Markus Rothacher: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2020

Auszeichnung: Die Goldene Eule
NameHerr Prof. em. Dr. Markus Rothacher
LehrgebietMathematische und Physikalische Geodäsie
Adresse
I. f. Geodäsie u. Photogrammetrie
ETH Zürich, HPV G 52
Robert-Gnehm-Weg 15
8093 Zürich
SWITZERLAND
Telefon+41 44 633 33 75
E-Mailmarkus.rothacher@ethz.ch
DepartementBau, Umwelt und Geomatik
BeziehungProfessor emeritus

NummerTitelECTSUmfangDozierende
103-0126-AALGeodetic Reference Systems
Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben.

Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen.
3 KP6RM. Rothacher
KurzbeschreibungGrundlagen und Theorie zu geodätischen Referenzsystemen. Einführung sowohl von aktuellen internationalen globalen Systemen als auch von Systemen der Schweizer Landesvermessung.
LernzielVermittlung des Grundwissens und der nötigen Theorie, um vertraut im Umgang mit geodätischen Referenzsystemen zu werden. Spezielles Augenmerk wird dabei sowohl auf internationale globale Systeme als auch auf die Systeme der Schweizer Landesvermessung gelegt.
InhaltVerschiedene Koordinatensysteme und Transformationen;
Bezugssysteme und -rahmen (raumfest, erdfest, topozentrisch) und zugehörige Transformationen zwischen den Systemen;
Einführung in die Theorie der Erdrotation;
Zeitsysteme;
Landesvermessung der Schweiz
SkriptWill be provided on ILIAS
LiteraturWill be provided on ILIAS
103-0146-00LGrundlagen der geodätischen Erdbeobachtung2 KP2GM. Rothacher
KurzbeschreibungNewtonsche Gesetze und Bezugssysteme, Gravitations- und Schwerefeld der Erde, Referenzflächen und Höhensysteme, Beschreibung des Gravitationsfeldes durch Kugelfunktion, schwerefeld-basierte Messmethoden, Geoidbestimmung, bewegte Messplattformen, Trajektographie, Trägheitsnavigation
LernzielErkenntnis, dass ein erdfestes Bezugssystem ein beschleunigtes
Bezugssystem darstellt, das alle Messprozesse beeinflusst; Beherrschen der Grundlagen der physikalischen Geodäsie; Fähigkeit, mit ellipsoidischen und physikalischen Höhen umzugehen und diese zu bestimmen; Kenntnis der Methoden der Geoidbestimmung; Wissen über die Effekte, die auf einer bewegten Messplattform zu beachten sind; Grundkenntnisse in der Trägheitsnavigation
103-0157-00LPhysical Geodesy and Geodynamics4 KP3GM. Rothacher
KurzbeschreibungGravity field of the earth. Equipotential surfaces and geoid determination. Fundamentals in Potential Theory and inversion methods. Measuring techniques and gravity anomalies.
LernzielObtain knowledge in Physical Geodesy as a fundamental topic forming the basis for Geomatics and Geodynamics. Acquire skills in calculus covered in Physical Geodesy.
InhaltGravity field of the earth and its parameterization. Equipotential surfaces, deflections of the vertical and geoid determination. Fundamentals in Potential Theory and inversion methods. Gravimetric measuring techniques and gravity anomalies.
Voraussetzungen / BesonderesPre-Requisite: Basics of Higher Geodesy
103-0178-00LGeodetic Earth Monitoring4 KP3GM. Rothacher
KurzbeschreibungThe three pillars of geodesy, i.e. the geometry, rotation and gravity field of the Earth contribute to Earth system monitoring and will be considered here. 1) Earth rotation: theory, estimation and interpretation; 2) Gravity field: satellite missions, theory, estimation and interpretation; 3) Geodynamics (geometry): plate tectonics, earthquake cycle, isostasy and uplift rates.
LernzielUnderstand the basics of Earth rotation and gravity field theory, with what type of methods they are determined and what they contribute to monitoring the Earth system. Get familiar with the major geodynamic processes within the crust and mantle and how they are being observed and monitored.
InhaltPart 1: Earth rotation
- Kinematics of a solid body
- Dynamic Eulerian equations of Earth rotation
- Kinematic Eulerian equations of Earth rotation
- Free rotation of the flattened Earth
- Influence of Sun and Moon, Precession, Nutation
- Earth as an elastic body
- Determination of Earth rotation parameters
- Mass distribution and mass transport affecting Earth rotation
Part 2: Gravity field
- Satellite missions
- Gravity field determination from satellite data
- Geoid computation from terrestrial data
- Combination of satellite and terrestrial gravity fields
- Precision of geoid computations
- Mass distribution and transport affecting the Earth gravity field
Part 3: Geodynamics:
- Plate tectonics theory: including ocean bottom floor magnetism Curie temperature, age of the ocean bottom floor
- Notions on crust material (oceanic/continental)
- Concepts of mantle plumes, mantle convection and mantle flow and evidences supporting them
- Earthquake cycle: elastic rebound theory, strain and stress measurements and measurements in the field during inter-, co- and post-seismic periods
- Isostasy and strength models
- Surface uplift rate applied to continental crust, volcanism, eroded areas.
SkriptA script and slides will be made available
LiteraturBeutler G., Methods of Celestial Mechanics. II: Application to Planetary System, Geodynamics and Satellite Geodesy, Springer, ISBN 3-540-40750-2, 2005.

