Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH)

Fachbereich Vermessungswesen / Kartographie

Studiengang Vermessungswesen 2004

SoMoPlan – Handbuch

DB-gestützte Java-Applikation zur Ephemeridenberechnung vonSonne, Mond und Planeten zur Überprüfung der astronomischen Theorie

der Linien und Figuren in der Pampa von Nazca/Peru

von Gunnar Ströer

Dresden, den 25. Juli 2008

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung 2

2 Installation 3

3 Schnellstart 5

4 Benutzeroberfläche 74.1 Linien importieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

4.1.1 Import aus einer Datenbank . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84.1.2 Import aus einer Datei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

4.2 Suchparameter festlegen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114.3 Auswahlbereich definieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134.4 Berechnungsvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144.5 Ergebnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

5 Optionen 195.1 Grundeinstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195.2 Ausgabeformat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205.3 Tastatur-Kürzel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Abbildungsverzeichnis 22

Tabellenverzeichnis 23

Einleitung

Das Programm SoMoPlan ist eine Software zur automatisierten Untersuchung derLinien und Figuren in der Pampa von Nazca/Peru hinsichtlich ihrer astronomischenAusrichtung auf Sonne, Mond und Planeten unseres Sonnensystems. Die Berechnungenbasieren auf der Diplomarbeit von Andreas Schmidt aus dem Jahr 2001 bzw. demBuch „Astronomie mit dem Personal-Computer“ von Oliver Montenbruck.

Die Nazca-Linien sind riesige, in den Steinboden eingravierte Scharrbilder (Geoglyphen)in der Wüste nahe der Stadt Nazca und Palpa in Peru. Dabei handelt es sich um biszu 12km lange Linien, Dreiecke, trapezförmige Flächen und Figuren von mehrerenhundert Metern Größe, welche auf einer Fläche von ca. 500km2 – der so genanntenNazca-Ebene – liegen. Man erkennt sie nur aus größerer Entfernung, zum Beispiel vonFlugzeugen, was auch der Grund für ihre späte Entdeckung in den 30er Jahren des 20.Jahrhunderts ist.

Paul Kosok, ein amerikanischer Kulturhistoriker, entdeckte an einem 22. Juni (Tagder peruanischen Wintersonnenwende), wie die Sonne über einer Linie unterging undentwickelte daraus die Kalendertheorie. Diese Theorie besagt, dass der Zweck derLinien und Figuren darin bestand, die Auf- und Untergangspunkte von Sonne, Mondund Planeten wie auch markanten Sternen zu bestimmen.

Das Programm SoMoPlan hat die Aufgabe, die Nazca-Linien hinsichtlich ihrer mög-lichen astronomischen Ausrichtung auf Sonne, Mond und Planeten rechnerisch zuüberprüfen und damit die Kalendertheorie zu festigen oder zu widerlegen. Aufgrunddes Zeitraumes, in der die Nazca-Kultur herrschte (200 v. Chr. – 800 n. Chr.) ist einrelativ hoher Rechenaufwand nötig, um die Position von Sonne, Mond und Planetenzu berechnen. Daher wird für die Ephemeriden der Planeten eine analytische Reihen-entwicklung nach Oliver Montenbruck angewendet bzw. für den Mond die analytischeMondtheorie nach Ernest William Brown. Anschließend werden die zeitabhängigenVerbesserungen (Präzession, Nutation, Aberration) angebracht und die Koordinatenunter Beachtung der Refraktion ins lokale Horizontsystem transformiert. SoMoPlanuntersucht nun, ob die Verlängerung einer Linie auf die Sonne, den Mond oder einenPlaneten zeigt und gegebenenfalls deren Abweichung von der Linie.

Installation

SoMoPlan ist ein auf der Programmiersprache Java basierendes Programm und deshalbauf allen Plattformen lauffähig, für die es ein Java Runtime Environment (JRE) derFirma Sun Microsystems (inzwischen Oracle) gibt. Um ein Java-Programm zu startenwird ein möglichst aktuelles JRE ab Version 1.6.0 aufwärts benötigt, welches unterfolgendem Link bezogen werden kann: www.java.com

SoMoPlan wird als gepacktes Zip-Archiv angeboten und kann mit allen gängigenPackprogrammen entpackt werden. Eine portable Verwendung ist uneingeschränktmöglich, alle Schreibzugriffe sind auf das jeweilige Programmverzeichnis beschränkt.Für die Deinstallation reicht das manuelle Löschen des Ordners. Unter MicrosoftWindows wird ein Launcher (somoplan.exe) mitgeliefert, über den SoMoPlan gestartetwerden kann. Die somoplan.ini ermöglicht Anpassungen hinsichtlich der Speicherver-waltung und der Prozesspriorität. Unter Linux hingegen muss die start.jar manuellmit Java ausgeführt werden, Anpassungen für Speicher und Prozesse können nur inder jeweiligen JRE vorgenommen werden.

