Freiwillige der NH Land Surveyors Association besteigen den Mt. Tecumseh, um ein Problem zu lösen, das entstand, als moderne Messungen die Berechnungen von 1877 nicht bestätigten. Photo by Marshall Hudson
Ich stehe auf dem Gipfel eines Berges und bin mitten in einer Kontroverse. Wie hoch ist der Mt. Tecumseh eigentlich genau? Der Appalachian Mountain Club (AMC) listet 48 Berge in New Hampshire mit einer Höhe von über 4.000 Fuß auf. AMC „Peak-Bagger“, die alle 48 Berge besteigen, verdienen sich das Recht auf Prahlerei und ein hübsches kleines Abzeichen für ihre Leistung. Ich habe es geschafft und habe den kleinen Aufnäher, der es beweist. Der Mt. Tecumseh ist einer der 48 Berge und wird mit einer Höhe von 4.003 Fuß aufgeführt, was ihn gerade noch auf die begehrte 4.000-Fuß-Liste bringt.
Aber was wäre, wenn der Mt. Tecumseh nicht wirklich über 4.000 Fuß wäre? Müsste der AMC seine Liste überarbeiten, die Reiseführer neu schreiben und den Tecumseh aus der Liste streichen? Müssten neue Gipfelbesteiger nur 47 Berge besteigen? Würde es zwei verschiedene Führer, zwei Aufnäher und zwei verschiedene Kategorien von Bergsteigern geben – die alten „48-er“ versus die neuen „47-er“? Müsste ich mein kleines, schickes Abzeichen zurückgeben? Stellen Sie sich nur die Kontroverse vor, die ein paar Meter Höhe auslösen könnten.
Die vom AMC angegebene Höhe stammt wahrscheinlich von der USGS Quadrangle Map, die den Gipfel mit einer Höhe von 4.003 Fuß angibt. Aber wie ist diese Höhe auf das Quadrangle Sheet gekommen? Die Antwort ist Triangulation und eine Menge mathematischer Berechnungen. Im Jahr 1877, Elihu T. Quimby, ein Mathematikprofessor am Dartmouth College, in seinen Sommerferien für die United States Coast Survey (USCS) gearbeitet. Quimby war zum stellvertretenden Assistenten der US Coast Survey ernannt worden, und zusammen mit fünf anderen Wissenschaftlern, ein paar einfachen Vermessungsinstrumenten, einigen Low-Tech-Geräten und einer Menge mathematischer Berechnungen erstellte er ein Triangulationsnetz, sowohl horizontal als auch vertikal, quer durch New Hampshire.
Quimbys Berechnungshefte sind erhalten. Für Vermessungsingenieure, Geschichtsstudenten und Mathefreaks sind seine Berechnungen fast magisch, da er ordentlich und methodisch Winkel von einer bekannten Basishöhe aus misst, Grad-Minuten-Sekunden in Dezimalgrade umrechnet, den Sinus, Kosinus und Sekanten der Winkel bestimmt und seine Zahlen in Logarithmen umrechnet, alles ohne Taschenrechner oder Computer. Quimbys Berechnungen werden mit vielen Stellen hinter dem Komma durchgeführt, um eine hohe Präzision zu erreichen. Indem er die Prozedur von vielen verschiedenen Basisstationen aus mehrfach wiederholte, konnte Quimby diese Theoreme zur Lösung von Winkel-Seiten-Winkel-Dreiecken (die so manchen Highschool-Schüler quälten) nutzen, um die Höhe vieler Berge in New Hampshire mit hoher Genauigkeit zu bestimmen.
Quimby berechnete, dass der Mt. Tecumseh 4.003 Fuß über dem Meeresspiegel lag, und etwa 142 Jahre lang zweifelte niemand an seiner berechneten Gipfelhöhe. Dann kam LiDAR. LiDAR, das steht für Light Detection and Ranging. Es ist eine Fernerkundungsmethode, die Licht in Form eines gepulsten Lasers verwendet, um variable Entfernungen zur Erde von einem Flugzeug aus zu messen. Denken Sie an Radar oder Sonar von einem U-Boot aus.
Professor Quimbys Originalberechnungen. Foto von Marshall Hudson
Im Jahr 2019 wurde ein mit LiDAR ausgestattetes USGS-Flugzeug über den White Mountains eingesetzt, um die Genauigkeit der alten USGS Quad Sheets zu verbessern. Diese LiDAR-Bilder zeigten eine geschätzte Gipfelhöhe von 3.995 Fuß auf dem Gipfel des Mt. Tecumseh. Wenn diese LiDAR-Höhe korrekt ist, dann wäre der Mt. Tecumseh nicht höher als 4.000 Fuß. Zum Leidwesen aller Gipfelstürmer drohen diese widersprüchlichen Daten nun, den Mt. Tecumseh aus der begehrten Liste der höchsten Gipfel von New Hampshire zu streichen.