Hofmann-Wellenhof B. and Moritz H., Physical Geodesy, Springer, ISBN 13-978-3-211-33544-4, 2005/2006.

Fowler C.M.R., The Solid Earth: An Introduction to Global Geophysics, Cambridge Univ. Press, ISBN 0-521-38590-3, 2005.
Voraussetzungen / BesonderesRecommended: Basics of Higher Geodesy
Of advantage: Basics of Geodetic Earth Observation
103-0184-AALHigher Geodesy
Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben.

Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen.
5 KP11RM. Rothacher
KurzbeschreibungModern methods of Higher Geodesy. Basics of Shape of the Earth: Geoid determination and deflection of the vertical. Introduction into the most important topics: Satellite Geodesy and Navigation; Physical Geodesy and gravity field of the Earth; Astronomical Geodesy and Positioning; Mathematical Geodesy and basics of Geodynamics. Reference systems and applications in National and Global Geomatics.
LernzielOverview over the entire spectrum of Higher Geodesy
InhaltActual methods of Higher Geodesy. Basics of Shape of the Earth: Geoid determination and deflection of the vertical. Introduction into the most important topics: Satellite Geodesy (GPS) and Navigation; Physical Geodesy and gravity field of the Earth; Astronomical Geodesy and Positioning; Mathematical Geodesy and basics of Geodynamics. Reference systems and applications in National and Global Geomatics.
SkriptRothacher, M.: Höhere Geodäsie (deutsch)
103-0798-00LGeodetic Project Course Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Findet dieses Semester nicht statt.
Number of participants limited to 24.
5 KP9PM. Rothacher, K. Schindler, A. Wieser
KurzbeschreibungDreiwöchige Arbeit an einem geodätischen Projekt mit Praxisbezug
LernzielDreiwöchige Arbeit an einem geodätischen Projekt mit Praxisbezug
InhaltGruppenweise, selbständige Bearbeitung aktueller Vermessungsprojekte und Erstellung eines Technischen Berichtes (Projektbeschreibung, Auswertung, Resultate und Interpretationen), Möglichkeit der Weiterführung in Diplom- oder Vertiefungsblockarbeiten.
Voraussetzungen / BesonderesDer dreiwöchige Kurs findet vom 10.-28. Juni statt. Die ersten beiden Wochen Feldarbeit, die 3. Woche Ausarbeitung in Zuerich.
103-0838-00LGeomonitoring and Geosensors4 KP3GA. Wieser, M. Rothacher
KurzbeschreibungThis course provides an introduction to sensors, measurement techniques and analysis methods for geodetic monitoring of natural structures of local to regional scale like landslides, rock falls, volcanoes and tsunamis. Several case studies will highlight the application of the presented technologies.
LernzielUnderstanding the core challenges and proven approaches to monitoring of local and regional deformation; gaining an overview of established measurement and data processing techniques for monitoring geometric changes.
InhaltIntroduction to geomonitoring; sensors and measurement technologies: GNSS, TPS, TLS, GB-SAR, geosensor networks, geotechnical monitoring sensors; areal and point-wise deformation monitoring; congruency tests, network deformation analysis, sensitivity, regression and jump detection; estimation of strain tensor, block analysis; case studies.
SkriptThe lecture slides and further literature will be made available on the course webpage.
Voraussetzungen / BesonderesStudents should be familiar with geodetic networks, parameter estimation, GNSS and Engineering Geodesy. Students who have not taken the related courses of the ETH curriculum (or equivalent courses at another university) but want to take this course should contact the lecturers beforehand.
103-0850-00LPhysikalische und kinematische Geodäsie6 KP4GM. Rothacher
KurzbeschreibungNewtonsche Gesetze und Bezugssysteme, Gravitations- und Schwerefeld der Erde, Referenzflächen und Höhensysteme, Beschreibung des Gravitationsfeldes durch Kugelfunktion, schwerefeld-basierte Messmethoden, Geoidbestimmung, bewegte Messplattformen, Trajektographie, Trägheitsnavigation
LernzielErkenntnis, dass ein erdfestes Bezugssystem ein beschleunigtes
Bezugssystem darstellt, das alle Messprozesse beeinflusst; Beherrschen der Grundlagen der physikalischen Geodäsie; Fähigkeit, mit ellipsoidischen und physikalischen Höhen umzugehen und diese zu bestimmen; Kenntnis der Methoden der Geoidbestimmung; Wissen über die Effekte, die auf einer bewegten Messplattform zu beachten sind; Grundkenntnisse in der Trägheitsnavigation
SkriptVorlesungsskript ist verfügbar