Studienplan MSc Space Sciences - physik.uni-graz.atphysik.uni-graz.at/spacesciences/archive/files/ulg_ii_studienplan... · P* Einführung in die Plasmaphysik Rucker VO 2 st 6 P* Planetenmagnetosphären

1

Studienplan MSc Space Sciences

Schwerpunkt „Space Physics“

1. Semester P* Einführung in die Geophysik Bauer VO 2 st 6 ECTS P* Einführung in die Plasmaphysik Rucker VO 2 st 6 P* Planetenmagnetosphären Rucker VO 2 st 6 P* Solar-terrestrische Beziehungen Biernat VO 2 st 6 P* Methoden der Modellierung und Simulation Kirchengast/

Steiner VO 2 st 6

P* Übungen zu Methoden der Modellierung und Simulation Kirchengast/ Steiner

UE 2 st 6

P Einführung in die Astrophysik Hanslmeier VO 2 st 6 W Theoretische Astrophysik 1 Hanslmeier VO 3 st 6 W Obere Atmosphäre 1 (Aeronomie der Erde und der

Planeten) Leitinger VO 2 st 4

W Einführung in die Klassische und Bayesianische Statistik Foelsche VU 2 st 4 2. Semester P* Praktikum aus Weltraumphysik und Aeronomie Biernat /

Leitinger / Rucker

PK 3 st 9 ECTS

P* Projektpraktikum zu Methoden der Modellierung und Simulation

Kirchengast et al.

PK 2 st 6

P* Magnetismus und Magnetfeld der Erde Leitinger VO 2 st 6 P Computerorientierte Physik Lang VO 2 st. 6 P Übungen zu Computerorientierte Physik Lang UE 1 st 3 W Magnetohydrodynamik Biernat VO 2 st 4 W Einführung in die Sonnenphysik Hanslmeier VU 3 st 6 W Messmethoden der Weltraumphysik und Aeronomie 1 (in

situ – Messungen) Rucker VS 2 st 4

W Kosmische Strahlung Rucker VO 1 st 2 W Aktive Plasmaexperimente im Weltraum: Grundlagen und

Praxis Torkar VO 1 st 2

W Weltraumplasmaphysik Baumjohann VO 2 st 4 3. Semester P* Methoden der Datenanalyse und Dateninversion Kirchengast

/ Steiner VO 2 st 6 ECTS

P* Übungen zu Methoden der Datenanalyse und Dateninversion

Kirchengast / Steiner

UE 2 st 6

W Planetare Radio- und Plasmawellen Rucker VO 2 st 4 W Übungen zu Planetare Radio- und Plasmawellen Rucker UE 2 st 4 W Wellen und Instabilitäten Biernat VO 2 st 4 W Data Processing in Geophysics and Space Physics Vogl VO 2 st 4 W Planetologie I + II Kömle /

Lammer VO 2 st 4

W Obere Atmosphäre 2 (Erdionosphäre und Planetenionosphären)

Leitinger VO 2 st

4

W Messmethoden der Weltraumphysik und Aeronomie 2 (Fernerkundung)

Leitinger VS 2 st 4

W Messverfahren in der hohen Atmosphäre Friedrich VO 2 st 4

2

4. Semester P* Planung, Organisation und Management geophysikalischer

Projekte Rucker/ Mühlbachler

VU 2 st 6 ECTS

P* Projektpraktikum zu Methoden der Datenanalyse und Dateninversion

Kirchengast et al.

PK 2 st 6

Master Thesis 32

P Pflichtlehrveranstaltung * Wahlmöglichkeit für „Remote Sensing“ und „Space Communication and Navigation“ W Wahllehrveranstaltung PK Praktikum UE Übungen VO Vorlesung VS Vorlesung mit integriertem Seminar VU Vorlesung mit integrierten Übungen Letzte Spalte = ECTS

3

Schwerpunkt „Remote Sensing“

1. Semester P* Einführung in die geographische Fernerkundung I Kostka VO 2 st 6 ECTS P* Angewandte Digitale Bildverarbeitung Schardt VO 2 st 6 W Einführung in die Physische Geographie Eicher/

Wakonigg VO 4 st 8

W Einführung in die Humangeographie Cede/ Zsilincsar/ Zimmermann

VO 4 st 8

2. Semester P* Space Time Reference Systems Sünkel VO 1 st 3 ECTS P* Space Time Reference Systems Sünkel UE 1 st 3 P Grundlagen und Anwendungen der Fernerkundung Schardt VO 2 st. 6 P Geographische Fernerkundung I (Klassifikation und

kartographische Darstellung) Sulzer VU 2 st 6

W Atmosphärenphysik (Einführung in die Meteorologie) Kirchengast VO 2 st 4 W Atmosphärenphysik (Einführung in die Meteorologie) Putz UE 1 st 2 W Geometrische Bildverarbeitung in der Fernerkundung Raggam VU 2 st. 4 W Visualisierung von Geoinformation Bartelme/

Rautz VO 2 st 4

W Visualisierung von Geoinformation Bartelme/ Rautz

UE 1 st 2

W Atmosphärenfernerkundung (Messmethoden der Umweltphysik und Meteorologie)

Kirchengast SE 2 st. 4

3. Semester P* Photogrammetrische Grundlagen (Geographische

Fernerkundung II) Kaufmann VU 2 st 6 ECTS

W GIS Gspurning VU 4 st 8 W Mobile Mapping Abwerzger IL 2 st 4 W Multimediale Anwendungen der 2D & 3D Visualisierung

von Geodaten Almer VO 1 st. 2

W WEB basierte Kommunikation Kalliany VO 1 st 2 W Anwendungsorientierte Fernerkundung II (Fernerkundung

und GIS im Landesdienst) Hütter VU 2 st 4

4. Semester P* Geographische Fernerkundung III (GIS Applikation) Sulzer VU 2 st 6 ECTS W Anwendungsorientierte Fernerkundung III

(Geomorphologie und Geologie)

Leber VU 2 st 4

Master Thesis 32

P Pflichtlehrveranstaltung * Wahlmöglichkeit für „Space Physics“ und „Space Communication and Navigation“ W Wahllehrveranstaltung IL Integrierende Lehrveranstaltung SE Seminar UE Übungen VO Vorlesung VU Vorlesung mit integrierten Übungen Letzte Spalte = ECTS

4

Schwerpunkt „Space Communication and Navigation“

1. Semester P* Nachrichtensatelliten Koudelka VO 2 st 6 ECTS P* Übungen zu Nachrichtensatelliten Koudelka UE 1 st 3 P* Ausgewählte Kapitel der Weltraumforschung Riedler SE 2 st 6 P* Trägersysteme Gryksa VO 2 st 6 W Radartechnik Randeu SE 2 st 4 W Nachrichtentechnik N.N. SE 2 st 4 2. Semester P* Kommunikationsnetze Koudelka VO 2 st 6 ECTS P* Radartechnik Randeu VO 2 st 6 P* Navigation Hofmann-

Wellenhof/ Legat/ Wieser

VO 2 st 6

P* Übungen zu Navigation Legat UE 2 st. 6 P Hochfrequenztechnik 1 N.N. VO 2 st. 6 P Übungen zu Hochfrequenztechnik 1 Leitgeb UE 1 st 3 W Signalprozessortechnik Magnes VO 1 st 2 W Informationstheorie und Codierung Koudelka VO 2 st 4 W Übungen zu Informationstheorie und Codierung Birnbacher UE 1 st 2 W Satellite Positioning Hofmann-

Wellenhof/ Legat

VO 3 st 6

W Satellite Positioning Legat IU 1 st 2 W Time Series Analysis and Filtering Pail VO 2 st 4 W Übungen zu Time Series Analysis and Filtering Pail UE 2 st 4 3. Semester W Wetterradartechnik Randeu VO 2 st 4 ECTS W Hochfrequenztechnik 2 N.N. VO 3 st 6 W Übungen zu Hochfrequenztechnik 2 Leitgeb UE 1 st 2 W Galileo Hofmann-

Wellenhof/ Wasle

VO 1 st 2

W Festigkeitsberechnungen für Raumfahrtkomponenten Pinkas VO 1 st 2 4. Semester P* Einführung in Systeme wissenschaftlicher Satelliten Schmidt VO 1 st 3 ECTS W Nachrichtensatelliten Koudelka SE 2 st 4 W Präzisionszeitmessung N.N. VO 2 st 4

Master Thesis 32

P Pflichtlehrveranstaltung * Wahlmöglichkeit für „Space Physics“ und „Remote Sensing“ W Wahllehrveranstaltung IU Integrierte UE (wird mit zugehöriger VO integriert abgehalten) SE Seminar UE Übungen VO Vorlesung VU Vorlesung mit integrierten Übungen Letzte Spalte = ECTS

5

Appendix 1: Space Physics

Einführung in die Geophysik

Titel der Lehrveranstaltung:

Einführung in die Geophysik

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

1. Semester

Typ der Lehrveranstaltung:

Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO

Anzahl der ECTS Anrechnungsp.:

6

Vortragende/r (Mitwirkende) Bauer Siegfried J. Institut Institut für Geophysik, Astrophysik und Meteorologie, Karl-Franzens-Universität Graz Universitätsplatz 5, 8010 Graz Lehrinhalt

Das Gebiet der Geophysik; Geochronologie; Entstehung Sonnensystem, Planeten, Erde; Physik der festen Erde, Dynamik, Plattentektonik; Seismologie; Magnetfeld der Erde; Atmosphäre, Aeronomie; Erdmagnetosphäre; Solar-terrestrische Beziehungen; Weltraumwetter; Planeten und interplanetarer Raum

Lehrziel Einblick in die Grundlagen der Geophysik und Überblick über das Gebiet Lehrmethode Vorlesung

6

Einführung in die Plasmaphysik


Einführung in die Plasmaphysik

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

1. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


6

Vortragende/r (Mitwirkende) Rucker Helmut O. Institut Institut für Geophysik, Astrophysik und Meteorologie, Karl-Franzens-Universität Graz Universitätsplatz 5, 8010 Graz Lehrinhalt

Grundlagen der Bewegung geladener Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern; magnetohydrodynamische Gleichungen; elementare Wellenphänomene im Plasma; Magnetoplasmen in planetaren Magnetosphären

Lehrziel Überblick über die Grundlagen des Verhaltens von Weltraumplasmen Lehrmethode Vorlesung

7

Planetenmagnetosphären


Planetenmagnetosphären

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

1. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


6

Vortragende/r (Mitwirkende) Rucker Helmut. O. Institut Institut für Geophysik, Astrophysik und Meteorologie, Karl-Franzens-Universität Graz Universitätsplatz 5, 8010 Graz Lehrinhalt

Grundlagen der Magnetosphärenphysik; Struktur und Charakteristika planetennaher Räume; Sonnenwind und interplanetares Magnetfeld; Aufbau und Dynamik von Magnetosphären; plasmaphysikalische Prozesse; Wellenausbreitung; vergleichende Theorie planetarer Magnetosphären; Überblick experimenteller Messmethoden

Lehrziel Kenntnisse und Fachverständnis im weltraumphys. Teilgebiet Planetenmagnetosphären Lehrmethode Vorlesung

8

Solar-terrestrische Beziehungen


Solar-terrestrische Beziehungen

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

1. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


6

Vortragende/r (Mitwirkende) Biernat Helfried Institut Institut für Geophysik, Astrophysik und Meteorologie, Karl-Franzens-Universität Graz Universitätsplatz 5, 8010 Graz Lehrinhalt

Überblick über das System Sonne-planetare Hindernisse; Sonnenstrahlung, Sonnenwind, Sonnenaktivität; Planetenmagnetfelder; Bugstoßwelle, Magnetschicht, magnetische Barriere, Übersicht über magnetosphärische Kopplung; Plasmasphäre, Strahlungsgürtel, Polarlichter; Magnetstürme; Weltraumwetter; Einflüsse auf Technologie (Satelliten etc.)