SoMoPlan verwendet eine Erweiterung für die Grafikbibliothek SWING, welche durchhohe Flexibilität und ein einheitliches Aussehen unter allen Betriebssystemen bekanntist. Alle externen Bibliotheken (Oracle, Grafik, . . .) wurden in die *.jar-Datei integriert,so dass keine weiteren Abhängigkeiten vorhanden sind. Das Programm wurde unterfolgenden Betriebssystemen auf Funktionalität und Lauffähigkeit getestet:

• Windows 7 Ultimate SP1 (64 Bit) – JRE 1.7.0 Update 51

• Windows XP Professional SP3 (32 Bit) – JRE 1.6.0 Update 32

• Ubuntu Linux (32 Bit) – JRE 1.6.0 Update 26

2 Installation 4

Abbildung 2.1: Startfenster von SoMoPlan mit Informationen zur JRE.

Mit dem ersten Programmstart wird automatisch das Verzeichnis des angemeldetenBenutzers als aktuelles Arbeitsverzeichnis festgelegt. Für alle zukünftigen Programm-starts wird immer das zuletzt genutzte Verzeichnis als aktuelles Arbeitsverzeichnisverwendet.

Die Java Web-Start Version von SoMoPlan benötigt keine Installation und wirdwährend der Laufzeit innerhalb eines geschützten Bereiches ausgeführt. Ab JRE 1.7.0müssen Anwendungen, die unter Java Web-Start laufen, zertifiziert sein. SoMoPlanhat eine solche Zertifizierung nicht, daher muss der Start solcher Anwendungen explizitin den Einstellungen erlaubt sein: [Systemsteuerung] ⇒ [Java] ⇒ [SicherheitsebeneMittel].

Schnellstart

Folgende Anweisungen dienen dazu, möglichst schnell einen kurzen Überblick über dieFunktionsweise von SoMoPlan zu erhalten und eine erste Untersuchung durchzuführen.

1. Zum Starten der Anwendung die Verknüpfung somoplan.exe doppelklickenbzw. die start.jar mit dem JRE aufrufen.

• Anpassungen für Speicherverwaltung und Prozesspriorität werden in dersomoplan.ini vorgenommen.

2. Über [Datei] ⇒ [Linien laden] die Beispieldatei nazca.lin importieren.

3. Über [Einstellungen] ⇒ [Grundeinstellung] gewünschte Parameter setzen.(Voreinstellung kann verwendet werden)

4. Über [Einstellungen]⇒ [Ausgabeformat] gewünschtes Ausgabeformat definieren.(Voreinstellung kann verwendet werden)

5. Tastenkombination [STRG + K] schafft einen Überblick über die verwendbarenTastatur-Kürzel.

6. Die zu untersuchenden Linien mit einem Häkchen in der letzten Spalte aus-wählen.

7. In den Registerreiter [Konfiguration] wechseln.

• Untersuchungszeitraum wählen und das Datum entsprechend in der FormDD.MM.YYYY anpassen.

• Alle gewünschten Objekte durch einen Klick auf das entsprechende Fotoaktivieren und gegebenenfalls die in der Quickinfo stehende scheinbareHelligkeit als Auswahlkriterium mit einbeziehen.

3 Schnellstart 6

8. In den Registerreiter [Auswahlbereich] wechseln.

• Toleranzbereich für Azimut und Höhe mit dem Schieberegler einstellen.

• Zielpunkt wählen, an dem die Linie mit dem Objekt übereinstimmen soll.

9. Betätigen der Enter-Taste oder Klick auf die Schaltfläche [Berechnung starten],um die Untersuchung zu starten.

• Sollten für die Berechnung relevante Informationen nicht verfügbar oderfehlerhaft sein, so wird der Anwender auf die betreffende Stelle hingewiesen.

10. Bei einem Treffer wird automatisch in den Registerreiter [Ergebnis] gewechselt.

11. Mit den Schaltflächen am unteren Rand des [Ergebnis]-Fensters können zahl-reiche astronomische Informationen zu den im Untersuchungszeitraum stattfin-denden Ereignissen abgerufen werden.

• Klick auf [Sonnenfinsternisse] bzw. [Mondfinsternisse] liefert detaillierteDaten zu den einzelnen Finsternissen.

• Klick auf [Mondphasen] berechnet die einzelnen Phasen des Mondes.

• Klick auf [Jahreszeiten] gibt den exakten Wechsel der einzelnen Zeiten aus.

12. Über [Datei] ⇒ [Ergebnis speichern] kann das Resultat der Untersuchungfestgehalten werden.