Die LiDAR-Genauigkeit ist im Allgemeinen recht gut, aber wenn der Boden durch dichte Baumbestände oder andere Hindernisse verdeckt ist, kann sie variieren. Der gepulste LiDAR-Laser deckt die Bodenoberfläche in einem etwa 2 Quadratmeter großen Gittermuster ab, und es gibt keine Möglichkeit herauszufinden, ob das Pulsmuster den allerhöchsten Felsgipfel getroffen hat oder nur über ihn hinweggefegt ist und alles um ihn herum getroffen hat. Mit einer undefinierten Genauigkeit von plus/minus ein paar Fuß könnte der Mt. Tecumseh vielleicht, nur vielleicht, wieder auf die begehrte 4.000-Fuß-Liste klettern.
So, wie hoch ist der Mt. Tecumseh genau und wie lässt sich die Kontroverse am besten lösen? Ist die 2019er High-Tech-LiDAR-Höhe von 3.995 Fuß genauer als Quimbys Low-Tech-Triangulations-Höhe von 4.003 Fuß aus dem Jahr 1877? An der Kontroverse beteiligte sich eine Gruppe freiwilliger Vermesser der New Hampshire Land Surveyors Association (NHLSA). Die Gruppe kam zu dem Schluss, dass sie die sperrige Vermessungsausrüstung mit dem Rucksack auf den Gipfel des Berges schleppen und mit hochpräzisen GPS-Geräten die Höhe auf dem Gipfel des Mt. Tecumseh bestimmen könnten. GPS-gemessene Höhen erfordern Hightech-Triangulationen von Satelliten in der Umlaufbahn, die mit denselben Lowtech-Mathematikformeln gelöst werden, die Quimby verwendete, nur dass wir heute Dreieckslösungen auf Computern statt auf Schmierpapier berechnen.
Zehn Vermesser aus ganz New Hampshire trafen sich an einem nebligen Morgen am Fuße des Mt. Tecumseh, um dieses Projekt in Angriff zu nehmen. Da es keine Zufahrtsstraße zum Gipfel gibt, musste die gesamte Ausrüstung mit dem Rucksack auf den Gipfel getragen werden. Die Gruppe von Vermessungsingenieuren teilte sich in kleinere Teams auf, um verschiedene Aufgaben zu bewältigen, wie z. B. die Wiederherstellung von Gebietsbezugspunkten, die Besetzung von Basisstationen, Differenzialnivellements, das Setzen eines permanenten Kontrollpunkts auf dem Gipfel und die Verteilung der Ausrüstung, um die Arbeitslast beim Hinauf- und Rücktransport aufzuteilen.
Der Mt. Tecumseh ist zwar nicht der am schwierigsten zu besteigende 4.000-Fuß-Gipfel, aber auch kein Zuckerschlecken. Es sind ca. 3 Meilen vom Trailhead über einen steilen, felsigen Pfad mit drei Wasserdurchquerungen und einem Höhenunterschied von ca. 2.200 Fuß bis zum Gipfel. Der Weg dauert etwa drei Stunden und fühlt sich länger an, wenn man neben der notwendigen Wander- und Sicherheitsausrüstung auch Stative, Autolevel, Vermessungsstäbe, Batterien, GPS-Empfänger, Antennen, Bohrer und andere Vermessungsgeräte mit sich führt. Und während Wanderausrüstungen leicht und tragbar sind, ist das bei Vermessungsausrüstungen nicht der Fall.
Zur Mittagszeit waren alle auf dem Gipfel, und mehrere GPS-Geräte kochten vor sich hin, wobei sie die Signale von überirdischen Satelliten und entfernten Basisstationen abprallten und eine Vielzahl von Messungen vornahmen. Da mehrere Geräte unabhängig voneinander arbeiteten und die Möglichkeit für vergleichende Analysen, Korrekturen, Anpassungen, Überprüfungen und doppelte Kontrollen bestand, hatte unser Team von NHLSA-Vermessern ein hohes Maß an Vertrauen in die Präzision und Genauigkeit der endgültig ermittelten Höhe. Unsere Gruppe maß die NAVD88-Höhe des Gipfels des Mt. Tecumseh, abgerundet auf den nächsten Fuß, auf … 3.997 Fuß. Damit liegt er genau zwischen der LiDAR-Höhe und
Quimbys triangulierter Höhe und unterhalb der magischen 4.000-Fuß-Grenze.
Ein permanenter Richtwert mit der Aufschrift „NHLSA – 2019- Mt. Tecumseh“ befindet sich nun auf dem Gipfel des Berges und zeigt die Gipfelhöhe von 3.997 Fuß an. Dieser Richtwert wurde in Zusammenarbeit und mit Unterstützung des USDA Forest Service gesetzt. Tut mir leid, 4.000-Fuß-plus-Befürworter und AMC 48-Gipfelstürmer überall, aber nach unserer gemessenen Höhe ist der Mt. Tecumseh nah dran, aber nicht über 4.000 Fuß und kann von Ihrer Bucket List gestrichen werden. Es sei denn, jemand baut einen drei Fuß hohen Steinhaufen auf dem Gipfel. So oder so, ich gebe mein kleines Fleckchen nicht wieder her.