Ärger, aber das ist die Realität der Verwendung eines barometrischen Höhenmessers.

Sie können auch eine bekannte Luftdruckeinstellung für Ihren Stadtteil zum gegenwärtigen Zeitpunkt verwenden und diese auch im Höhenmesser der Uhr einstellen, wenn Sie Ihre genaue Höhe für einen Startpunkt nicht herausfinden können.

Das müssen wir als Piloten tun. Wir ermitteln entweder den aktuellen Luftdruck und stellen den Höhenmesser entsprechend ein oder stellen den Höhenmesser an kleineren Flughäfen auf die bekannte Höhe des Flugplatzes ein, auf dem wir uns befinden.

Piloten müssen auch während eines Fluges ihre Höhenmesser weiter zurücksetzen, wenn sich der Luftdruck während der gesamten Reise ändert, wenn Sie von einem Druckgradienten zum nächsten fliegen, oder wenn sich das lokale Wetter und der lokale Druck ändern.

Trotzdem kommt es immer zu Kalibrierungsfehlern und damit verbundenen Ungenauigkeiten bei der Höhenmessung mit dem barometrischen Höhenmesser Ihrer Uhr. Flugzeughöhenmesser sind nicht mehr als + -50 ft (oder + -100 ft, wenn Sie wirklich sicher sein wollen) zu vertrauen.

(ehemaliger Militär- und Geschäftsflugzeugpilot - ATP Airline Transport Pilot Rating)


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0 Höhe in Bangladesch ist wahrscheinlich nicht genau gleich 0 Höhe in Schweden, auch wenn Sie beide als gleichwertig zum Meeresspiegel definieren. Dies liegt daran, dass der Meeresspiegel nicht überall gleich ist. Es ist ziemlich komplex. Als Erklärung zeige ich, was Wikipedia über Vertical datum sagt :

Ein vertikaler Bezugspunkt wird zum Messen der Höhen von Punkten auf dem Meeresspiegel verwendet. Vertikale Bezugspunkte sind entweder: Gezeiten, basierend auf dem Meeresspiegel; gravimetrisch, basierend auf einem Geoid; oder geodätisch, basierend auf denselben Ellipsoidmodellen der Erde, die für die Berechnung horizontaler Daten verwendet werden.

Im allgemeinen Sprachgebrauch werden Erhebungen häufig in Höhe über dem Meeresspiegel angegeben, obwohl das, was „Meeresspiegel“ eigentlich bedeutet, ein komplexeres Problem ist, als zunächst angenommen werden könnte: Die Höhe der Meeresoberfläche an einem beliebigen Ort und zu einer bestimmten Zeit ist das Ergebnis von zahlreiche Effekte, einschließlich Wellen, Wind und Strömungen, atmosphärischer Druck, Gezeiten, Topographie und sogar Unterschiede in der Schwerkraft aufgrund der Anwesenheit von Bergen usw.

Für die Messung der Höhe von Objekten an Land wird üblicherweise der mittlere Meeresspiegel (MSL) verwendet. Dies ist ein Gezeitendatum, das als arithmetisches Mittel der stündlichen Wassererhöhung über einen bestimmten Zeitraum von 19 Jahren bezeichnet wird. Mit dieser Definition werden Gezeitenhochs und -tiefs (verursacht durch die Gravitation von Sonne und Mond) und kurzfristige Schwankungen herausgemittelt. Dadurch werden die Auswirkungen der lokalen Schwerkraft nicht beseitigt, und die Höhe der MSL im Verhältnis zu einem geodätischen Datum variiert weltweit und sogar in einem Land.

Das folgende Bild zeigt verschiedene vertikale Bezugspunkte in Europa. (Quelle: Vertikale Referenzen in Europa von Hans Erren )

Vertikale Referenzen in Europa von Hans Erren (http://en.wikipedia.org/wiki/Geodetic_datum#mediaviewer/File:Vertical_references_in_Europe.svg)

Der Unterschied in der Definition des Meeresspiegels kann bemerkenswert sein. Beim Bau einer Rheinbrücke 2003, die die Schweiz mit Deutschland verbindet, wurde dies fälschlicherweise berücksichtigt und da die vertikalen Bezugspunkte beider Länder (Amsterdam vs. Marseille) um 27 cm voneinander abweichen, mussten die Peilungen der Brücke auf einer Seite korrigiert werden bevor der Bau abgeschlossen werden konnte.