Lehrziel

Kenntnisse und Fachverständnis im weltraumphysikalischen Teilgebiet „Solar-terrestrische Beziehungen“

Lehrmethode Vorlesung

9

Methoden der Modellierung und Simulation


Methoden der Modellierung und Simulation

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

1. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


6

Vortragende/r (Mitwirkende) Kirchengast Gottfried Steiner Andrea Institut Institut für Geophysik, Astrophysik und Meteorologie, Karl-Franzens-Universität Graz Universitätsplatz 5, 8010 Graz Lehrinhalt

Modellbildung und numerische Simulation für deterministische, stochastische, und deterministisch-stochastische dynamische Systeme – mit numerischen Lösungsmethoden und (geophys.) Anwendungsbeispielen; Überblick und Begriffsklärungen; mathematisch-physikalische Modellierung/Simulation mittels gewöhnlicher und partieller Differentialgleichungen, Zufallsprozessen, semi-stochastischen Gleichungen, diskreten Automaten; empirische Modellierung/Simulation mittels linearer Regression, schwach und stark nichtlinearer Regression, neuronalen Netzen

Lehrziel Kenntnisse und Fertigkeiten im Gebiet der Methoden der Modellierung und Simulation Lehrmethode Vorlesung

10

Übungen zu Methoden der Modellierung und Simulation


Übungen zu Methoden der Modellierung und Simulation

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

1. Semester


Übung

Stunden / Wo:

2 UE


6


Selbständiges Rechnen/Lösen von Problemen zum Stoff der VO unter Anleitung und/oder in Gruppen

Lehrziel Praktische Vertiefung des Stoffs der VO Lehrmethode Übung

11

Einführung in die Astrophysik


Einführung in die Astrophysik

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

1. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


6

Vortragende/r (Mitwirkende) Hanslmeier Arnold Institut Institut für Geophysik, Astrophysik und Meteorologie, Karl-Franzens-Universität Graz Universitätsplatz 5, 8010 Graz Lehrinhalt

Astronomische Koordinatensysteme, Astronomische Instrumente, Himmelsmechanik des Sonnensystems, Übersicht über die physikalische Beschaffenheit der Planten und anderer Körper des Sonnensystems, die Sonne, Sternentstehung und Sternentwicklung, Aufbau der Galaxis, Kosmologie und extragalaktisches Systeme

Lehrziel Überblick über den Gegenstandsbereich der Astronomie und Astrophysik Lehrmethode Vorlesung

12

Theoretische Astrophysik 1


Theoretische Astrophysik 1

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

1. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

3 VO


6


Experimentelle Astrophysik, Spektralklassifikation, Hertzsprung-Russel Diagramme, interstellare Materie, spezielle Sterntypen, veränderliche Sterne

Lehrziel Kenntnis der Grundlagen der Astrophysik Lehrmethode Vorlesung

13

Obere Atmosphäre 1 (Aeronomie der Erde und der Planeten)


Obere Atmosphäre 1 (Aeronomie der Erde und der Planeten)

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

1. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


4

Vortragende/r (Mitwirkende) Leitinger Reinhart Institut Institut für Geophysik, Astrophysik und Meteorologie, Karl-Franzens-Universität Graz Universitätsplatz 5, 8010 Graz Lehrinhalt

Grundlagen der Physik der Hohen Atmosphäre; Aufbau, Struktur und Zusammensetzung der oberen Atmosphäre der Erde und der Planeten; Homo- und Heterosphäre; Exosphäre; Energiehaushalt und Exosphärentemperatur; Dynamik der oberen Atmosphäre; atmosphärischer Massenverlust; Photochemie und Ionosphärenbildung; Überblick zu experimentellen Methoden

Lehrziel

Kenntnisse und Fachverständnis im weltraumphys. Teilgebiet Aeronomie der Erde und der Planeten

Lehrmethode

Vorlesung

14

Einführung in die Klassische und Bayesianische Statistik


Einführung in die Klassische und Bayesianische Statistik

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

1. Semester


Vorlesung mit integrierten Übungen

Stunden / Wo:

2 VU


4

Vortragende/r (Mitwirkende) Foelsche Ulrich Institut Institut für Geophysik, Astrophysik und Meteorologie, Karl-Franzens-Universität Graz Universitätsplatz 5, 8010 Graz Lehrinhalt

Grundlagen-Review (Grundbegriffe, Kombinatorik, Wahrscheinlichkeit, Stochastik); beschreibende Statistik-Review (Mittelungs- und Variationsmaße, Häufigkeitsverteilungen, Momente, Theoretische Zufallsverteilungen, Schätzverfahren, Fehlerrechnung); klassische schließende Statistik: Hypothesentests, Klassifikation, Korrelation und Regression; Bayesianische vs. klassische (schließende) Statistik; Wahrscheinlichkeitsinterpretationen; Satz von Bayes; Prior/Likelihood/ Posterior-Verteilungen; Bayesianisches Schließen mit univariaten Modellen; Bayesianische Konfidenzschätzung, Hypothesentests, Klassifikation, Regression; Ausblick auf multivariate Datenanalyse

Lehrziel

Grundlegende Kenntnisse und Fertigkeiten im Bereich der klassischen und Bayesianischen Statistik

Lehrmethode Vorlesung mit integrierten Übungen

15

Praktikum aus Weltraumphysik und Aeronomie


Praktikum aus Weltraumphysik und Aeronomie

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

2. Semester


Praktikum

Stunden / Wo:

3 PK


9

Vortragende/r (Mitwirkende) Biernat Helfried

Leitinger Reinhart Rucker Helmut O.

Institut Institut für Geophysik, Astrophysik und Meteorologie, Karl-Franzens-Universität Graz Universitätsplatz 5, 8010 Graz Lehrinhalt

Exemplarisches praktisches experimentelles Arbeiten bzw. Auswertung von Experimenten in der Weltraumphysik und Aeronomie; Weltraummessdaten: Auswertung von Satellitendaten (z.B. Filterung, Korrelationen, Spektren, sphärisch-harmonische Analyse), Interpretation, grafische Darstellungen (z.B. von Verteilungsfunktionen, Dispersionsrelationen); Aeronomische Fernmessdaten: Rohdatenaufbereitung und Fehlerdiskussion, Beispiel Elektroneninhalt der Ionosphäre, Inversionsmöglichkeiten, tomografische Rekonstruktion; Arbeiten mit dem Internet: Literaturrecherche, Datenakquisition, Referenzieren/Quellenangaben; Techniken für schriftliche wiss. Arbeiten (Diplomarbeit, Paper, Poster) und mündliche Präsentationen (Seminar-, Tagungsvortrag)

Lehrziel

Praxis und experimentelles Verständnis im Gebiet Weltraumphysik und Aeronomie Lehrmethode Praktikum

16

Projektpraktikum zu Methoden der Modellierung und Simulation


Projektpraktikum zu Methoden der Modellierung und Simulation

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

2. Semester


Praktikum

Stunden / Wo:

2 PK


6

Vortragende/r (Mitwirkende) Kirchengast Gottfried et al. Institut Institut für Geophysik, Astrophysik und Meteorologie, Karl-Franzens-Universität Graz Universitätsplatz 5, 8010 Graz Lehrinhalt

Bearbeitung ausgewählter direkt aus der Forschungspraxis kommender Beispiele in kleinen Projektteams; Präsentation der Projektplanung und -resultate durch die Teams und Erstellen eines Projektberichts; Praktisches Anwenden von und Üben des Umgangs mit einschlägiger generischer/spezifischer Software. Beispiele für verfügbare Tools: generisch –IDL, MatLab, Mathematica, SimuLink, STELLA, NeuralWorks; spezifisch – S/W für theoretische Atmosphären- und Ionosphärenmodellierung (z.B. ECHAM, NCAR-SCM, ADAM, GIFTS); S/W für empirische Atmosphären- und Ionosphärenmodellierung (z.B. CIRA, MSIS, NeUoG); S/W zur Modellierung unterschiedlichster (geo-)physikalischer und technischer dynamischer Systeme (z.B. EGOPS, DISORT, MODTRAN, STK)

Lehrziel

Sammeln von praktischer Software-Erfahrung und praktische Vertiefung des Stoffs der VO "Methoden der Modellierung und Simulation"

Lehrmethode Praktikum

17

Magnetismus und Magnetfeld der Erde


Magnetismus und Magnetfeld der Erde

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

2. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


6


Magnetismus-Review und passende Aufbereitung; Modelle des Erdmagnetfelds, zentrischer und exzentrischer Dipol, Kugelfunktionsentwicklung; Magnetfeldvariationen (säkulare, gestörte, ungestörte, Pulsationen) und geophysikalische Vorgänge (interne und externe Stromsysteme, Plasmawellen); Paläomagnetismus; experimentelle Methoden

Lehrziel Kenntnisse und Fachverständnis im geophys. Teilgebiet Magnetfeld der Erde Lehrmethode

Vorlesung

18

Computerorientierte Physik


Computerorientierte Physik

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

2. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


6

Vortragende/r (Mitwirkende) Lang Christian B. Institut Institut für Theoretische Physik, Karl-Franzens-Universität Graz Universitätsplatz 5, 8010 Graz Lehrinhalt

Grundlagen der numerischen Analysis (Interpolation, Differentiation, Integration) und Algebra (Matrizen, Vektoren) orientiert an Anwendungsbeispielen der Physik

Lehrziel

Einführung in die wichtigsten numerischen Verfahren zur Behandlung von Problemen der Physik


19

Übungen zu Computerorientierte Physik


Übungen zu Computerorientierte Physik

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

2. Semester


Übung

Stunden / Wo:

1 UE


3

Vortragende/r (Mitwirkende) Lang Christian B. Institut Institut für Theoretische Physik, Karl-Franzens-Universität Graz Universitätsplatz 5, 8010 Graz Lehrinhalt

Selbständige Lösung von Problemen zum Stoff der Vorlesung unter Anleitung und/oder in Gruppen, sowie Aufgaben zur selbständigen Behandlung

Lehrziel Praktische Beherrschung des Stoffes der Vorlesung Lehrmethode Übungen

20

Magnetohydrodynamik


Magnetohydrodynamik

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

2. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


4


Magnetohydrodynamische Grundgleichungen; magnetohydrodynamische Wellen; Unstetigkeiten; Kopplungsprozesse an der Magnetosphäre; magnetische Rekonnektion und Diffusion; viskose Kopplung

Lehrziel

Das Lehrziel ist die Erarbeitung der grundlegenden mathematisch/physikalischen Methoden der Magnetohydrodynamik, einem Teilgebiet der Plasmaphysik. Als Anwendungsgebiet wird das Verständnis der Physik der magnetosphärischen Kopplung vermittelt.


21

Einführung in die Sonnenphysik


Einführung in die Sonnenphysik

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

2. Semester



Stunden / Wo:

3 VU


6


Zustandsgrößen der Sonne, Atmosphärenschichten der Sonne, Aktivitätsphänomene, solar-terrestrische Beziehungen, Sonne als Stern

Lehrziel Grundlagenkenntnis des Sonnenaufbaus und der Sonnenaktivität Lehrmethode Vorlesung und integrierten Übungen

22

Messmethoden der Weltraumphysik und Aeronomie 1 (in situ-Messungen)


Messmethoden der Weltraumphysik und Aeronomie 1 (in situ-Messungen)

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

2. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VS


4


Plasma und Felder als Messobjekt im Weltraum; Messmethoden der Magnetosphärenphysik; Planeten-Landesonden; Messmethoden der Planetologie; Messungen im interplanetaren und planetennahen Raum

Lehrziel

Grundlegende Kenntnisse und experimentelles Verständnis der wichtigsten in situ-Messmethoden der Weltraumphysik und Aeronomie


23

Kosmische Strahlung


Kosmische Strahlung

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

2. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

1 VO


2


Grundlagen der Physik der kosmischen Strahlung: Primär- und Sekundärstrahlung, Zerfallsprodukte der energetischen Teilchen; Messung der kosmischen Strahlung, Bestimmung der Teilcheneigenschaften, Geophysikalische Aspekte der kosmischen Strahlung

Lehrziel

Überblick über die Grundlagen energetischer Teilchen bei der Wechselwirkung mit der hohen Atmosphäre


24

Aktive Plasmaexperimente im Weltraum: Grundlagen und Praxis


Aktive Plasmaexperimente im Weltraum: Grundlagen und Praxis

LV-Nr.:

441.072

Semester:

2. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

1 VO


2

Vortragende/r (Mitwirkende) Torkar Klaus Institut

Institut für Nachrichtentechnik und Wellenausbreitung, Technische Universität Graz Inffeldgasse 12, 8010 Graz

Lehrinhalt

Definition aktiver Plasmaexperimente im Weltraum, ihre historische Entwicklung und Verbindung zur Ionosphären- und Magnetosphärenforschung, Zielsetzungen für Experimente mit Elektronen- und Ionenstrahlen, Überblick über die physikalischen Zusammenhänge, Messergebnisse, Besonderheiten der Geräte, Aspekte der Planung und Entwicklung, besondere Anforderungen, Testverfahren, Simulatoren

Lehrziel

Dem Hörer oder der Hörerin sollen die technischen Grundlagen und wissenschaftlichen Zielsetzungen von sogenannten aktiven Experimenten, vor allem mit Elektronen- und Ionenstrahlen, vermittelt werden. Darauf aufbauend lernt er oder sie die besonderen technischen Anforderungen für die dazu notwendigen Geräte im Weltraum kennen.

