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Koordinaten, geographische

Die geographischen Koordinaten (geographische Breite und geographische Länge) sind Kugelkoordinaten, mit denen sich die Lage eines Punktes auf der Erdoberfläche beschreiben lässt. Die Erde wird dabei in 180 Breitengrade und 360 Längengrade aufgeteilt. Breitenkreise verlaufen parallel zum Äquator, Längenkreise durch Nord- und Südpol. Das Gradnetz der Erde ist ein gedachtes Koordinatensystem auf der Erdoberfläche mit sich rechtwinklig schneidenden Längen- und Breitenkreisen. Es dient zur geographischen Ortsbestimmung, das heißt zur Festlegung des eigenen Standorts. Die Breitengrade werden dabei vom Äquator aus gezählt, die Pole liegen bei 90° Nord bzw. Süd, die Längengrade werden von einem willkürlichen Nullmeridian nach Osten und Westen gezählt bis jeweils 180°. Die Festlegung der Winkel ist dem in der Mathematik üblichen Kugelkoordinatensystem entgegengesetzt.

Bei Koordinatenangaben ist zu beachten, dass die Erde keine Kugel ist, sondern einem Ellipsoid ähnelt. Dies bewirkt eine Verschiebung bis zu 20 km. Aufgrund fortschreitender Erkenntnis zur Erdform und zum Schwerefeld (Geoid) wurden national unterschiedliche Referenzen angewendet. Koordinaten haben daher immer ein bestimmtes Bezugssystem. International wird heute meist das World Geodetic System 1984 (WGS84) benutzt.

Referenzellipsoid

Ein Referenzellipsoid ist ein an den Polen abgeplattetes Ellipsoid, meist ein Rotationsellipsoid, das als Bezugssystem zur Berechnung von Vermessungsnetzen oder der direkten Angabe geografischer Koordinaten dient. Es soll als mathematische Erdfigur die Fläche konstanter Höhe (siehe Geoid) annähern, wobei die historische Entwicklung von regionaler Gradmessung zu globaler Ausgleichung des Schwerefeldes ging.

Referenzellipsoide in der Praxis

Referenzellipsoide werden von Geodäten für Berechnungen auf der Erdoberfläche benutzt und sind auch für andere Geowissenschaften das häufigste Bezugssystem. Jede regionale Verwaltung und Landesvermessung eines Staates benötigt ein solches Referenzellipsoid, um

ein staatliches Vermessungsnetz zu schaffen (Netzausbreitung),
genaue Karten herzustellen und die Staatsgrenzen eindeutig festzulegen,
die Lage und Form aller Grundstücke und Gebäude berechnen zu können
und mit einigen tausend so genannter Festpunkten des Vermessungsnetzes (Triangulation etc.) die Grenzpunkte und sonstige Rechte (Grundbuch etc.) zu garantieren.
Seit etwa 1985 wird dieser „Kataster“ auch durch digitale Informationssysteme (Geoinformationssystem, Landinformationssystem, Umweltinformationssystem usw.) ergänzt, die sich ebenfalls auf das Bezugsellipsoid des Landes stützen.

Transformation

terrestrischer Koordinaten- und Projektionssysteme

Mit einer, vom LIAG bereitgestellten Web-Anwendung lassen sich auf der Basis von Rotationsellipsoiden mit der Erdachse als Rotationsachse dreidimensionale ellipsoidische Koordinaten beliebiger (i. d. R. lokaler) terrestrischer Koordinatensysteme ineinander umrechnen und ferner in konforme rechtwinklige (X,Y)-Koordinaten auf Projektionsflächen nach Entwürfen der transversalen Mercatorprojektion und /oder senkrechten Lambertprojektion abbilden.