Viele Einstellungen und Möglichkeiten wurden in diesem Schnelleinstieg nicht berück-sichtigt. Er dient als ungefähre Richtlinie, wie der Anwender mit SoMoPlan umgehensollte. Weiterhin ist anzumerken, dass die im Programm verwendeten Pfade in derDatei somoplan.conf gespeichert werden, somit ist ein erneutes Auswählen des be-vorzugten Arbeitsverzeichnisses nicht erforderlich. Hilfreiche Informationen über denProgrammablauf finden sich in den Meldungen der Statusleiste wieder.

Benutzeroberfläche

Dieses Kapitel widmet sich den einzelnen Registerreitern von SoMoPlan und gehtdabei auf weitere Details ein.

4.1 Linien importieren

Es gibt grundsätzlich zwei verschiedene Möglichkeiten, die zu untersuchenden Linienin das Programm zu laden:

1. Importieren der Linien aus einer Datenbank, dem NazcaGIS, mittels einerSQL-Abfrage.

2. Importieren der Linien aus lokalen Textdateien unter Einhaltung verschiedenerSpezifikationen.

Abbildung 4.1: Vier erfolgreich importierte Linien aus einer Textdatei.

In beiden Fällen muss eine entsprechende Formatierung eingehalten werden, damit dasProgramm die Werte aus dem Hexagesimalsystem in das Dezimalsystem konvertierenkann. Auf die möglichen Varianten und programmtechnischen Toleranzen bei derFormatierung wird an späterer Stelle eingegangen.

4.1 Linien importieren 8

4.1.1 Import aus einer Datenbank

Das Nutzen einer Datenbankanbindung ist wohl der eleganteste Weg, um die zuuntersuchenden Linien in das Programm zu laden. Der Datenbankdialog (siehe Abb.4.2) teilt sich wie folgt in vier Bereiche auf:

1. Datenbank: Enthält die notwendigen Angaben, um eine Verbindung zurDatenbank erfolgreich herzustellen.

• Servername: Erwartet eine Bezeichnung für den Servers, auf dem dieDatenbank liegt.

• Port: Angabe des Ports über welchem der Datentransfer stattfinden soll.

• Datenbankname: Erwartet eine Bezeichnung für die Datenbank, in diesemFall das NazcaGIS.

2. Benutzerkonto: Erforderlich für eine Anmeldung an der Datenbank mitNamen und Passwort des Benutzers.

• Nutzer: Der vom Administrator vergebene Name für den Benutzer.

• Passwort: Das in der Regel vom Benutzer vereinbarte Kennwort.

3. SQL-Abfrage: Sendet bei erfolgreicher Anmeldung eine in der Sprache SQLformulierte Abfrage an die Datenbank.

• Ermöglicht beliebige Abfragen an die Datenbank.

• Der Bezeichner [SPALTEN] enthält die Namen aller definierten Spalten.

4. Spaltennamen: Angabe der Spaltennamen, wie sie in der Datenbank vorliegen,durch den Bezeichner [SPALTEN] werden die Spalten in die SQL-Abfrageeingebunden.

• Eine Veränderung an dieser Stelle bewirkt ebenfalls eine Anpassung derSpaltennamen im Registerreiter [Linien].

• Es ist ebenfalls möglich, auf den Bezeichner [SPALTEN] gänzlich zu ver-zichten und die SQL-Abfrage vollständig selbst zu formulieren.

4.1 Linien importieren 9

Abbildung 4.2: Sobald alle benötigten Einstellungen getroffen sind, liefert ein Klickauf die Schaltfläche [Abfrage senden] das Ergebnis der Abfrage.

4.1.2 Import aus einer Datei

Für den Fall, dass die Datenbank einmal nicht erreichbar ist oder lokale Linienda-ten verwendet werden sollen, bietet SoMoPlan die Möglichkeit, lokale Dateien imTextformat zu importieren. Dabei gibt es verschiedene Möglichkeiten der Formatierung:

Trennsymbole oder auch Separatoren müssen vor dem Import von Dateien unter[Einstellungen] ⇒ [Grundeinstellung] konfiguriert werden.

Trennsymbole| _; :& ~# TAB

Tabelle 4.1: Mögliche Trennsymbole für den Import von Textdateien.

Bezeichner für Grad, Minuten und Sekunden brauchen nicht extra konfiguriertwerden, die Erkennung läuft automatisch ab.

Grad Minute Sekunde° ’ „d m s

Tabelle 4.2: Mögliche Bezeichner für Grad, Minuten und Sekunden.

4.1 Linien importieren 10

Beim Export von Liniendaten aus dem NazcaGIS oder bei der manuellen Erstellungvon Linien sind folgende Formatierungen gültig und können problemlos in SoMoPlaneingelesen werden:

1|-75°07’25"|-14°41’38"|245°46’40"|1°09’17"|-75°07’30"|-14°41’40"|...

2;-75d07m25s;-14d41m39s;65d48m56s;2d35m43s;-75d07m24s;-14d41m37s;...