Lehrmethode

Vorlesung

25

Weltraumplasmaphysik


Weltraumplasmaphysik

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

2. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO

Anzahl der ECTS Anrchnngsp.:

4

Vortragende/r (Mitwirkende) Baumjohann Wolfgang Institut Institut für Weltraumforschung, Österreichische Akademie der Wissenschaften Schmiedlstraße 6, 8042 Graz Lehrinhalt

• Bewegung einzelner Teilchen in Magnetfeldern (Theorie und Anwendung auf Ringstrom und Magnetosphäre)

• Erste kollektive Effekte: Stöße und Leitfähigkeit (Theorie und Anwendung auf die Ionosphäre)

• Konvektion und magnetische Teilstürme (Einführung in die Dynamik der Erdmagnetosphäre)

Lehrziel

• Verständnis der grundlegenden Weltraumplasmaphysik (Einzelteilchentheorie und Grundzüge kollektiver Prozesse)

• Kennenlernen der Erdmagnetosphäre Lehrmethode Vorlesung

26

Methoden der Datenanalyse und Dateninversion


Methoden der Datenanalyse und Dateninversion

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

3. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


6


Multivariate physikalisch-statistische Analyse- und Inversionsmethoden; Überblick und Begriffsklärungen, Zustandsmodellschätzung: Datenfitting, Messmodelle, EVD/SVD, Regularisierungsmethoden, Bayesianische Analyse, optimale Datenfusion, Charakterisierung und Fehleranalyse, Verfahren der nichtlinearen Optimierung. Datenexploration/Data Mining: PCA/EOF/CCA-Analysen, Fourier-/Wavelet-Transformationen, Zeitreihenanalyse, pdf- und Clusteranalyse

Lehrziel Kenntnisse und Fertigkeiten im Gebiet der Methoden der Datenanalyse und Dateninversion Lehrmethode Vorlesung

27

Übungen zu Methoden der Datenanalyse und Dateninversion


Übungen zu Methoden der Datenanalyse und Dateninversion

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

3. Semester


Übung

Stunden / Wo:

2 UE


6


Multivariate physikalisch-statistische Analyse- und Inversionsmethoden; Überblick und Begriffsklärungen, Zustandsmodellschätzung: Datenfitting, Messmodelle, EVD/SVD, Regularisierungsmethoden, Bayesianische Analyse, optimale Datenfusion, Charakterisierung und Fehleranalyse, Verfahren der nichtlinearen Optimierung. Datenexploration/Data Mining: PCA/EOF/CCA-Analysen, Fourier-/Wavelet-Transformationen, Zeitreihenanalyse, pdf- und Clusteranalyse

Lehrziel Kenntnisse und Fertigkeiten im Gebiet der Methoden der Datenanalyse und Dateninversion Lehrmethode Übung

28

Planetare Radio- und Plasmawellen



LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

3. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


4


Grundlagen der Erzeugung von Radio- und Plasmawellen in planetaren Magnetosphären und in der solaren Korona; Physik der Wellenausbreitung; Messung planetarer und solarer Radio- und Plasmawellen mittels Raumsonden und Bodenstationen; Datenanalyseverfahren

Lehrziel Überblick über die Phänomenologie planetarer und solarer Radiostrahlung Lehrmethode Vorlesung

29




LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

3. Semester


Übung

Stunden / Wo:

2 UE


4


Grundlagen der Erzeugung von Radio- und Plasmawellen in planetaren Magnetosphären und in der solaren Korona; Physik der Wellenausbreitung; Messung planetarer und solarer Radio- und Plasmawellen mittels Raumsonden und Bodenstationen; Datenanalyseverfahren

Lehrziel Erarbeitung von Auswerteverfahren planetarer und solarer Radiostrahlung Lehrmethode Übungen

30

Wellen und Instabilitäten


Wellen und Instabilitäten

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

3. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


4


Grundlegende Konzepte; Elementare Wellen; Klassifikation von Instabilitäten; Magnetohydrodynamische Wellen; Magnetohydrodynamische Instabilitäten; Mikroinstabilitäten

Lehrziel

Das Lehrziel ist die Untersuchung von Wellentypen, die in einem Plasma auftreten können. Dabei wird angenommen, dass zwei verschiedene Teilchenarten auftreten. Ferner werden die Wellen, die in einem magnetohydrodynamischen Medium auftreten, untersucht. Von den in Plasmen auftretenden Instabilitäten werden die weltraumrelevanten diskutiert. Das Endziel ist die Vermittlung eines Überblicks über einfache Wellentypen, sowie über Wellen und Instabilitäten im interplanetaren Raum.


31

Data Processing in Geophysics and Space Physics


Data Processing in Geophysics and Space Physics

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

3. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


4

Vortragende/r (Mitwirkende) Vogl Dieter F. Institut Institut für Weltraumforschung, Österreichische Akademie der Wissenschaften Schmiedlstraße 6, 8042 Graz Lehrinhalt

�� Grundlegendes ⇒ Datenbeispiele in der Geophysik und Weltraumforschung

Direkte/Indirekte Methoden: Was messen Raumsonden wirklich? ⇒ Theoretische Betrachtungen/Modelle

Plasma und Magnetfeldparameter, Radiosignale, Sonnenwind ⇒ Weltraumspezifische Datenquellen im Internet

�� Anwendungsorientierte Analyse ⇒ Vom ASCII Format über mathematische Tools zur visuellen Darstellung • Tipps und Tricks mit IDL, Mathematische Routinen • Schwierigkeiten bei der Datenbearbeitung, Zeitreihen • Graphische Darstellung ⇒ Theoretische Modelle versus Beobachtungen: ⇒ Filter, FFT und statistische Grundelemente

Lehrziel

Anwendungsorientierte Analyse und Auswertung wissenschaftlicher Daten (Programmiersprache IDL): Die Vorlesung soll an typische Problemstellungen in der Naturwissenschaft heranführen z.B: • Wie können theoretische Modelle mit Daten verglichen werden? • Welche Schwierigkeiten treten bei der Bearbeitung von Daten auf? • Was ist falsch an der durchgeführten Berechnung von relevanten Größen? • Wie werden Daten visualisiert?

Lehrmethode

Moderne computerunterstützte Präsentationstechnik Problemstellungen werden “on-line” gezeigt/programmiert. Daten werden vom Internet heruntergeladen und in kleinen Anwendungsbeispielen verarbeitet.

32

Planetologie I + II


Planetologie I + II: Oberflächen und innerer Aufbau

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

3. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


4

Vortragende/r (Mitwirkende) Kömle Norbert I. Lammer Helmut Institut Institut für Weltraumforschung, Österreichische Akademie der Wissenschaften Schmiedlstraße 6, 8042 Graz Lehrinhalt

• Oberflächenstrukturen und innerer Aufbau der Planeten und Monde des Sonnensystems • Ergebnisse aktueller Weltraummissionen (Galileo, Mars Global Surveyor, etc.) • Vergleich geologischer Prozesse auf der Erde und auf anderen Körpern des

Sonnensystems • Externe (Impakte) und interne (Tektonik, Vulkanismus) Prozesse • Eis und Kryo-Vulkanismus • Physikalische Grundlagen nicht-thermischer Atmosphärenfluchtprozesse;

Wechselwirkung von Teilchen mit Planetenatmosphären; Monte-Carlo Modelle; Isotopenanomalien; Interpretation von Raumsonden-Daten; Konsequenzen für die Planetare Exo-/Astrobiologie

Lehrziel

Überblick zum aktuellen Stand der Erforschung der Planeten und Monde des Sonnensystems (Oberflächen und Inneres) mit besonderer Berücksichtigung der Ergebnisse aktueller Weltraummissionen; Vermittlung eines grundlegenden Verständnisses über die Evolution der Planeten-Atmosphären seit ihrer Entstehung in der Frühzeit des Sonnensystems


33

Obere Atmosphäre 2 (Erdionosphäre und Planetenionosphären)


Obere Atmosphäre 2 (Erdionosphäre und Planetenionosphären)

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

3. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO

Anzahl der ECTS

4


Neutrale Hochatmosphäre-Review; Grundlagen der Physik von Ionosphären: Erzeugung ionisierter Schichten durch solare UV Strahlung und superthermische Elektronen/Ionen, der Aggregatzustand Plasma, Chemie, Dynamik und Energiebilanz im teilionisierten Medium; Struktur und Zusammensetzung der Ionosphäre der Erde und der Planeten; Variabilität in Abhängigkeit von solarer und magnetischer Aktivität; Einfluss auf Radiowellenausbreitung; Überblick zu experimentellen Methoden

Lehrziel

Kenntnisse und Fachverständnis im weltraumphys. Teilgebiet Erdionosphäre und Planetenionosphären


34

Messmethoden der Weltraumphysik und Aeronomie 2 (Fernerkundung)


Messmethoden der Weltraumphysik und Aeronomie 2 (Fernerkundung)

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

3. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VS


4


Hochatmosphäre und Weltraum als Fernmessobjekt, Überblick und Hinführung; Fernmessmethoden der Aeronomie: Messung von Ionosphären- und Neutralgasparametern, Ionosonden, Elektroneninhalts-Sondierung, Radio-Okkultation, Incoherent-Scatter RADARs, Interferometer; Fernmessmethoden der Magnetosphärenphysik; Fernmessungen im interplanetaren und planetennahen Raum

Lehrziel Grundlegende Kenntnisse und experimentelles Verständnis der wichtigsten Fernerkundungs-

Messmethoden der Weltraumphysik und Aeronomie Lehrmethode Vorlesung

35

Messverfahren in der hohen Atmosphäre


Messverfahren in der hohen Atmosphäre

LV-Nr.:

441.096

Semester:

3. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


4

Vortragende/r (Mitwirkende) Friedrich Martin Institut Institut für Nachrichtentechnik und Wellenausbreitung, Technische Universität Graz

Inffeldgasse 12, 8010 Graz Lehrinhalt

Messverfahren zur Bestimmung der wichtigsten Parameter (Druck, Dichte, Temperatur, Plasmadichten, einige Spurengase, ionisierende Strahlung etc.) der sogenannten „Middle Atmosphere“ werden besprochen und verglichen. Diese Parameter werden mit Höhenforschungsraketen gemessen, weshalb auch eine kurze Beschreibung der wichtigsten zur Durchführung von Raketenexperimenten notwendigen Geräte gebracht wird (Telemetrie, Bahnbestimmung)

Lehrziel

Lehrziel ist die Vermittlung von Methoden der Messung der Eigenschaften der Ionosphäre, die v.a. für die Kurzwellenausbreitung, aber auch für die Fernerkundung und Navigation wesentlich sind.

Lehrmethode Blockvorlesung

36

Planung, Organisation und Management geophysikalischer Projekte


Planung, Organisation und Management geophysikalischer Projekte

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

4. Semester



Stunden / Wo:

2 VU

Anzahl der ECTS Anrechnungsp..

6

Vortragende/r (Mitwirkende) Rucker Helmut O. Mühlbachler Stefan Institut Institut für Geophysik, Astrophysik und Meteorologie, Karl-Franzens-Universität Graz Universitätsplatz 5, 8010 Graz und Institut für Weltraumforschung, Österreichische Akademie der Wissenschaften Schmiedlstraße 6, 8042 Graz Lehrinhalt

Die Lehrveranstaltung beinhaltet die Ideensammlung für ein Projekt, dessen Planung durch wissenschaftliche Referenzen und eigener innovativer Aspekte, die strategische Organisation eines wissenschaftlichen Projektes und das effiziente Management für die Projekt-durchführung. Anhand von Beispielen physikalischer Projekte (aus dem Bereich der Geophysik, Astrophysik und aus anderen naturwissenschaftlichen Bereichen) soll eine Projektplanung ermöglicht werden. Im Speziellen beinhaltet die Lehrveranstaltung: • Projektdefinition • Methoden zur Entscheidungsfindung • Projektphasen • Instrumente des Projektmanagements • Rollen im Projekt • Teamarbeit, Führungsstile • Kommunikation und Präsentation • Projektcontrolling • EDV-Tools im Projektmanagement • Möglichkeiten zur Realisierung wissenschaftlicher Projekte

Lehrziel

Einblick in die Strategie einer Projekterstellung Lehrmethode


37

Projektpraktikum zu Methoden der Datenanalyse und Dateninversion


Projektpraktikum zu Methoden der Datenanalyse und Dateninversion

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

4. Semester


Praktikum

Stunden / Wo:

2 PK

Anzahl der ECTS Anrechnungsp.

6

Vortragende/r (Mitwirkende) Kirchengast Gottfried et al. Institut Institut für Geophysik, Astrophysik und Meteorologie, Karl-Franzens-Universität Graz Universitätsplatz 5, 8010 Graz Lehrinhalt

Bearbeitung ausgewählter direkt aus der Forschungspraxis kommender Beispiele in kleinen Projektteams; Präsentation der Projektplanung und -resultate durch die Teams und Erstellen eines Projektberichts; Praktisches Anwenden von und Üben des Umgangs mit einschlägiger generischer/spezifischer Software. Beispiele für verfügbare Tools: generisch –IDL, MatLab, Mathematica, Excel; spezifisch – S/W für Fitting und SVD-Analysen von geophys. Daten; S/W für Fernmessdatenanalyse von Okkultationssensoren, IR/MW Radiometern, DOAS-Spektrometern, Differenz-Doppler-Empfängern, Direction-Finding Antennen; S/W für Ionosphären/Wasserdampf-Tomografie; S/W für Bildverarbeitung.

