Vermessung von Gewässern

Die Gewässervermessung stellt besondere Anforderungen an die Vorbereitung und Durchführung der Vermessung. Diese Anforderungen werden im Folgenden erläutert.

Eine Vermessung ist stark geprägt vom optischen Eindruck bei der Aufnahme. Der Vermesser sieht das zu vermessende Objekt und entscheidet, welche Punkte notwendig sind um das Objekt ausreichend detailliert beschreiben zu können. Diese grundlegende Methodik wird sowohl bei einer klassischen Vermessung vor Ort genutzt, bei der der Vermesser nur genau diese Punkte aufnimmt, als auch bei der Fernerkundung, bei der der Vermesser entscheidet, welche Punkte aus der Gesamtmenge aller Punkte genutzt werden um das Objekt zu beschreiben.

Aber nur bei kleineren Gewässern mit geringem Wasserstand und klarem Wasser ist die Gewässersohle noch zu erkennen. Ist dies nicht mehr der Fall, so ist der Vermesser darauf angewiesen genügend Punkte aufzunehmen um Form und Verlauf der Gewässersohle darstellen zu können. Es müssen also im Gewässer immer mehr Punkte als an Land aufgenommen werden um für die Modellierung der Gewässersohle die wesentlichen Punkte zur Verfügung zu haben.

Nicht jedes Messverfahren kann unter Wasser eingesetzt werden, einige sind aber auch nur für die Vermessung innerhalb des Wassers geeignet. Es ist immer schwierig, von einem Medium mit geringer optischer Dichte (Luft) in ein Medium größerer optischer Dichte (Wasser) zu messen.

Die klassische Methode den Verlauf und das Gefälle eines Fließgewässers von der Quelle bis zur Mündung zu bestimmen ist die Messung von Querprofilen in vorher abgestimmten Abständen. Diese Querprofile können als Eingangsdatum für eindimensionale hydraulische Modelle herangezogen werden. Deshalb ist dies nach wie vor die gängigste Methode um ein Fließgewässer zu vermessen. Im unbeeinflussten Gewässerbereich werden die Profile dabei rechtwinklig zur Fließrichtung aufgenommen, an Bauwerken meist entlang der Bauwerksachse.

Für aufwändigere, zwei- und dreidimensionale hydraulische Modelle genügen Querprofile nicht den Anforderungen. Diese höhenwertigeren Modellierungen benötigen als Eingangsdatum eine dementsprechende Vermessung und Abbildung des zu betrachtenden Bereichs. Dazu müssen die vielfältigen Details des Gewässerverlaufs aufgenommen werden und als digitales Modell der Gewässersohle aufbereitet werden. Diese Aufbereitung ist auch aus Querprofilen möglich, ist aber bereits zum Zeitpunkt der Ausschreibung der Vermessung die Weiterverarbeitung in einer 2D- oder 3D-Hydraulik bekannt, muss die Vermessung entsprechend angelegt werden. Dabei ist jedoch eine enge Begleitung der Vermessung durch den Hydrauliker unumgänglich!

Stehende Gewässer mit einer geringeren Fläche werden oft ebenfalls mit Querprofilen aufgenommen. Die Richtung der Querprofile wird dabei meist rechtwinklig zum größten das stehende Gewässer durchfließende Fließgewässer gewählt.

Stehende Gewässer mit größerer Fläche und damit auch meist größerer Tiefe können nur mit einem Echolot vermessen werden. Dabei haben sich mittlerweile Fächerecholote durchgesetzt, die die Gewässersohle mit einer unregelmäßigen Punktwolke aufnehmen. Falls gewünscht können daraus natürlich auch Querprofile entwickelt werden, oft wird jedoch bereits direkt mit einem digitalen Geländemodell die gesamte Gewässersohle abgebildet.

Die Tiefe des Gewässers ist entscheidend sowohl für Wahl der Vermessungsmethode als auch für den Aufwand, der bei der Vermessung betrieben werden muss.

Bis zu einer Gewässertiefe von maximal 1,5m kann der Vermesser das Gewässer durchwaten. Dabei kann er sich einen guten Eindruck über den Verlauf der Gewässersohle verschaffen.

Bauwerksvermessung mit Tachymeter und Boot

Ab einer Wassertiefe größer 1,5m muss die Vermessung von einem Boot aus erfolgen. Damit steigt schlagartig der Aufwand bei der Vermessung. Ein Boot muss gestellt werden, es muss vor Ort zu Wasser gelassen werden, im Boot und am Ufer muss zusätzliches Personal aufgewendet werden. Die Vermessung wird damit aufwändiger und teurer.

Bis zu einer maximalen Wassertiefe von 4m kann noch mit einem Abstich oder mit Tachymeter und Reflektor die Gewässersohle gemessen werden. Je tiefer das Wasser ist umso schwieriger wird es für den Vermesser Details an der Sohle zu erkennen und zu erfassen.

Ab einer Wassertiefe größer 4m kann nur noch mit einem Echolot die Gewässersohle aufgenommen werden. Abhängig von der Gewässertiefe muss ein Echolot mit passender Frequenz gewählt werden. Es kann durchaus auch sinnvoll sein bereits ab einer Wassertiefe von 1m die Gewässersohle mit einem Echolot aufzunehmen.

Als (noch) außergewöhnliche Vermessungsmethode unter der Wasseroberfläche ist das Laserscanning oder LIDAR zu nennen. Laser mit geeigneter Wellenlänge können die Wasseroberfläche durchdringen und damit sowohl das trockene Gelände als auch die Gewässersohle aufnehmen. Dies ist aber nur mit erheblichem Aufwand möglich und damit nur bei einigen wenigen Sonderfällen sinnvoll. Diese werden bei den Anwendungsempfehlungen beschrieben.

Bei der Gewässervermessung ist eine besondere Gefährdung für den Vermesser immer gegeben. Neben der Wassertiefe selbst ist es vor allem die Fließgeschwindigkeit, die eine Gefahr darstellt. Dazu kommen die Rutschgefahr bei schlammigem oder veralgtem Untergrund und die Stolpergefahr durch nicht sichtbare Hindernisse.

Die Vorgaben der Arbeitssicherheit sind daher immer zu beachten, das Tragen entsprechender Schutzausrüstung ist erforderlich!