3_75°07’25" West_14°41’38" Süd_292°29’49"_0°07’15"_75°07’30" West_...

4#-75.12361#-14.69417#294.39639#0.34583#-75.12472#-14.69361#...

Dabei werden die einzelnen Zahlenwerte durch Trennzeichen voneinander abgegrenzt.Als voreingestelltes Trennzeichen verwendet SoMoPlan den senkrechten Strich („Pipe“-Symbol). Es wird empfohlen, alle Formatierungen nach dem gelb hinterlegten Beispielzu verwenden.

Alle für die Untersuchung notwendigen Liniendaten werden in der nachfolgendenTabelle behandelt und können vom Spaltennamen her variieren. Bei Verwendung desNazcaGIS werden die in der Datenbank hinterlegten Spalten verwendet.

Spalte BeschreibungFID Identifikationsnummer der importierten LinieLONGITUDE_A Geographische Länge von Punkt ALATITUDE_A Geographische Breite von Punkt AAZIMUTH_A Azimutrichtung von Punkt A ausALTITUDE_A Höhenwinkel von Punkt A ausLONGITUDE_B Geographische Länge von Punkt BLATITUDE_B Geographische Breite von Punkt BAZIMUTH_B Azimutrichtung von Punkt B ausALTITUDE_B Höhenwinkel von Punkt B aus

Tabelle 4.3: Für die Untersuchung benötigte Liniendaten.

Weiterhin gibt es die Möglichkeit, die benötigten Zahlenwerte bereits im Dezimalformatzu speichern. Dies würde dem Programm eine Konvertierung ins Dezimalformatersparen. Dennoch wird die klassische und in der Astronomie übliche Einteilung in Grad– Minuten – Sekunden zwecks einer besseren Übersicht empfohlen. Datensätze, welchenicht eingelesen werden können, lösen in den meisten Fällen folgende Fehlermeldungaus:

4.2 Suchparameter festlegen 11

Abbildung 4.3: Eine typische Fehlermeldung bei falsch formatierten Datensätzen.

Daraufhin sieht man in der Statusleiste (unten rechts) eine entsprechende Meldungmit der Anzahl der Datensätze, welche nicht eingelesen werden konnten und äquivalentdazu (unten links) die Anzahl der erfolgreich eingelesenen Datensätze.

Datensätze, die mit der Zeichenfolge „//“ oder mit einer Leerzeile beginnen, werdenbeim Einlesen ignoriert und können für Kommentare verwendet werden.

Für Testzwecke oder eine schnelle Korrektur der Datensätze bieten sich die unterenbeiden Schaltflächen an, mit denen Linien manuell hinzugefügt oder gelöscht werdenkönnen. Um einzelne Felder zu editieren, genügt ein Doppelklick darauf. Zu beachtenist, dass die in diesem Kapitel besprochenen Richtlinien über die Formatierung vonDatensätzen weiter beibehalten werden, denn aufgrund der Programmarchitekturerfolgt die interne Umwandlung in das Dezimalformat erst unmittelbar vor Beginndes Rechenvorgangs.

4.2 Suchparameter festlegen

Die Suchparameter unterteilen sich in zwei Bereiche und definieren das zeitlicheIntervall der Suche sowie die Objekte, mit denen eine Übereinstimmung gesucht wird:

1. Untersuchungszeitraum: Eingabe von Anfangs- und Enddatum der Suchezur Definition des gesamten Zeitraums.

• Alle Eingaben müssen in der Form DD.MM.YYYY erfolgen und werdensofort in das Julianische Datum konvertiert.

• Jahre, die vor Beginn unserer Zeitrechnung liegen, werden durch ein Häkchenim Feld Datum v. Chr. aktiviert, wobei das Jahr 0 als Jahr 1 v. Chr. definiertist (chronologische Jahreszählung).

• Fehleingaben werden sofort herausgefiltert und kenntlich gemacht. Nurwenn ein Enddatum vor dem Anfangsdatum liegt, wird erst unmittelbarvor Beginn des Suchvorgangs auf den Fehler hingewiesen.

4.2 Suchparameter festlegen 12

2. Untersuchungsobjekte: Auswahl von Sonne, Mond und Planeten, welcheauf Korrelation mit den Nazca-Linien untersucht werden sollen.

• Im linken Feld befinden sich Sonne und Mond als die markantesten undrechenintensivsten Objekte.

• Im rechten Feld befinden sich die Planeten von Merkur bis Neptun. Plutoals Zwergplanet wird nicht berücksichtigt, da er auch mit guten optischenHilfsmitteln damals nicht beobachtet werden konnte.