Lehrziel

Sammeln von praktischer methodischer Erfahrung und praktische Vertiefung des Stoffs der VO "Methoden der Datenanalyse und Dateninversion"

Lehrmethode Praktikum

38

Appendix 2: Remote Sensing

Einführung in die Geographische Fernerkundung I


Einführung in die Geographische Fernerkundung I

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

1. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


6

Vortragende/r (Mitwirkende) Kostka Robert Institut Institut für Geographie und Raumforschung, Karl-Franzens-Universität Graz Heinrichstraße 36, 8010 Graz Lehrinhalt

1. Einleitung – Formulierung der Aufgabenstellung, Abgrenzung des Stoffes 2. Die geschichtliche Entwicklung – Begriffe und Definitionen im Wandel 3. Elektromagnetische Strahlung im Fernerkundungsprozess 4. Sensorsysteme: Photographische Aufnahmesysteme, Aufnahme mit passiven Abtast-

Systemen (Scanner), Bilderzeugende Radarsysteme, Laser Scanning 5. Registrier- und Speichermedien: Photographische Produkte, Satellitenbild-

Scannerszenen 6. Aufnahmeplattformen 7. Die Herstellung aerophotogrammetrischer Messbilder beim BEV in Österreich

7.1. Grundlegende Voraussetzungen und Anmerkungen zur geschichtlichen Entwicklung 7.2. Angaben zur aktuellen Situation und Publikationen von Messfluginformationen

8. Erderkundung durch Wettersatteliten: Allgemeine Angaben, METEOSAT, NOAA-Satelliten

9. LANDSAT-Satellitensysteme 10. SPOT-IMAGE Satellitenbildprodukte 11. Die photographischen Weltraumbilder der Erde: Einleitung, kurzer geschichtlicher

Überblick, die russischen photographischen Weltraumbilder der Erde, US-Spionageaufnahmen der Erde

12. ESA-ERS-1 und 2 Radarbilder 13. Überblick über weitere Fernerkundungs-Aufnahmesysteme

Lehrziel

Das Ziel der Lehrveranstaltung ist die Vermittlung der Grundlagen der geographischen Fernerkundung. Die Studierenden sollen über die geschichtliche Entwicklung der Fernerkundung, über die Spektralbereiche und über die einzelnen Sensorsysteme in Kenntnis gesetzt werden. Diese Lehrveranstaltung ist als Basisausbildung konzipiert.

Lehrmethode

Vorlesung

39

Angewandte Digitale Bildverarbeitung


Angewandte Bildverarbeitung in der Fernerkundung

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

1. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


6

Vortragende/r (Mitwirkende)

Schardt Mathias Institut Institut für Geographie und Raumforschung, Karl-Franzens-Universität Graz Heinrichstraße 36, 8010 Graz Lehrinhalt

• Struktur von Fernerkundungsdaten: Rasterformat, Datenformate, Speicherbedarf • Methoden für die Auswahl von Referenzgebieten • Beschreibung von Algorithmen: • Spektrale Kontrastveränderung, • Datenfilterung • Arithmetische Operationen (Quotientenbildung, Vegetationsindex) • Segmentierung • Klassifizierung • Post-Klassifikationsalgorithmen • Bearbeitung von digitalen Höhenmodellen • Datenfusionierung • Methoden der Signaturanalyse: Histogramme, Scattergramme, Signaturkurven,

Regressionen, Divergenzanalysen • Methoden zur Verifizierung von Klassifizierungsergebnissen, Auswahl und Verteilung von

Kontrollgebieten, Konfusionsmatrizen, etc.

• Beschreibung kommerzieller Bildverarbeitungssysteme der Fernerkundung Lehrziel

Gängige Algorithmen der Bildverarbeitung und deren Wirkungsweise anhand entsprechender Anwendungsbeispiele werden aufgezeigt und kritisch diskutiert. Dadurch wird den Teilnehmern die praktische Handhabung der digitalen Bildverarbeitung für verschiedene Fragestellungen der Fernerkundung vermittelt.


40

Einführung in die Physische Geographie


Einführung in die Physische Geographie

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

1. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

4 VO


8

Vortragende/r (Mitwirkende) Eicher Harald

Wakonigg Herwig Institut Institut für Geographie und Raumforschung, Karl-Franzens-Universität Graz Heinrichstraße 36, 8010 Graz

Lehrinhalt

• Stellung und Bedeutung der Physiogeographie • Allgemeine Geologie und Paläogeographie für Geographen • Exogene Formungsmechanismen • Bodenkunde für Geographen • Das Klima als wichtigster Wirkfaktor im Umweltsystem • Das Wasser auf der Erde • Die Kryosphäre • Die Biosphäre • Die natürliche Umwelt als vernetztes System

Lehrziel

Aufbau eines Grundverständnisses über den Gesamtbereich der Physiogeographie sowohl als Mindestwissen über alle Teilbereiche als auch als Basiswissen für Weiterbildung und Spezialisierung in bestimmten Schwerpunkten (z.B. Geographische Fernerkundung)

Lehrmethode

Vorlesung

41

Einführung in die Humangeographie


Einführung in die Humangeographie

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

1. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

4 VO


8


Cede Peter Zsilincsar Walter Zimmermann Friedrich

Institut Institut für Geographie und Raumforschung, Karl-Franzens-Universität Graz Heinrichstraße 36, 8010 Graz Lehrinhalt

1. Innovationen, Begriffe und Schwerpunkte in der Humangeographie: Neuere humangeographische Forschungsansätze und Paradigmen; der „Kulturbegriff“ in der Humangeographie; der „Landschaftsbegriff“ in der Humangeographie; Hauptthemenkreise der Humangeographie

2. Bevölkerungs- und Sozialgeographie: Entwicklung der Weltbevölkerung (Regionalität – Ursachen – Zukunftsperspektiven; Wanderungen als räumliches Mobilitäts- und bevölkerungsgeographisches Phänomen; soziologische Determinanten der Sozialgeographie; Grundkonzepte und neuere Forschungsansätze in der Sozialgeographie; geographisch relevante soziologische Gruppierungen; menschliche Grunddaseinsfunktionen und ihr Bezug zu den Begriffen „Prozess“ und „Struktur“ in der Sozialgoegraphie; „offene“ und „geschlossene“ Gesellschaften – soziale Mobilität

3. Geographie der ländlichen Siedlungen: Standortbestimmung und Positionierung; Forschungsentwicklung, Forschungsrichtungen; Siedlungsraum, Siedlungsgrenzen; Elemente ländlicher Siedlungen: Lagekriterien, Behausungen, Sieldungsformen, Flurformen; Struktur- und Funktionsänderungen ländlicher Siedlungen; Raumordnung, Raumplanung und Förderungsmaßnahmen im ländlichen Raum

4. Stadtgeographie: Standortbestimmung und Positionierung; Forschungsentwicklung, Forschungsrichtungen; Stadtentstehungstheorien, Stadtentwicklungsphasen; Elemente städtischer Siedlungen: Lagekriterien, Stadtgestalt, Stadtstruktur, Stadträumliche Gliederung; Agglomerationen, Conurbationen, Metropolitan Areas, Stadtregionen; Suburbia-Außenstädte, zentrale Orte, Global Cities, Megalopolis

5. Wirtschaftsgeographie: Aufgaben und Fragestellungen; wirtschaftliche Entwicklungen und deren räumliche Dimensionen; theoretische Prinzipien als Grundlagen räumlicher Ordnung; Raumrelevanz von Innovationen; das Gefüge von Wirtschaftsformationen; der Regionallebenszyklus von Wirtschaftsformationen

Lehrziel

Vermittlung der Grundbegriffe des ländlichen und städtischen Raumes zum Verständnis für die Humangeographie, sowohl als Mindestwissen über alle Teilbereiche als auch als Basiswissen für Weiterbildung und Spezialisierung in bestimmten Schwerpunkten (z.B. Geographische Fernerkundung)

Lehrmethode

Vorlesung

42

Space Time Reference Systems



LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

2. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

1 VO


3


Sünkel Hans Institut

Institut für Geodäsie, Abteilung für Theoretische Geodäsie, Technische Universität Graz Steyrergasse 30/III, 8010 Graz

Lehrinhalt

• Foundations of celestial mechanics • Celestial frames • The Earth´s rotation • The Earth´s deformation • Terrestrial frames • Conventional reference systems • Time systems • International standards

Lehrziel

Der Siegeszug der Satellitentechnologie im allgemeinen und der globalen Positionierungs-system im besonderen erfordert eine fundierte Kenntnis über räumliche und zeitliche Bezugssysteme. Die Lehrveranstaltung „Space Time Reference Systems“ bietet in konziser Form die Grundlagen für deren Verständnis und stellt somit eine unabdingbare Plattform für wissenschaftliche Forschung und Anwendung in allen Bereichen der modernen Satellitengeodäsie dar.

Lehrmethode

Vorlesung

43




LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

2. Semester


Übung

Stunden / Wo:

1 UE


3


Sünkel Hans Institut


Lehrinhalt

• Foundations of celestial mechanics • Celestial frames • The Earth´s rotation • The Earth´s deformation • Terrestrial frames • Conventional reference systems • Time systems • International standards

Lehrziel

Der Siegeszug der Satellitentechnologie im allgemeinen und der globalen Positionierungssystem im besonderen erfordert eine fundierte Kenntnis über räumliche und zeitliche Bezugssysteme. Die Lehrveranstaltung „Space Time Reference Systems“ bietet in konziser Form die Grundlagen für deren Verständnis und stellt somit eine unabdingbare Plattform für wissenschaftliche Forschung und Anwendung in allen Bereichen der modernen Satellitengeodäsie dar.

Lehrmethode

Vorlesung

44

Grundlagen und Anwendungen der Fernerkundung


Grundlagen und Anwendungen der Fernerkundung

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

2. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO

Anzahl der ECTS

6


Schardt Mathias Institut

Institut für Geodäsie, Abteilung für Photogrammetrie und Fernerkundung, Technische Universität Graz Steyrergasse 30/I, 8010 Graz

Lehrinhalt • Grundlagen der Fernerkundung • Reflexionseigenschaften der Landoberfläche • Darstellung und der Vergleich verschiedener flugzeug- und satellitengetragener

Sensorsysteme • Landanwendungen in Europa (Wald und Landwirtschaft) • Erstellung von Satellitenbildkarten • Anwendungen in Tropen, Subtropen und semiariden Gebieten • Anwendungen für Meer- und Meereiserkundung. • Höhenmodellgenerierung • Einsatz von Laserscannerdaten • Kombinationsmöglichkeiten GIS und Fernerkundung für Umweltanalysen und

Modellierungen Lehrziel

In der Lehrveranstaltung werden die Grundlagen der Fernerkundung, die Anwendungs-möglichkeiten für die o.g. anwendungsorientierten Themenbereiche. Der kombinierte Einsatz von Fernerkundungs- und GIS-Techniken findet dabei besondere Berücksichtigung. Bei der Darstellung der Anwendungsmöglichkeiten werden sowohl Luftbilder, Flugzeugscanner und satellitengetragene Sensoren berücksichtigt.

Lehrmethode

Vorlesung

45

Geographische Fernerkundung I (Klassifikation und kartographische Darstellung)


Geographische Fernerkundung I (Klassifikation und kartographische Darstellung)

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

2. Semester


Vorlesung und Übung

Stunden / Wo:

2 VU


6


Sulzer Wolfgang Institut Institut für Geographie und Raumforschung, Karl-Franzens-Universität Graz Heinrichstraße 36, 8010 Graz Lehrinhalt

Vorlesung: 1. Grundlagen der digitalen Bildverarbeitung: Das digitale Bild; Datentypen 2. Einführung in ein digitales Bildverarbeitungssystem: Soft- und Hardware-Funktionalität;

Import und Export von Daten 3. Visualisierung und Bildverbesserungsoperationen: Darstellung von Fernerkundungs-

bilddaten; Bildverbesserungen; Einführung und mathematische Grundlagen; Radiometrische Operationen; einfache geometrische Operationen; Spektrale Operationen; Filteroperationen

4. Digitale Klassifikationsmethoden: Theorie und Grundlagen; Klassifikationsalgorithmen; Klassifikationsschema; Unüberwachte Klassifikation; Überwachte Klassifikation; Selektion, Verwaltung und Verifikation von Testgebieten; Nachbearbeitung von Klassifikationsergebnissen; Qualitätskontrolle; Statistische Analyse

5. Kartenerstellung und –ausgabe: Generierung und Aufbau von thematischen Karten; Bearbeitung bestehender Kartenkompositen; Export und Ausgabe von Karten

Übung: Importieren verschiedener Datenprodukte; Darstellung von Daten und Bildverbesserungsoperationen; Erstellung einer Pseudofarbdarstellung; Vorbereitung und Durchführung einer digitalen Landnutzungsklassifikation; Erstellung und Ausgabe einer thematischen Karte; Erstellung einer Satelliten-/Luftbildkarte

Lehrziel

Ziel der Lehrveranstaltung ist die Vermittlung der Grundlagen der digitalen Bildverarbeitung. Die Möglichkeiten der Darstellungen und einfache Bildverbesserungsoperationen sollen erfasst und an konkreten Beispielen geübt werden. Ein wichtiges Ziel der Lehrveranstaltung ist auch die Vermittlung der Grundlagen der digitalen Klassifikation und deren kartographische Darstellung.