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Vereinfachte Antwort :

Siehe, die Höhe ist der Abstand zwischen der Oberfläche des Bezugspunkts und dem bestimmten Punkt. Das Datum - ist das mathematische Modell der Erdform. Sie können seine Form annehmen, als ob das stille Meer, das unter Kontinenten ausgedehnt wurde. Wenn also dasselbe Datum verwendet wird, sind dieselben Höhenwerte gleich, unabhängig davon, wo sie genau gemessen wurden. Es gibt jedoch mehr als einen Bezugspunkt, sodass dieselben Höhenwerte, die mit unterschiedlichen Bezugspunkten gemessen wurden, nicht gleich sind.

Wenn Sie detailliertere Informationen wünschen, beginnen Sie mit dem Abschnitt "Vertikales Datum" unter dem oben angegebenen Link.


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Ich halte den Begriff Datum als Referenzfläche für die Höhenmessung für irreführend, wenn nicht sogar für falsch. Es sollte entweder ein Geoid oder zumindest ein vertikaler Bezugspunkt sein.
26.

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@thelastray, faire Bemerkung. Aber diese Erklärung ist für diesen speziellen Fall einfach genug, und ich glaube nicht, dass die ausführliche Vorlesung über Geodäsie benötigt wird.
SS_Rebelious

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Zero Altitude ist nicht überall auf der Erde genau zur gleichen Zeit eine feste Zahl. Wie andere angemerkt haben, basiert es auf einem Meeresspiegel in einer Standardatmosphäre. Eine Standardatmosphäre ist eine Druckeinheit von 760 mmHg bei 15 ° C. Zusätzlich ist der Bezugspunkt der Mittelwert oder Durchschnitt der Meeresoberfläche auf der ganzen Welt, basierend auf den zweimal täglichen Gezeitenwechseln. Wenn Sie sich auf Meereshöhe befinden und der atmosphärische Druck nicht 760 mmHg beträgt, beträgt die Temperatur nicht 15 ° C und die Ebbe oder Flut - ein nicht korrigierter Höhenmesser wird nicht null (0) anzeigen.

Ihre Uhr passt sich möglicherweise Änderungen der Temperatur und des lokalen Luftdrucks an. Es ist sehr unwahrscheinlich, dass es sich an die täglichen Gezeitenschwankungen des Ozeans, die täglichen großen Schwankungen des atmosphärischen Drucks im Zusammenhang mit Gezeiten, Luftfeuchtigkeit, Schwankungen der theoretischen Temperaturabfallrate der Atmosphäre, globale Druckschwankungen usw. anpasst. Ich persönlich habe Flugzeughöhenmesser auf See gesehen Der Füllstand variiert um +/- 30 m, wenn er nicht ständig dem örtlichen Luftdruck angepasst ist. Ich glaube, es gibt historische Aufzeichnungen über Höhenunterschiede in den Hunderten von Metern.

Eine weitere Anmerkung: Höhe und Höhe waren synonym, wenn die Höhe ausschließlich auf dem Meeresspiegel und der Verwendung von Höhenmessern beruhte. Da wir uns von diesem Datum entfernt haben und damit begonnen haben, GPS und mathematische geodätische Daten zu verwenden, hat sich die Varianz als erheblich erwiesen. Wenn Sie beispielsweise mit Ihrer Uhr (möglicherweise außerhalb der Reichweite) und einem genauen GPS auf dem Mount Everest stationär stehen, werden Sie feststellen, dass Ihre Uhr im Laufe des Tages unterschiedliche Höhen meldet. Das GPS würde jedoch eine viel stabilere Höhe von 8850 m oder innerhalb seiner Genauigkeit melden. Sogar mit einem GPS haben wir Änderungen infolge von Verbesserungen in den geodätischen Daten gesehen. Der Unterschied zwischen dem NAD27- und dem NAD83-Bezugspunkt lag im Bereich von 10 Metern. Die Unterschiede zwischen den neueren Variationen des NAD83-Datums; NAD83 (1986), NAD83 (1997), NAD83 (2007) und NAD83 (2011) sind zunehmend kleiner geworden. Die neueste Version unterscheidet sich im Bereich der Zentimeter von der Vorgängerversion.

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