Bei der Auswahl sollte auch die zur Verfügung stehende Rechenzeit beachtet werden.Je höher die Anzahl der zu untersuchenden Objekte, desto größer die benötigte Re-chenzeit. Aufgrund der vielen möglichen Rechnerkonfigurationen ist eine Aussage überdie durchschnittliche Rechenzeit nur schwer möglich, jedoch kann man sagen, dassder Mond das rechenintensivste Objekt ist und im Schnitt viermal soviel Rechenzeitbeansprucht wie die anderen Objekte. Ein Abbruch ist jederzeit über die Schaltflä-che [Abbrechen] möglich und listet alle bisher gefundenen Übereinstimmungen imRegisterreiter [Ergebnis] auf.

Für die Untersuchung der Auf- und Untergänge können beliebig viele Objekte aus-gewählt werden (siehe Abb. 4.4). Der Status einer Auswahl lässt sich an den farb-lich hinterlegten Fotos der einzelnen Himmelskörper erkennen (bunt = aktiviert,grau = deaktiviert). Verweilt der Mauszeiger mindestens eine Sekunde auf einerSchaltfläche erhält man eine Information über den üblichen Helligkeitsbereich desObjekts.

Abbildung 4.4: Aktivierte Objekte sind farblich hinterlegt und blau umrahmt.

4.3 Auswahlbereich definieren 13

4.3 Auswahlbereich definieren

Mithilfe des Registerreiters [Auswahlbereich] lassen sich Toleranz und Zielpunkt beider Suche einstellen. Diese Parameter haben damit einen direkten Einfluss auf dieAnzahl der gefundenen Treffer.

1. Toleranzbereich: Wahl der größten Abweichung, die Azimut und Höhenwinkelbetragen darf, um noch einen Treffer darstellen zu können.

• Die Schaltfläche [Proportional?] im linken Teilfenster ermöglicht eine ver-einfachte, proportionale Wahl der Toleranz von Azimut und Höhenwinkel.

• Die Verhältnisdarstellung im mittleren Teilfenster ermöglicht eine differen-zierte Einstellung der Toleranz mittels zweier Schieberegler.

• Die Angabe der Toleranz erfolgt in Sekunden und lässt eine Abweichungvon maximal 5 Minuten bzw. 300 Sekunden zu.

2. Zielpunkt: Wahl des Objektpunktes, mit dem die Verlängerung der Linie aufden Himmelskörper treffen soll.

• Die Wahl des Ziel- oder Objektpunktes bezieht sich jeweils auf das zuuntersuchende Objekt.

• Mögliche Zielpunkte sind der obere Rand, der Mittelpunkt und der un-tere Rand des Objekts; der Status lässt sich an den Grafiken auf denSchaltflächen und im mittleren Teilfenster erkennen.

Die Schaltflächen im rechten Teilfenster funktionieren ähnlich wie die der Untersu-chungsobjekte (bunt = aktiviert, grau = deaktiviert). Bei der Wahl des Zielpunktessollte beachtet werden, dass der Einfluss auf die Planeten verschwindend gering ist unddamit unbeachtet gelassen werden kann (siehe Abb. 4.5). Wer mit dem Mauszeigermindestens eine Sekunde auf einer Schaltfläche verweilt, erhält eine Information überdie Wirkung dieser Einstellung.

Bei der Wahl des astronomischen Fensters sollte beachtet werden, dass ein Wertvon 60 Bogensekunden einer maximal zulässigen Abweichung von 30 Bogensekundenentspricht, d.h. der Himmelskörper darf 30 Bogensekunden neben bzw. über der Linieliegen, um bei der Untersuchung weiter in Betracht gezogen zu werden (−30′′ bis+30′′). Äquivalent dazu bedeutet ein Wert von 120 Bogensekunden eine zulässigeAbweichung von 60 Bogensekunden (−60′′ bis +60′′). Die Voreinstellung ist bereitsein sinnvoller Wert und kann für den Anfang verwendet werden.

4.4 Berechnungsvorgang 14

Abbildung 4.5: Mittels Schieberegler wird der Toleranzbereich eingestellt.

4.4 Berechnungsvorgang

Sind alle gewünschten Einstellungen getroffen worden, kann der Suchvorgang miteinem Klick auf die Schaltfläche [Berechnung starten] oder dem Betätigen der Enter-Taste gestartet werden. Sollten etwaige Fehleinstellungen vorliegen, wird dies mit einerWarnmeldung in der Statusleiste quittiert und es wird der Registerreiter angezeigt, inwelchem die Fehleinstellung voraussichtlich zu korrigieren ist. Typische Fehler könnensein:

• Enddatum liegt vor dem Startdatum, zum Beispiel bei falsch gesetztem Häkchenim Feld Datum v. Chr. oder falscher Voreinstellung.

• Es wurde keine Nazca-Linie für die Untersuchung ausgewählt.

• Es wurden Eingabefehler bei der manuellen Veränderung von Datensätzengemacht. (Buchstaben im Eingabefeld)

• Es wurde kein Objekt für die Untersuchung ausgewählt.