Lehrmethode


46

Atmosphärenphysik (Einführung in die Meteorologie)



LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

2. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


4


Kirchengast Gottfried Institut Institut für Geophysik, Astrophysik und Meteorologie, Karl-Franzens-Universität Graz Universitätsplatz 5, 8010 Graz Lehrinhalt

• Das Gebiet der Atmosphärenphysik und der Meteorologie • Entstehung und Evolution der Atmosphäre - Aufbau und Zusammensetzung • Thermodynamik, Stabilität/Labilität • Wolkenbildung, Wolken und Niederschlag • Atmosphärische Elektrizität • Atmosphärische Strahlung • Atmosphärische Dynamik • Wettervorhersage, Synoptische Meteorologie; • Klimaphysik, Klimatologie.

Lehrziel

Einblick in die Grundlagen der Atmosphärenphysik und Meteorologie und Überblick über das Gebiet

Lehrmethode

Vorlesung

47




LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

2. Semester


Übung

Stunden / Wo:

1 UE


2


Putz Erich Institut Institut für Geophysik, Astrophysik und Meteorologie, Karl-Franzens-Universität Graz Universitätsplatz 5, 8010 Graz Lehrinhalt

• Das Gebiet der Atmosphärenphysik und der Meteorologie • Entstehung und Evolution der Atmosphäre - Aufbau und Zusammensetzung • Thermodynamik, Stabilität/Labilität • Wolkenbildung, Wolken und Niederschlag • Atmosphärische Elektrizität • Atmosphärische Strahlung • Atmosphärische Dynamik • Wettervorhersage, Synoptische Meteorologie • Klimaphysik, Klimatologie

Lehrziel

Selbständiges Rechnen und Lösen von Problemen zum Stoff der Vorlesung „Atmosphärenphysik (Einführung in die Meteorologie)“ unter Anleitung und/oder in Gruppen

Lehrmethode

Übung

48

Geometrische Bildverarbeitung in der Fernerkundung


Geometrische Bildverarbeitung in der Fernerkundung

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

2. Semester



Stunden / Wo:

2 VU


4

Vortragende/r (Mitwirkende) Raggam Johann Institut

Institut für Geodäsie, Abteilung für Photogrammetrie und Fernerkundung, Technische Universität Graz Steyrergasse 30/I, 8010 Graz

Institut für Digitale Bildverarbeitung, Joanneum Research Wastiangasse 6, 8010 Graz Lehrinhalt

• Grundlegende Methoden zur geometrischen Verarbeitung - Modellierung der Abbildungseigenschaften - Verfahren zur Wertveredelung der Daten - Informations-Extraktion (Stereo-Bildpaaren, interferometrische SAR-Daten)

• Geometrische Aufnahmesysteme - optische Zeilenscanner - Synthetic Aperture Radar (SAR) Scanner - perspektiv aufnehmende Systeme

Lehrziel

In der Vorlesung werden die grundlegenden Methoden zur geometrischen Verarbeitung dieser breiten Palette von Fernerkundungsdaten vermittelt. Die Vorlesung wird praxisnah durch Übungen begleitet, in welchen Demonstrationsbeispiele aufgezeigt und durchexerziert werden. Hierfür stehen Daten aller angeführten Aufnahmesysteme zur Verfügung.

Lehrmethode Vorlesung mit Übung

49

Visualisierung von Geoinformation



LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

2. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO

Anzahl der ECTS Anrechnunbgsp.

4


Bartelme Norbert Rautz Konrad

Institut Institut für Geodäsie, Abteilung für Geoinformation, Technische Universität Graz

Steyrergasse 30/I, 8010 Graz Lehrinhalt

• Kartographie und Visualisierung • Visualisierungskonzepte im Überblick • Objekte, Signaturen und Metaphern • Multimedia und 3D in GI-Anwendungen • Nutzerschnittstellen

Lehrziel

Schärfung des Bewusstseins für die Sinnhaftigkeit, den Aufwand und den Nutzen des Einsatzes von graphischen bzw. kartographischen Mitteln in der Visualisierung von Geoinformation und in der Interaktion.

Lehrmethode

Vorlesung mit audiovisueller Unterstützung; Beispiele werden an Studierende zur Bearbeitung, Diskussion und Präsentation ausgegeben.

50




LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

2. Semester


Übung

Stunden / Wo:

1 UE


2


Bartelme Norbert Rautz Konrad

Institut Institut für Geodäsie, Abteilung für Geoinformation, Technische Universität Graz


• Kartographie und Visualisierung • Visualisierungskonzepte im Überblick • Objekte, Signaturen und Metaphern • Multimedia und 3D in GI-Anwendungen • Nutzerschnittstellen

Lehrziel

Schärfung des Bewusstseins für die Sinnhaftigkeit, den Aufwand und den Nutzen des Einsatzes von graphischen bzw. kartographischen Mitteln in der Visualisierung von Geoinformation und in der Interaktion

Lehrmethode

Übung mit audiovisueller Unterstützung; Beispiele werden an Studierende zur Bearbeitung, Diskussion und Präsentation ausgegeben.

51

Atmosphärenfernerkundung (Messmethoden der Umweltphysik und Meteorologie)


Atmosphärenfernerkundung (Messmethoden der Umweltphysik und Meteorologie)

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

2. Semester


Vorlesung und Seminar

Stunden / Wo:

2 SE


4


Kirchengast Gottfried Institut Institut für Geophysik, Astrophysik und Meteorologie, Karl-Franzens-Universität Graz Universitätsplatz 5, 8010 Graz

Lehrinhalt

1. Umweltfernerkundung im allgemeinen und Atmosphärenfernerkundung im besonderen: Hinführung, Begriffsbildung und Überblick

2. Arten und Klassifikation von Fernmess-Systemen 3. Grundgeometrien der Atmosphärenfernerkundung 4. Wichtigste Sensortypen 5. Physik der Fernmessung: Wechselwirkung Strahlung-Medium/Objekt 6. Strahlungstransportgleichung 7. LIDAR-/RADAR-Gleichung 8. Auswertung von Daten der Atmosphärenfernerkundung 9. Inversionsprobleme 10. Anwendungsbeispiele aus der meteorologischer Fernerkundung: Temperatur-, Spurengas-

und Windsondierung Lehrziel

Vermittlung der grundlegenden Kenntnisse und des experimentellen Verständnisses der wichtigsten Fernerkundungs-Messmethoden der Umweltphysik und Meteorologie, insbesondere auch im Bereich der Fernerkundung der Atmosphäre von Satelliten aus. Letzterer Bereich wird besonders auch im von den Studierenden aktiv mitgestalteten Seminarteil der Lehrveranstaltung betont (eigene Erarbeitung und Kurzpräsentation eines ausgewählten Themas der Atmosphärenfernerkundung).

Lehrmethode

Seminar

52

Photogrammetrische Grundlagen (Geographische Fernerkundung II)


Photogrammetrische Grundlagen (Geographische Fernerkundung II)

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

3. Semester



Stunden / Wo:

2 VU


6


Kaufmann Viktor Institut

Institut für Geodäsie, Abteilung für Photogrammetrie und Fernerkundung, Technische Universität Graz


Vorlesung: 1. Einführung

1.1. Motivation 1.2. Definitionen: Photogrammetrie (Aerophotogrammetrie, terrestrische Photogrammetrie,

satellitengestützte Photogrammetrie) 2. Einbildauswertung

2.1. Messbild 2.2. Geometrische Auswertung der strengen Senkrechtaufnahmen 2.3. Geometrische Modellierung der genäherten Senkrechtaufnahme 2.4. Geometrische Auswertung der genäherten Senkrechtaufnahme in der Praxis

3. Zweibildauswertung (Stereobildauswertung) 3.1. Räumliches Sehen 3.2. Normalfall der Zweibildauswertung 3.3. Höhenmessung durch einfache Parallaxenmessung

3.3.1. Stereoskopisches Messprinzip 3.3.2. Messung von kleinen Höhendifferenzen (Gebäudehöhen, Baumhöhen, etc.)

3.4. Photogrammetrische Orientierungsverfahren 3.5. Stereoauswertegeräte 3.6. Auswerteelemente und Genauigkeit 3.7. Methodenvorrat der Digitalphotogrammetrie

4. Mehrbildauswertung Übung: • Einzelbildorientierung mit Passpunkten, Orthophotoherstellung und Monoplotting • Praktische Aufgabenstellung: Raumplanung, Siedlungsstruktur, Landnutzungskartierung

(EU-Ausgleichszahlung), etc. • Orientierung des Luftbildes im Landeskoordinatensystem (räumlicher Rückwärtsschnitt) • Erstellung eines Digitalen Orthophotos im Maßstab 1:10.000 (1 Quadrant der ÖLK-10 =

1x1km²) • Vergleich des Ergebnisses mit der amtlichen analogen oder digitalen Luftbildkarte

1:10.000 • GIS: Verknüpfung von Orthophoto und Höhenmodell • Monoplotting: Situationsauswertung (Straßenverlauf, Gebäude, Flurgrenzen,

Waldgrenzen, etc.) • Kartographische Ausgabe über eine DXF-Schnittstelle im geeigneten Maßstab

53

Lehrziel Ziel der Lehrveranstaltung ist die Vermittlung der photogrammetrischen Grundlagen und der Aufbau des Umganges mit der Einbild- und Mehrbildauswertung. Diese Fertigkeiten sollen anhand anwendungsorientierter Beispiele geübt und gefestigt werden.

Lehrmethode


54

GIS


GIS

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

3. Semester



Stunden / Wo:

4 VU


4


Gspurning Josef Institut Institut für Geographie und Raumforschung, Karl-Franzens-Universität Graz Heinrichstraße 36, 8010 Graz Lehrinhalt

1. Allgem. Einführung, Begriffsdefinitionen, Historische Entwicklung 2. Modellbildung, Daten-Konzepte, Topologie 3. Arc/Info-Datenmodelle, Einführung ins System 4. Geometriedaten-Aquisition, Fehlerschätzung, Fehlerbehandlung 5. Transformation und Projektionen 6. Attributdaten, Daten(bank)strukturen, Datenbanksysteme 7. Abfrage- und Präsentationstechniken 8. Analysemethoden, map algebra, geometrische Verschneidungen 9. Sonstiges, Ausblick

Lehrziel

Vermittlung der Grundlagen eines Geographischen Information Systems, Kennenlernen des Aufbaus bzw. der Struktur, der Abfragetechniken und Analysemethoden im Zuge eines anwendungsorientierten Arbeitens

Lehrmethode


55

Mobile Mapping


Mobile Mapping

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

3. Semester



Stunden / Wo:

2 IL


4


Abwerzger Günther Institut


Lehrinhalt

1. Kinematic Modelling and Estimation Procedures 2. Positioning and Navigation Sensors 3. Imaging Sensors 4. Sensor Fusion 5. Automated Feature Extraction from Digital Images 6. GIS Technology for Mobile Mapping 7. Telematics for Mobile Mapping 8. Operational Mobile Mapping Systems 9. Mobile Mapping Applications

Lehrziel

Mobile Mapping Technologien nehmen in zahlreichen Disziplinen an Bedeutung zu. In der Ingenieurgeodäsie, der Fernerkundung, der Navigation, den Umweltdisziplinen, der Agrar- und Waldwirtschaft, etc. finden solche Systeme bereits Anwendung. Die Lehrveranstaltung „Mobile Mapping“ soll Studierende mit der Idee, mobile Objekte von mobilen Aufnahmesystemen zu erfassen, vertraut machen und interdisziplinäres Denken fördern. Dieser interdisziplinäre Charakter von Mobile Mapping kommt durch die Fusion verschiedener Sensoren und die zahlreichen von Mobile Mapping profitierenden Disziplinen zum Ausdruck.

Lehrmethode

Vorlesung

56

Multimediale Anwendungen der 2D & 3D Visualisierung von Geodaten


Multimediale Anwendungen der 2D & 3D Visualisierung von Geodaten

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

3. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

1 VO


2


Almer Alexander Institut Institut für Geodäsie, Abteilung für Geoinformation, Technische Universität Graz Steyrergasse 30/I, 8010 Graz

Institut für Digitale Bildverarbeitung, Joanneum Research Wastiangasse 6, 8010 Graz

Lehrinhalt

Moderne Informations- und Kommunikationstechnologien führen zu einer breiten Verfügbarkeit von Geoinformation in vielen multimedialen Anwendungen für unterschiedliche Nutzergruppen. Unter Verwendung von themenorientierten Informationssystemen ermöglichen nutzerfreundliche online und offline Anwendungen eine multimediale, interaktive Präsentation von Geodaten auf Basis von 2D & 3D Visualisierungstechnologien auf PC und mobilen Geräten. Im Rahmen der Vorlesung werden folgende Schwerpunkte berücksichtigt: • Anforderungen an multimediale Informationssysteme • Datengrundlagen für die 2D & 3D Visualisierung von GI • Möglichkeiten der multimedialen, interaktiven 2D Visualisierung von GI • Softwaresysteme für die 3D-Modellierung • Verfahren zur 3D-Darstellung in Echtzeit (Real-Time-Rendering) • Anwendungen auf PC und mobilen Systemen

Lehrziel

Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten von Geoinformationen durch nutzerorientierte Profilierung („Customization“) der Datenpräsentation auf unterschiedlichen Ausgabegeräten

Lehrmethode Vorlesung mit audiovisueller Unterstützung

Die Lehrinhalte werden durch Anwendungsbeispiele veranschaulicht und diskutiert.

57

WEB basierte Kommunikation


WEB basierte Kommunikation

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

3. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

1 VO


2


Kalliany Rainer Institut Institut für maschinelles Sehen und Darstellen, Technische Universität Graz

Inffeldgasse 16, 8010 Graz Lehrinhalt

• Einführung in den Anwendungsbereich Fernerkundung • Verfügbare Informations- und Datenquellen • Möglichkeiten zur Recherche nach Satellitenbildern • Kommunikation mit verschiedenen Datenbanken • Organisation der Datenübertragung und Sicherheitsaspekte • Abrechnungssysteme kostenpflichtiger Dienste • Einbindung von Web-basierten Daten in das eigene EDV-System

Lehrziel

Es werden die Grundlagen und anwendungsorientierten Aspekte der Web-basierten Kommunikation und Datenübertragung für Anwendungen im Bereich der Satelliten-Fernerkundungsbilddaten vermittelt. Die Studierenden sollen Fähigkeiten in der Recherche nach geeigneten Daten, bei der Interaktion mit verschiedenen Datenbanken, sowie betreff den Web-spezifischen Sicherheitsaspekten erlangen. Anhand von praktischen Beispielen mit unterschiedlichen Aufgabenstellungen werden dem Studierenden die wichtigsten Informationsquellen und effizientesten Verfahren bei der Suche nach geeigneten Datensätzen bzw. deren Übertragung und Einbindung in das eigene EDV-System vermittelt.

Lehrmethode

Vorlesung

58

Anwendungsorientierte Fernerkundung II (Fernerkundung und GIS im Landesdienst)


Anwendungsorientierte Fernerkundung II (Fernerkundung und GIS im Landesdienst)

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

3. Semester



Stunden / Wo:

2 VU


4


Hütter Rudolf Institut Institut für Geographie und Raumforschung, Karl-Franzens-Universität Graz Heinrichstraße 36, 8010 Graz Lehrinhalt

• GIS-Steiermark/Übungen • Fernerkundung und GIS-Aktivitäten im Umfeld der öffentlichen Verwaltung /Übungen • Fernerkundung und GIS in den Landesabteilungen/Übungen • Von der Natur zum digitalen Datensatz/Übungen • Grundlagen der Methodik von FE+GIS/Übungen • Visualisierung von FE+GIS-Daten/Übungen • Besuch ausgewählter operationeller FE+GIS Anwender

Lehrziel

Vermittlung der Anwendungsgebiete und Problemstellungen für den praktischen Einsatz; GIS-Steiermark, BEV, Koordinatensysteme, Visualisierungen; Datenmodellierung; Zusammen-hänge (Land-Österreich-EU). Den Studierenden wird die Thematik in eigenverantwortlicher Arbeit mit dem Medium Internet nahegebracht. Die Erarbeitung der Lehrinhalte erfolgt in Gruppen auf Basis von Impulsen aus der Lehrveranstaltung. Die Präsentationen der Gruppenergebnisse und Aufbereitung einer gemeinsamen Internetseite für alle Gruppen bildet den Inhalt und die Überprüfung der Übungen zum jeweiligen Thema.

Lehrmethode

Vorlesung

59

Geographische Fernerkundung III (Geometrische Bildverbesserungen und GIS-Applikationen)


Geographische Fernerkundung III (Geometrische Bildverbesserungen und GIS-Applikationen)

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

4. Semester



Stunden / Wo:

2 VU

Anzahl der ECTS Anrecnugsp.:

6

Vortragende/r (Mitwirkende) Sulzer Wolfgang Institut Institut für Geographie und Raumforschung, Karl-Franzens-Universität Graz Heinrichstraße 36, 8010 Graz Lehrinhalt

• Geometrische Operationen • Mosaikierung von geocodierten Bilddaten • Raster GIS Applikationen

- Grundlagen eines Raster GIS - Thematische Datenlayer - GIS-Analyse-Funktionen - Geometrischer Bezug zu Rasterklasse - Glätten von Klassifikationsergebnissen mittels GIS-Funktion - Graphische Modellierung von Rasterdaten - Verknüpfung Raster-Vektor-GIS - Geländemodellierungen

• Virtual GIS Applikationen Lehrziel

Ziel der Lehrveranstaltung ist die Vermittlung der Grundlagen von geometrischen Operationen innerhalb eines digitalen Bildverarbeitungssystems sowie das Mosaikieren von geocodierten Bilddaten. Weiters werden Fertigkeiten in RasterGIS- bzw. VirtualGIS Applikationen vermittelt. Diese sollen anhand anwendungsorientierter Beispiele geübt und gefestigt werden.


60

Anwendungsorientierte Fernerkundung III (Geomorphologie und Geologie)


Anwendungsorientierte Fernerkundung III (Geomorphologie und Geologie)

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

4. Semester



Stunden / Wo:

2 VU

Anzahl der ECTS Anrecnugsp.:

4

Vortragende/r (Mitwirkende) Leber Diethard Institut Institut für Geographie und Raumforschung, Karl-Franzens-Universität Graz Heinrichstraße 36, 8010 Graz Lehrinhalt

• Kurzeinführung Ziel und Aufgaben der "geologischen Fernerkundung"+ • Welche Datensätze für welche konkrete Fragestellung • Spektrale Bildverbesserungsverfahren zur Hervorhebung der Lithologie in multispektralen

und hyperspektralen Daten • Filterverfahren zur Hervorhebung von tektonischen und morphologischen Elementen • Bearbeitung eines Projektes mit Schwerpunkt lithologische Kartierung/Erosion mittels

Datensätzen aus Ägypten • Bearbeitung eines Projektes mit Schwerpunkt Tektonik in bezug auf

Hydrologie/Hydrogeologie/Hydrogeographie • Bearbeitung eines Projektes mit Schwerpunkt "Georisikokartierung Hochgebirge"

Lehrziel

Vermittlung der Grundlagen der Geologischen und geomorphologischen Fernerkundung insbesondere der multi- und hyperspektralen Analyse mittels konkreter Fragestellungen


61

Appendix 3: Space Communication and Navigation

Nachrichtensatelliten



LV-Nr.:

441.034

Semester:

1. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


6


Koudelka Otto Institut


Lehrinhalt

Grundlagen von Kommunikationssatelliten, Berechnung der geostationären Umlaufbahn, Aufbau der nachrichtentechnischen Nutzlast (Transponder), der mechanischen und elektrischen Subsysteme eines Satelliten, Aufbau und Wirkungsweise von Erdefunkstellen, analoge und digitale Modulationsverfahren für die Satellitenkommunikation (insbes. Frequenzmodulation, Phasenmodulation) Fehlersicherungsverfahren, Zugriffsverfahren (TDMA, Satellite-switched TDMA, Mehrfrequenz-TDMA,FDMA, CDMA, Berechnung der Leistungsbilanz für Satellitenübertragungssysteme, Anwendungen und Systeme (u.a.Direkt-TV, Very Small Aperture Terminal Systems- VSATs, Hochgeschwindigkeits-Internetzugang via Satellit, Sicherung von Dienstqualität in satellitengestützten IP-Netzen)

Lehrziel

Die Lehrveranstaltung hat zum Ziel, Grundlagen der Satellitenkommunikation, Aufbau und Wirkungsweise von Erdefunkstellen und Satelliten sowie praktische Anwendungen zu vermitteln. Die Übungen zur Lehrveranstaltung "Nachrichtensatelliten" dienen der Vertiefung des Stoffes durch Rechenbeispiele. Weiters werden Bodenstationen im Betrieb sowie Kommunikationsexperimente vorgestellt.

Lehrmethode Blockvorlesung (in Englisch) und Rechenübungen

62

Übungen zu Nachrichtensatelliten



LV-Nr.:

441.035

Semester:

1. Semester


Übung

Stunden / Wo:

1 UE


3




Lehrinhalt

Grundlagen von Kommunikationssatelliten, Berechnung der geostationären Umlaufbahn, Aufbau der nachrichtentechnischen Nutzlast (Transponder), der mechanischen und elektrischen Subsysteme eines Satelliten Aufbau und Wirkungsweise von Erdefunkstellen analoge und digitale Modulationsverfahren für die Satellitenkommunikation (insbes. Frequenzmodulation, Phasenmodulation) Fehlersicherungsverfahren, Zugriffsverfahren (TDMA, Satellite-switched TDMA, Mehrfrequenz-TDMA,FDMA, CDMA, Berechnung der Leistungsbilanz für Satellitenübertragungssysteme Anwendungen und Systeme (u.a.Direkt-TV, Very Small Aperture Terminal Systems- VSATs, Hochgeschwindigkeits-Internetzugang via Satellit, Sicherung von Dienstqualität in satellitengestützten IP- Netzen)

Lehrziel

Die Lehrveranstaltung hat zum Ziel durch Rechenübungen und Experimente unter Einbeziehungen von Satellitenübertragungssystemen Grundlagen der Satelliten-kommunikation, Aufbau und Wirkungsweise von Erdefunkstellen und Satelliten sowie praktische Anwendungen zu vermitteln. Die Übungen zur Lehrveranstaltung "Nachrichten-satelliten" dienen der Vertiefung des Stoffes durch Rechenbeispiele. Weiters werden Boden-stationen im Betrieb sowie Kommunikationsexperimente vorgestellt.

Lehrmethode Blockvorlesung (in Englisch)

63

Ausgewählte Kapitel aus Weltraumforschung


Ausgewählte Kapitel aus Weltraumforschung

LV-Nr.:

441.037

Semester:

1. Semester


Seminar

Stunden / Wo:

2 SE


6


Riedler Willibald Institut


Lehrinhalt

Vertiefung und Diskussion der bei der Diplomarbeit durchgeführten praktischen Arbeit im Bereich der Weltraumforschung

Lehrziel

Erziehung zum selbständigen Lösen von Problemen im Bereich der Weltraumforschung und Ausbildung in Präsentationstechniken für Seminarvorträge

Lehrmethode Praktisches Arbeiten in Projekten

64

Trägersysteme


Trägersysteme

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

1. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


6


Gryksa Werner Institut


Lehrinhalt

1 Gegenwärtige Trägersysteme 1.1 Einführung

Raumfahrt Geschichte 1.2 Physikalische Grundlagen 1.3 Aufbau und Arbeitsweise einer Rakete

Antriebsprinzip (Impulssatz) Stufenprinzip Aufbau einer Rakete (Tank, Antrieb, Struktur) Antriebsprinzip eines Raketenmotors (Brennkammer, Spez. Impuls, Schubdüse, Feststofftriebwerke, Flüssigtriebwerke)

1.4 Auftretende Belastungen und Kräfte eines Trägersystems Potentielle Energie (Schwereverluste)

1.5 Geographische Auswahl von Startplätzen 1.6 Bemannte- und Unbemannte Trägersysteme 1.7 Materialien

Heiße Strukturen (Triebwerk, Wiedereintritt) Kryogene Komponenten (Tank, Treibstoffleitungen)

1.8 Kosten (Trägersystem, Startplatz, Bodenpersonal) 2 Zukünftige Trägersysteme

2.1 Einführung 2.2 Konzepte von zukünftigen Trägersystemen 2.3 Konfigurationen (Mehrstufige, Einstufige, Wiederverwendbare (Voll- und Teilweise)) 2.4 Entwicklungsprogramme

NASA (X 33;X 38;CRV) ESA (FESTIP;FLTP;RLV;GSTP3 )

2.5 Technologieentwicklungen für zukünftige Trägersysteme Triebwerke (Feststofftriebwerke, Flüssigkeitstriebwerke) Kryogene Antriebe (Wasserstoff – Slush, Komposit – Treibstoffleitungen)

2.6 Markttrends Raumtransportkosten Ökonomische Vorteile der Wiederverwendbaren Trägersysteme Kommerzielle Raumtransporte

2.7 Zusammenfassung und Entwicklungstrends

65

Lehrziel Ziel dieser Vorlesung ist es, den interessierten Studenten in die Problematik der Raum-transportsysteme einzuführen. Da für alle Weltraummissionen stets ein geeignetes Transportmittel zur Verfügung stehen muss, ist es notwendig, über auftretende Belastungen, Randbedingungen und Problematiken bezüglich der zu transportierenden Nutzlasten Bescheid zu wissen. Hierbei werden sowohl verschiedene wichtige Umlaufbahnen/Transferbahnen, sowie die benötigte Geschwindigkeiten, auftretenden Kräfte und Temperaturen besprochen. Einen weiteren wichtigen Aspekt bilden die Antriebssysteme und das Stufenprinzip eines Trägers. Neben der richtigen geographischen Auswahl von Startplätzen rundet die Betrachtung geeigneter Materialien und Kosten das Bild ab. An Hand von einem Vertreter eines „Einmalverwendbaren Trägersystems“ und eines „Wiederverwendbaren Trägersystems“ und der damit verbundenen Problematik für die bemannte Raumfahrt, soll die zweite Phase der Vorlesungen vorbereitet werden. Diese zweite Phase richtet ihren Schwerpunkt hauptsächlich auf die in Zukunft verwendeten Trägersysteme. Hierbei sollen Untersuchungen zum Thema „Neue Triebwerksanforderungen, zukünftige Antriebssysteme“ und kommerzielle Aspekte durchgeführt werden. Aktuelle Entwicklungen, ökonomische Vor-/Nachteile und die noch zu lösenden Probleme sowie die verschiedenen Trends sind wichtige Schwerpunkte und ermöglichen den Interessenten eine breitgefächerte Vorschau auf Spezialgebiete mit Zukunft. Die einzigartige Zusammenarbeit zwischen Universitäten und der Industrie gewährleistet neben der Grundlagenforschung, den praktischen Aspekt einer für die Zukunft marktgerechten Ausbildung. Diplomarbeiten können bei MAGNA STEYR Space Technology in GRAZ an aktuellen Themen durchgeführt werden.