• Der dem Programm zugewiesene Arbeitsspeicher reicht nicht aus, Anpassungenerfolgen in der somoplan.ini.

Der Registerreiter [Berechnung] gliedert sich in zwei größere Bereiche, welche demAnwender Informationen über den Rechenablauf liefern.

4.4 Berechnungsvorgang 15

1. Info-Fenster: Enthält Angaben zum Fortschritt der Untersuchung.

• Objekt: Der Name des aktuell untersuchten Objekts.

• Linie (FID): Identifikationsnummer der aktuell untersuchten Linie.

• Azimut: Die Azimutrichtung der aktuell untersuchten Linie.

• Höhenwinkel: Der Höhenwinkel der aktuell untersuchten Linie.

• Zielpunkt: Der im Registerreiter [Auswahlbereich] eingestellte Objekt-punkt, auf den die Verlängerung der Linie treffen soll.

• Toleranz A/h: Der im Registerreiter [Auswahlbereich] eingestellte Tole-ranzbereich, den die Linie vom Objekt abweichen darf.

• Zeit: Die aktuell verstrichene Zeit des Berechnungsvorgangs.

• Gesamtzeit: Die voraussichtlich benötigte Rechenzeit für die Suche.

2. Log-Fenster: Liefert für jeden Tag des gerade untersuchten Objekts folgendeInformationen:

• Datum: Tag der Untersuchung, an dem der Rechenvorgang gerade arbeitet.

• Scheibendurchmesser: Durchmesser der Objektscheibe in Bogenminutenbzw. Bogensekunden.

• Magnitude: Die scheinbare Helligkeit des Objekts.

• Aufgang bzw. Untergang: Lokaler Zeitpunkt des Auf- bzw. Untergangsunter dem Höhenwinkel der ausgewählten Linie.

Das Log-Fenster (siehe Abb. 4.6) kann unter [Einstellungen] ⇒ [Grundeinstellung]mit einem Häkchen im Feld Log-Fenster aktiviert werden. Es sollte jedoch bedachtwerden, dass bei umfangreichen Berechnungen der Inhalt dieses Fensters exorbitantgroß werden kann.

4.5 Ergebnis 16

Abbildung 4.6: Viele Informationen geben Aufschluss über den Fortschritt derBerechnung.

Beim Betrachten des Log-Fensters sollte beachtet werden, dass die berechneten Zeit-punkte für den Höhenwinkel der ausgewählten Linie gelten und nicht den in derAstronomie üblichen Auf- und Untergangsdefinitionen unterliegen.

Für spätere Analysen des Rechenvorganges kann der Inhalt des Log-Fensters mittelsder Schaltfläche [Log-Datei speichern?] in eine *.log-Datei gespeichert werden.

4.5 Ergebnis

Werden während des Suchvorgangs Treffer gefunden, es also Übereinstimmungen einerLinie mit der Sonne, dem Mond oder einem Planeten gibt, dann wechselt SoMoPlanautomatisch in den Registerreiter [Ergebnis] und listet jeden einzelnen Treffer tabel-larisch auf (siehe Abb. 4.7). Diese Auflistung kann jedoch ab einer gewissen Anzahlan Einträgen, zum Beispiel durch einen relativ großen Toleranzbereich herbeigeführt,sehr unübersichtlich werden. Um in diesem Fall alle nicht benötigten Treffer eineseinzelnen Auf- oder Untergangs herauszufiltern gibt es eine entsprechende Optionunter [Einstellungen] ⇒ [Grundeinstellung] im Feld Treffer Mitteln.

4.5 Ergebnis 17

Abbildung 4.7: SoMoPlan hat eine Übereinstimmung mit dem Sonnenuntergang am16.12.200 und 25.12.200 gefunden.

Sollen die Ergebnisse gespeichert werden, gibt es unter [Datei] ⇒ [Ergebnis speichern]eine entsprechende Schaltfläche, die bei Betätigung einen Auswahldialog mit demzuletzt verwendeten Arbeitsverzeichnis anzeigt. Nach Wahl eines Dateinamens und-typs werden alle Ergebnisse entweder in eine Textdatei (*.txt) oder ein OpenDocu-ment (*.ods) exportiert. Hierbei werden die unter [Einstellungen] ⇒ [Ausgabeformat]definierten Trennsymbole und Bezeichner verwendet, welche für eine reibungsloseÜbertragung in das NazcaGIS eventuell angepasst werden müssen.

Zusammenfassung aller möglichen Ausgabewerte. Die Spaltennamen und weitereAnpassungen können unter [Einstellungen]⇒ [Ausgabeformat] vorgenommen werden.