Lehrmethode

Vorlesung

66

Radartechnik


Radartechnik

LV-Nr.:

441.144

Semester:

1. Semester


Seminar

Stunden / Wo:

2 SE


4


Randeu Walter Institut


Lehrinhalt

Entwicklung von Hardware und Software für radartechnische Geräte und System-komponenten, unter Benützung von CAD- und Simulationseinrichtungen; Bearbeitung abgegrenzter Bereiche auf dem Gebiet der Radardatenanalyse und -Interpretation, sowie Wellenausbreitungsuntersuchungen für Fest- und Mobilfunk und -navigation

Lehrziel

Ziel ist es, den Studierenden Kenntnisse in der selbständigen Entwicklung von radartechnischen Geräten und Systemkomponenten, sowie die Gewinnung, Analyse und Verarbeitung von Radar- und Ausbreitungsdaten, zu vermitteln.

Lehrmethode Praktisches Arbeiten und Entwickeln im Rahmen von Forschungsprojekten

67

Nachrichtentechnik


Nachrichtentechnik

LV-Nr.:

441.143

Semester:

1. Semester


Seminar

Stunden / Wo:

2 SE


4


N.N. Institut


Lehrinhalt

Entwicklung von Hardware und Software für nachrichtentechnische Geräte und Systeme unter Benützung von CAD- und Simulationseinrichtungen

Lehrziel

Ziel ist es, den Studierenden Kenntnisse in der selbständigen Entwicklung von nachrichtentechnischen Geräten und Systemen zu vermitteln und ihnen die Möglichkeit zu geben, diese mit Hilfe moderner Mess- und Testeinrichtungen zu überprüfen.

Lehrmethode Praktisches Arbeiten und Entwickeln

68

Kommunikationsnetze


Kommunikationsnetze

LV-Nr.:

441.111

Semester:

2. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


6




Lehrinhalt

Grundlagen von Datenübertragungssystemen Übertragungsmedien (leitungsgebundene Systeme, Funkübertragungssysteme) Vielfachzuggriffsverfahren (Zeitmultiplex, Frequenz-multiplex, Codemultiplex, Raummultiplex), Schnittstellen und Übertragungsprotokolle für digitale Kommunikationssystemen Aufbau und Funktion von lokalen Rechnernetzen (CSMA/CD, Token Ring, Slotted Ring), Praktische Realisierungen (Ethernet, IBM Token Ring, FDDI-Ring), Frame Relay, Asynchronous Transfer Mode (ATM), Breitbandkommunikations-netze, Wireless LANs, Bluetooth

Lehrziel

Lehrziel ist die Vermittlung von Grundlagen der digitalen Datenübertragung und Anwendungen im Bereich lokaler Rechnernetze und in der Breitbandkommunikation.

Lehrmethode Blockvorlesung (in Englisch)

69

Radartechnik


Radartechnik

LV-Nr.:

441.095

Semester:

2. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


6




Lehrinhalt

Grundlagen der Radartechnik, Anwendungen, Impuls-Radar, Radargleichung, Impulskompression, Signalangepasste Filter, Radarquerschnitte, Radarantenne, Dauerstrich-Radar (Doppler, FM-CW), Festzielunterdrückung (MTI, Clutter-Filter), Impuls-Doppler-Radar (sender- u. empfängerkohärent), Spezielle Bauteile der Radartechnik (T-R-Limiter), Ambiguity-Function, Side-looking Radar, Synthetic Aperture Radar, Einblick in die Wetterradartechnik

Lehrziel

Vermittlung der grundlegenden Techniken und Verfahren der aktiven Messung von Ziel-Parametern (Vorhandensein, Ort, Geschwindigkeit, Größe)

Lehrmethode

Vorlesung

70

Navigation


Navigation

LV-Nr.:

271.205

Semester:

2. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


6


Hofmann-Wellenhof Bernhard Legat Klaus Wieser Manfred Institut

Institut für Geodäsie, Abteilung für Positionierung und Navigation, Technische Universität Graz Steyrergasse 30/II, 8010 Graz

Lehrinhalt

1. Definitionen 2. Mathematische und physikalische Grundlagen 3. Navigation und Karten 4. Navigationsverfahren

1.1 Sichtnavigation 1.2 Astronomische Navigation 1.3 Terrestrische Funknavigation 1.4 Satellitennavigation 1.5 DGPS 1.6 Inertialnavigation 1.7 Navigation mit Bildern und Bildfolgen

5. Verkehrs- und Fahrzeugleitsysteme 6. Ausblick

Lehrziel

Ziel der Lehrveranstaltung ist die Vermittlung von Grundlagen zu den derzeit in Verwendung stehenden Navigationsverfahren. Schwergewicht wird auf Radionavigationsverfahren und hier besonders auf satellitengestützte Verfahren gelegt.

Lehrmethode

Vorlesung

71

Übungen zu Navigation


Übungen zu Navigation

LV-Nr.:

271.609

Semester:

2. Semester


Übung

Stunden / Wo:

2 UE


6


Legat Klaus Institut


Lehrinhalt

Die Grundlagen der gebräuchlichsten Methoden der Navigation vor dem Hintergrund möglicher Anwendungen; Karten, astronomische Navigation, Radionavigation

Lehrziel

Vermittlung eines enzyklopäidischen Wissens über die Grundlagen der verschiedenen Verfahren der Navigation; allgemeines Wissen über gebräuchliche Navigationssysteme

Lehrmethode

Strukturskriptum, Kopien von Folien und ergänzenden Texten, Literatur, Tutorial Software

72

Hochfrequenztechnik 1



LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

2. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


6


N.N. Institut


Lehrinhalt

Grundlagen der Hochfrequenztechnik • Erzeugung hoher und höchster Frequenzen • Wellenparameter • Abstrahlung elektromagnetischer Wellen • Wellentypenwandler (Antennen) • HF-Leitungen

Lehrziel

Die LV vermittelt Grundlagen der Ausbreitung und Erzeugung elektromagnetischer Wellen. Weiters werden Theorie, Aufbau und Wirkungsweise verschiedener Antennen und spezieller HF-Leitungen behandelt. In den Übungen aus Hochfrequenztechnik 1 werden den Studierenden Verfahren der Berechnung von Antennen und besonderen Leitungsformen nahegebracht bzw. der Stoff durch praktische Beispiele vertieft.

Lehrmethode

Vorlesung

73

Übungen zu Hochfrequenztechnik 1



LV-Nr.:

441.109

Semester:

2. Semester


Übung

Stunden / Wo:

1 UE


3


Leitgeb Erich Institut


Lehrinhalt

Grundlagen der Hochfrequenztechnik • Erzeugung hoher und höchster Frequenzen • Wellenparameter • Abstrahlung elektromagnetischer Wellen • Wellentypenwandler (Antennen) • HF-Leitungen

Lehrziel

Die LV vermittelt Grundlagen der Ausbreitung und Erzeugung elektromagnetischer Wellen. Weiters werden Theorie, Aufbau und Wirkungsweise verschiedener Antennen und spezieller HF-Leitungen behandelt. In den Übungen aus Hochfrequenztechnik 1 werden den Studierenden Verfahren der Berechnung von Antennen und besonderen Leitungsformen nahegebracht bzw. der Stoff durch praktische Beispiele vertieft.

Lehrmethode

Rechenübungen

74

Signalprozessortechnik


Signalprozessortechnik

LV-Nr.:

441.067

Semester:

2. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

1 VO


2


Magnes Werner Institut


Lehrinhalt

Abriss der digitalen Signalverarbeitung, Architektur digitaler Signalprozessoren, Festkomma- und Fließkommaprozessoren, Entwicklungsumgebung und Programmierung, Hardwareentwurf von DSP-Schaltungen, Anwendungs- und Programmierbeispiele

Lehrziel

Die Kenntnis von Architektur und Aufbau soll die Grundlage für den Einstieg in die Programmierung und den Hardwareaufbau von Signalprozessor-Anwendungen bieten.

Lehrmethode

Vorlesung

75

Informationstheorie und Codierung


Informationstheorie und Codierung

LV-Nr.:

441.026

Semester:

2. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


4




Lehrinhalt

• Einleitung, Grundbegriffe • Diskrete Informationsquellen, Informationsgehalt statistisch unabhängiger Zeichen

sowie diskreter Quellen statistisch verbundener Zeichen, • Kontinuierliche Informationsquellen, Entropie kontinuierlicher Quellen, • Ableitung der Kanalkapazität • Codierungstheorie, Grundbegriffe der Codierung • Quellencodierung, redundanzmindernde Verfahren (verlustbehaftete und nicht

verlustbehaftete Verfahren), • Codierung nach Huffman sowie Fano, Lauflängencodierung, Grundlagen der

komprimierten Bildübertragung • Kanalcodierung: Grundlagen, prüfbare Codes, korrigierbare Codes • Blockcodes (binäre, nicht binäre): Hammingcodes, zyklische Codes, BCH-Codes,

Reed-Solomon Codes • Faltungscodes, Decodierverfahren (sequentielle Decodierung, Viterbi Decodierung) • Turbo-Codes • Codiergewinn, Gegenüberstellung der Leistungsfähigkeit

Lehrziel

Lehrziel ist die Vermittlung von Grundlagen der Informationstheorie und von Verfahren der Optimierung zur bestmöglichen Nutzung der Kanalkapazität und Fehlersicherung von Übertragungssystemen durch Codierung. In den Übungen zu Informationstheorie und Codierung wird der Stoff der Verlesung durch Rechenbeispiele vertieft.

Lehrmethode

Vorlesung

76

Übungen zu Informationstheorie und Codierung


Übungen zu Informationstheorie und Codierung

LV-Nr.:

441.027

Semester:

2. Semester


Übung

Stunden / Wo:

1 UE


2


Birnbacher Ulla Institut


Lehrinhalt

• Einleitung, Grundbegriffe • Diskrete Informationsquellen, Informationsgehalt statistisch unabhängiger Zeichen sowie

diskreter Quellen statistisch verbundener Zeichen, • Kontinuierliche Informationsquellen, Entropie kontinuierlicher Quellen, • Ableitung der Kanalkapazität • Codierungstheorie, Grundbegriffe der Codierung • Quellencodierung, redundanzmindernde Verfahren (verlustbehaftete und nicht

verlustbehaftete Verfahren), Codierung nach Huffman sowie Fano, Lauflängencodierung, Grundlagen der komprimierten Bildübertragung

• Kanalcodierung: Grundlagen, prüfbare Codes, korrigierbare Codes • Blockcodes (binäre, nicht binäre): Hammingcodes, zyklische Codes, BCH-Codes, Reed-

Solomon Codes • Faltungscodes, Decodierverfahren (sequentielle Decodierung, Viterbi Decodierung) • Turbo-Codes • Codiergewinn, Gegenüberstellung der Leistungsfähigkeit

Lehrziel

Lehrziel ist die Vermittlung von Grundlagen der Informationstheorie und von Verfahren der Optimierung zur bestmöglichen Nutzung der Kanalkapazität und Fehlersicherung von Übertragungssystemen durch Codierung. In den Übungen zu Informationstheorie und Codierung wird der Stoff der Verlesung durch Rechenbeispiele vertieft.