Spalte BeschreibungFID Identifikationsnummer der untersuchten LinieCORRELATION Auf- oder Untergang von Sonne, Mond und PlanetenAZIMUTH Azimutrichtung der LinieALTITUDE Höhenwinkel der LinieOP Objektpunkt, wie im Registerreiter [Auswahlbereich] eingestelltDATE Datum der ÜbereinstimmungTIME Zeitpunkt der ÜbereinstimmungdAZ Abweichung des Objekts vom Azimut der LiniedH Abweichung des Objekts vom Höhenwinkel der LiniedF Standardabweichung des Objekts von der Linie

Tabelle 4.4: Mögliche Ausgaben bei einem Treffer.

Falls eine Übersicht über die im Untersuchungszeitraum stattfindenden Jahreszeitenund deren exakten Startzeitpunkt gewünscht wird, kann diese über die Schaltfläche[Jahreszeiten] am rechten unteren Programmfenster angezeigt werden. Das Daten-material umfasst den Zeitrahmen von 200 v. Chr. bis 800 n. Chr. und wurde auf dieMinute bestimmt. Alle Zeitangaben beziehen sich auf UTC – 5h, Nazca/Peru.

4.5 Ergebnis 18

Bei einer Untersuchung bzgl. des Mondes kann es hilfreich sein, dessen Mondphasenzu kennen. Diese Information hält die Schaltfläche [Mondphasen] am linken unterenProgrammfenster bereit. Dabei werden die verschiedenen Phasen Neumond, 1. Viertel,Vollmond und 3. Viertel tabellarisch aufgelistet und zu jeder Mondphase der exakteZeitpunkt berechnet. Alle Zeitangaben beziehen sich auf die unter [Einstellungen] ⇒[Grundeinstellung] gewählte Zeitzone.

Für eine umfassende und wissenschaftliche Untersuchung der Linien von Nazca ist esauch von Interesse, die möglicherweise stattfindenden Finsternisse in Peru zu kennen.Daher wurde in SoMoPlan eine Datenbank implementiert, mit der umfangreicheInformationen über die im Untersuchungsbereich eingetretenen Finsternisse abgefragtwerden können. Alle Daten beruhen auf den Berechnungen des NASA-WissenschaftlersFred Espenak und umfassen den Zeitraum von 2000 v. Chr. bis 3000 n. Chr. fürSonnenfinsternisse bzw. 200 v. Chr. bis 800 n. Chr. für Mondfinsternisse. Unterfolgendem Link können die Daten überprüft werden: http://eclipse.gsfc.nasa.gov

Spalte BeschreibungDatum Kalenderdatum der SonnenfinsternisDyn. Zeit Zeitpunkt der größten BedeckungSaros Nummer des dazugehörigen SaroszyklusTyp [P] → partiell, [A] → ringförmig (annular), [T] → total, [H] → hybridSubtypen [m] → Mitte des Saroszyklus, [n] → zentral ohne Nordgrenze, [s] → zentral ohne

Südgrenze, [+] → dezentral ohne Nordgrenze, [-] → dezentral ohne Südgrenze,[2] → beginnt total und endet ringförmig, [3] → beginnt ringförmig und endettotal, [b] → Beginn des Saroszyklus, [e] → Ende des Saroszyklus

Gamma Abstand des Mondschattens zum ErdmittelpunktMag. maximaler Bedeckungsgrad der SonnenfinsternisLänge/Breite geographische Koordinaten des Ortes zum Zeitpunkt der größten BedeckungAzimut/Höhe lokale Horizontkoordinaten der Sonne zum Zeitpunkt der größten BedeckungStrecke Länge des Weges der totalen/ringförmigen ZoneDauer zeitlicher Umfang der totalen/ringförmigen Sonnenfinsternis

Tabelle 4.5: Eigenschaften einer Sonnenfinsternis.

Spalte BeschreibungDatum Kalenderdatum der MondfinsternisTyp [P] → partiell, [T] → total, [N] → HalbschattenmondfinsternisSubtypen [m] → Mitte des Saroszyklus, [+] → zentral nördlich der Erdachse, [-] → zentral

südlich der Erdachse, [b] → Beginn eines Saroszyklus, [e] → Ende eines SaroszyklusMag. (P)/(U) maximaler Bedeckungsgrad bei Halbschatten/Kernschatten (Penumbra/Umbra)Startzeit erster Kontakt mit dem Halbschatten der ErdeHauptzeit Zeitpunkt der größten BedeckungEndzeit letzter Kontakt mit dem Halbschatten der ErdeHöhe Höhenwinkel zum jeweiligen Zeitpunkt (bei negativen Höhenangaben ist der Mond

nicht sichtbar)

Tabelle 4.6: Eigenschaften einer Mondfinsternis.

Optionen

In diesem Kapitel werden die möglichen Einstellungen von SoMoPlan näher erläutert,welche sich in zwei Teile untergliedern:

1. Grundeinstellung: Ermöglicht Anpassungen bezüglich des Programms undder lokalen Gegebenheiten am Ort der Untersuchung (siehe Abb. 5.1). DieseEinstellungen haben direkten Einfluss auf den Suchvorgang.

2. Ausgabeformat: Gibt dem Anwender die Möglichkeit, selbstdefinierte Aus-gabeformate der Ergebnisse zu erstellen (siehe Abb. 5.2). Diese Einstellungenhaben direkten Einfluss auf die Formatierung der Resultate.

5.1 Grundeinstellung

Die Grundeinstellung von SoMoPlan enthält folgende zwei Bereiche:

1. Programm: Zur Konfiguration der Anwendung.

• Import-Separator: Festlegung auf ein Trennsymbol für den Dateiimport.

• Log-Fenster: Wenn während der Berechnung der Vorgang mit den wich-tigsten Zwischenschritten dokumentiert werden soll, muss hier ein Häkchengesetzt werden. Bei umfangreichen Berechnungen wird empfohlen, dieseFunktion aufgrund des hohen Speicherverbrauchs zu deaktivieren. DieWerte im Log-Fenster beziehen sich auf den Höhenwinkel der Linie.

• Treffer Mitteln: Sorgt für mehr Übersicht bei den Ergebnissen, indemnur die plausibelste Übereinstimmung pro Ereignis in die Ergebnistabelleaufgenommen wird.

• visuelle Grenzgröße: Diese Option ermöglicht es dem Suchalgorithmus,Planeten mit einer geringeren Helligkeit als der hier Eingestellten bei derBerechnung zu ignorieren und damit viel Rechenzeit zu sparen.

5.2 Ausgabeformat 20

2. lokale Parameter: Zur Konfiguration der lokalen Umstände und der Anpas-sung des Berechnungsvorganges.

• Zeitzone: Die Zeitzone, in der sich die Linien befinden, welche untersuchtwerden sollen. (standardmäßig −5 für Nazca)

• Startstunde: Falls eine exakte Zeitangabe für den Start der Untersuchunggewünscht wird, kann diese hier in der Form HH.MM.SS angegeben werden.

• Endstunde: Falls eine exakte Zeitangabe für das Ende der Untersuchunggewünscht wird, kann diese hier in der Form HH.MM.SS angegeben werden.

• SoFi-Abweichung: Zulässige Abweichung einer Linie vom Zentrum einerSonnenfinsternis. Damit können Sonnenfinsternisse gefunden werden, welchenicht oder nur eingeschränkt in Nazca beobachtet werden konnten.

Abbildung 5.1: Der Dialog [Grundeinstellung] von SoMoPlan.

5.2 Ausgabeformat

Das Ausgabeformat von SoMoPlan enthält folgende zwei Bereiche:

1. Formatierung: Gibt dem Anwender die Möglichkeit, eigene Trennsymboleund Bezeichner für eine zu exportierende Datei zu vereinbaren, so wird dasEinlesen der Ergebnisse in eine Datenbank flexibler.

2. Spaltennamen: Ähnlich wie im Datenbankdialog gibt es auch hier die Option,beliebige Spaltennamen zu definieren und damit den Import der Ergebnisse ineine Datenbank weiter zu unterstützen.

5.3 Tastatur-Kürzel 21

Abbildung 5.2: Der Dialog [Ausgabeformat] von SoMoPlan.

5.3 Tastatur-Kürzel

Um die Arbeit mit dem Programm so effizient wie möglich zu gestalten, gibt esvordefinierte Tastenkombinationen. Diese können nochmals im Programm unter [Hilfe]⇒ [Tastatur-Kürzel] eingesehen werden.

Kürzel FunktionENTER Berechnung startenSTRG + D DatenbankimportSTRG + O Linien ladenSTRG + S Ergebnis speichernSTRG + K GrundeinstellungSTRG + F AusgabeformatSTRG + I Statusleiste ein- bzw. ausblendenSTRG + T Tastatur-KürzelSTRG + H ProgrammhilfeSTRG + B BeendenALT + Buchstabe Mnemonic-Kürzel

Tabelle 5.1: Vordefinierte Tastenkombinationen im Programm.

Abbildungsverzeichnis

2.1 Startfenster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

4.1 Linien importieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74.2 Datenbankdialog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94.3 Fehler beim Import . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114.4 Untersuchungsobjekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124.5 Auswahlbereich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144.6 Berechnungsvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164.7 Ergebnistabelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

5.1 Grundeinstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205.2 Ausgabeformat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Tabellenverzeichnis

4.1 Mögliche Trennsymbole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94.2 Mögliche Bezeichner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94.3 Liniendaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104.4 Ausgabewerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.5 Sonnenfinsternisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184.6 Mondfinsternisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

5.1 Tastatur-Kürzel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21