Lehrmethode

Rechenübung

77

Satellite Positioning


Satellite Positioning

LV-Nr.:

271.604

Semester:

2. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

3 VO


6


Hofmann-Wellenhof Bernhard Legat Klaus

Institut


Lehrinhalt

Grundlagen der satellitengestützten Positionierung vor dem Hintergrund der Anwendungen von GPS. • Grundlagen der satellitengestützten Positionierung • Konzept von GPS • Referenzsysteme • Satellitenbahnen • Satellitensignal • Beobachtungsgrößen • Mathematische Modelle • Beobachtungstechniken • Datenauswertung • Vergleich mit GLONASS, Galileo • GNSS Augmentierungssysteme

Lehrziel

Vermittlung eines enzyklopäidischen Wissens zur satellitengestützten Positionierung; Grundkenntnisse über GPS, GLONASS, Galileo und GNSS Augmentierungssysteme

Lehrmethode

Vorlesung

78

Übungen zu Satellite Positioning


Übungen zu Satellite Positioning

LV-Nr.:

271.605

Semester:

2. Semester


Übung

Stunden / Wo:

1 IU


2


Legat Klaus Institut


Lehrinhalt

Grundlagen der satellitengestützten Positionierung vor dem Hintergrund der Anwendungen von GPS; Messung und Auswertung von GPS-Daten

Lehrziel

Vermittlung eines enzyklopädischen Wissens zur satellitengestützten Positionierung; Grundkenntnisse über GPS, GLONASS, Galileo und GNSS Augmentierungssysteme

Lehrmethode

Erprobung verschiedener Messtechniken mit GPS-Empfängern, Datenauswertung

79

Time Series Analysis and Filtering


Time Series Analysis and Filtering

LV-Nr.:

274.514

Semester:

2. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


4


Pail Roland Institut


Lehrinhalt

Raum- und Spektralbereich: ebene und sphärische Geometrie. Fouriertransformation: DFT, FFT. Grenzen der Auflösung: Aliasing, Abtasttheorem; Spectral leakage; Gibbs'sches Phänomen. Digitale frequenzselektive Filterung. Hochpass- und Tiefpassfilterung, Differentiation und Integration, Feldfortsetzung, Elimination des Messrauschens. Korrelationsanalyse. Lineare Schätztheorie: Interpolation, Extrapolation, Kollokation. Dynamische Systeme: Kalman-Filter: zentrale und dezentrale Filterung. Datenfusion.

Lehrziel

Fundierte Vermittlung der Theorie und Anwendung von Analyse- und Filtertechniken auf diverse geodätisch relevante Fragestellungen, wobei besonderer Wert auf die praktische Umsetzung und die Grenzen der Anwendbarkeit unterschiedlicher Methoden gelegt wird. Ziel ist es, die Eigenschaften unterschiedlicher Analysemethoden aufzuzeigen, sodass ein Absolvent dieser LV in der Lage ist, für sein praktisches Problem das passende Verfahren zu identifizieren und auch umsetzen zu können.

Lehrmethode

Vortrag mit audiovisueller Unterstützung, Einsatz von Softwarepaketen (MATLAB, ...)

80

Übungen zu Time Series Analysis and Filtering


Übungen zu Time Series Analysis and Filtering

LV-Nr.:

274.515

Semester:

2. Semester


Übung

Stunden / Wo:

2 UE


4


Pail Roland Institut


Lehrinhalt

Diskussion und Lösung von Analyse- und Filterungsproblemen, an Hand von praktischen geowissenschaftlichen Anwendungen. Datenfusion.

Lehrziel

Fundierte Vermittlung der Theorie und Anwendung von Analyse- und Filtertechniken auf diverse geodätisch relevante Fragestellungen, wobei besonderer Wert auf die praktische Umsetzung und die Grenzen der Anwendbarkeit unterschiedlicher Methoden gelegt wird. Ziel ist es, die Eigenschaften unterschiedlicher Analysemethoden aufzuzeigen, sodass ein Absolvent dieser LV in der Lage ist, für sein praktisches Problem das passende Verfahren zu identifizieren und auch umsetzen zu können.

Lehrmethode

Behandlung (mittels mathem. Software bzw. eigener Programme) von praxisrelevanten Aufgabenstellungen unter Anleitung bzw. selbständig

81

Wetterradartechnik


Wetterradartechnik

LV-Nr.:

441.094

Semester:

3. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


4




Lehrinhalt

Physikalische Parameter von Niederschlagspartikeln (Formen, Materialparameter, Dichten und Größenverteilungen); Berechnungsmethoden für die komplexen Streuamplituden von einzelnen Partikeln, Fallbeispiele; Erarbeitung und Definition der Radarmessgrößen, Reflektivität (Z), differentielle Reflektivität (ZDR), Lineares und Zirkulares Depolarisationsverhältnis (LDR, CDR), Korrelation zwischen ko- und kreuzpolaren Reflektivitäten; Zusammenhang dieser Radarmessgrößen mit meteorologischen Parametern (Niederschlagsart und -rate, Tropfenneigung, Grad der Gemeinsamkeit der Neigung); Wetterradargleichung und Reichweitenabschätzung; Fluktuation der Einzelimpulsechos von Partikelensembles (Verteilungsfunktionen, zeitliche Dekorrelation für verschiedene Niederschlagsarten und Ground Clutter); Echointegration, Integrationszahl und Konfidenzintervalle; Entwurf von Wetterradarsystemen (Hardware, Signalverarbeitung, Datenpräsentation); Kalibrationsverfahren (absolute Kalibration - Systemkonstante; Linearisierung des dynamischen Bereichs; Ausrichtgenauigkeit; Entfernungsgenauigkeit); Doppler- Wetterradars (Empfänger- und Senderkohärent), zusätzlich gewinnbare Messgrößen; Ermittlung von Strömungsfeldern aus Doppler-Radar-Daten (VAD- und VVP-Techniken); Methoden zur Erkennung und Unterdrückung von Grond Clutter; Diskussion der Messfehler und ihrer Auswirkungen auf die interpretierten meteorologischen und wolkenphysikalischen Größen; Wetterradaranwendungen; Überblick über Wetterradarnetze (national und international); Demonstration des mehrparametrigen Forschungs-Wetterradars Graz-Hilmwarte und der Bildprodukte des Mitteleuropäischen Wetterradarverbunds.

Lehrziel

Vermittlung der wichtigsten Kenntnisse über die Funktionsweise und technische Auslegung von Wetterradaranlagen, die mit ihnen zu gewinnenden Messgrößen und die daraus ableitbaren meteorologischen und wolkenphysikalischen Parameter, samt den dabei zu berücksichtigenden Einschränkungen

Lehrmethode

Vorlesung mit abschließender Demonstration/Exkursion

82




LV-Nr.:

441.112

Semester:

3. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

3 VO


6


N. N. Institut


Lehrinhalt

Verfahren, Komponenten und Anwendungen der Hoch- und Höchstfrequenztechnik 1. Freiraumausbreitung (leitungsungebunden)

Wellenausbreitung in der Ionosphäre Wellenausbreitung in der Troposphäre

2. HF-Leitungen (leitungsgebunden) Hohlleiter Streifenleiter Übersicht Lichtwellenleiter

3. Mikro- und Millimeterwellenbauelemente 4. Spezielle Antennen

Lehrziel

Die LV vermittelt Anwendungen der Ausbreitung und Erzeugung elektromagnetischer Wellen. Weiters werden spezielle Antennen und spezielle HF-Leitungen behandelt. In den Übungen aus Hochfrequenztechnik 2 werden den Studierenden Verfahren der Berechnung von Antennen und besonderen Leitungsformen nahegebracht bzw. der Stoff durch praktische Beispiele vertieft.

Lehrmethode

Vorlesung

83




LV-Nr.:

441.113

Semester:

3. Semester


Übung

Stunden / Wo:

1 UE


2


Leitgeb Erich Institut


Lehrinhalt

Verfahren, Komponenten und Anwendungen der Hoch- und Höchstfrequenztechnik 1. Freiraumausbreitung (leitungsungebunden)

Wellenausbreitung in der Ionosphäre Wellenausbreitung in der Troposphäre

2. HF-Leitungen (leitungsgebunden) Hohlleiter Streifenleiter Übersicht Lichtwellenleiter

3. Mikro- und Millimeterwellenbauelemente 4. Spezielle Antennen

Lehrziel

Die LV vermittelt Anwendungen der Ausbreitung und Erzeugung elektromagnetischer Wellen. Weiters werden spezielle Antennen und spezielle HF-Leitungen behandelt. In den Übungen aus Hochfrequenztechnik 2 werden den Studierenden Verfahren der Berechnung von Antennen und besonderen Leitungsformen nahegebracht bzw. der Stoff durch praktische Beispiele vertieft.

Lehrmethode

Rechenübung

84

Galileo


Galileo

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

3. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

1 VO


2


Hofmann-Wellenhof Bernhard (1) Wasle Elmar (2)

Institut

(1) Institut für Geodäsie, Abteilung für Positionierung und Navigation, Technische Universität Graz Steyrergasse 30/II, 8010 Graz

(2) TeleConsult-Austria GmbH Schwarzbauerweg 3, 8043 Graz

Lehrinhalt

Die Vorlesung weist folgende Struktur auf: 1. Global Navigation Satellite Systems – European Contributions (GNSS-1, GNSS-2) 2. EGNOS 3. Galileo

• Basic concept • System architecture • Satellite signal and observables • System capabilities and accuracies

4. Combination of Galileo with other systems Lehrziel

Die Vorlesung kann wahlweise in Deutsch oder Englisch angeboten werden. Bei dieser Vorlesung wird die Lehrveranstaltung „Satellite Positioning“ vorausgesetzt. Es wird also angenommen, dass GPS in Theorie und Praxis gut bekannt ist. Besonderer Wert liegt beim Lehrziel daher auf den wesentlichen Unterschieden zwischen Galileo und GPS.

Lehrmethode

Vorlesung

85

Festigkeitsberechnungen für Raumfahrtkomponenten


Festigkeitsberechnungen für Raumfahrtkomponenten

LV-Nr.:

xxx.xxx

Semester:

3. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

1 VO


2


Pinkas Wolfgang Institut


Lehrinhalt

• Materialauswahl • Belastungsannahmen • Berechnungsmethoden

- Anforderungen an Methoden, Sicherheits-Margen - Finite-Elemente-Methode, (nichtlineare Materialgesetze, Berücksichtigung von

nichtlinearen Effekten wie large strain und stress stiffening) - Bruchmechanische Betrachtungen - Rissfortschrittanalyse

• Versagensmodi (failure mode analysis) • Probabilistische Fertigkeitsrechnung und Versagenswahrscheinlichkeit • Qualifikation von Bauteilen mit Komponententests • Raumfahrtkomponenten im Ariane 5 Programm

Lehrziel

Den Hörern wird ein Überblick über Methoden der Festigkeitsberechnung im Umfeld von mechanischen Raumfahrtskomponenten geboten. Es werden Beispiele für die Anwendung und deren Grenzen gezeigt. Zur Vertiefung werden Literaturhinweise gegeben.


86

Einführung in Systeme wissenschaftlicher Satelliten


Einführung in Systeme wissenschaftlicher Satelliten

LV-Nr.:

441.045

Semester:

4. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

1 VO


3


Schmidt Rudolf Institut


Lehrinhalt

Aufbau und Funktion von wissenschaftlichen Satelliten, z. B. Nutzlasten, Lageregelung, Antriebe, Datenübertragung, Sensorik, Satellitenbahnen, Raketen, Qualitätssicherung, Anforderung an mechanische und elektrische Komponenten, Industrieaufträge, Zeitpläne, Managementprinzipien

Lehrziel

Regung des Interesses an der wissenschaftlichen Raumfahrt und Vorbereitung der Studierenden auf industrielle Aufgaben, Einsicht in die wissenschaftlichen und industriellen Zusammenhänge in der Weltraumfahrt, Verständnis der Funktionsweise von komplexen wissenschaftlichen Systemen und deren Entwicklung durch internationale Industrie-Konsortien

Lehrmethode

Vorlesung mit Verwendung von audiovisuellem Material von der Europäischen Weltraum-behörde

87




LV-Nr.:

441.142

Semester:

4. Semester


Seminar

Stunden / Wo:

2 SE


4




Lehrinhalt

Behandlung von applikationsorientierten Problemen der Satellitennachrichtentechnik, vor allem Internetzugang über Satellit, übertragungstechnische und Protokollaspekte, Garantie von Dienstqualität in IP-Netzen

Lehrziel

Die in der LV Nachrichtensatelliten vermittelten Kenntnisse auf den Gebieten des Vielfachzugriffs, Modulation und Codierung sowie der Satellitennetze werden im Rahmen des Seminars vertieft.

Lehrmethode

Praktisches Arbeiten und Seminare

88

Präzisionszeitmessung


Präzisionszeitmessung

LV-Nr.:

441.085

Semester:

4. Semester


Vorlesung

Stunden / Wo:

2 VO


4


N.N. Institut


Lehrinhalt

• Einleitung - Geschichtliches, Anwendungsbeispiele • Zeit, Zeiteinheit und Zeitskalen, Astronomische Zeitskalen, Atomzeitskalen, Internationale

Koordination • Zeithaltung • Generierung einer Zeitskala, Frequenznormale und Uhren, Stabilität • Stabilitätsmaße, Frequenznormale, Zeitfehler (Uhrzeitabweichung) • Frequenz- und Zeitvergleich, Aufbau einer Normalzeitanlage (Messaufbau, Messungen,

Datenaustausch) • Frequenz- und Zeitvergleichsmethoden

Lehrziel

Lehrziel ist die Vermittlung von Grundlagen des weltweiten Frequenz- und Zeitvergleichs; Anwendungen (z.B. für Navigation) und Experimente werden vorgestellt.

Lehrmethode

Vorlesung

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