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Koordinatensysteme


Grundsätzlich muss man zwischen Geografischen- und Projektionssystemen unterscheiden.
Bei geografischen Koordinaten werden Winkelwerte des Rotationsellipsoides angegeben,
das sind dann Phi und Lambda (diese Reihenfolge ist die gebräuchliche Form).
Selten sieht man auch die kartesischen Koordinaten, das sind dann
Längenwerte der x, y und z- Achse in Meter.
Diese Ellipsoide werden für einzelne Regionen angepasst, diese unterschiedliche Lagerung nennt man Datum. Der Nullmeridian ist der Meridian mit dem Längengrad 0. Oft wurden Nullmeridiane durch die jew. Hauptstädte gelegt (NGO-1948/Oslo, ROMA40/Rom, NTF/Paris ) im Unterschied zum Nullmeridian Greenwich. Manchmal sind auch noch beide in Verwendung.

Bei den Projektionssystemen (Abbildungen) wird das Ellipsoid auf einer Ebene ( eventuell via Zylinder, Kegel ) projeziert. Dabei entstehen ebene Koordinatenpaare als x/y oder Rechts-/Hochwert. Die Werte werden manchmal auch als Easting/Northing bezeichnet. Bei allen Gauß-Krüger- Abbildungen ist die y-Achse nach Osten gerichtet, die x-Achse nach Norden. Bei UTM-Abbildung ist es genau umgekehrt (x=Ost, y=Nord). Die üblichen Schreibweisen sind also bei Gauß-Krüger y/x und bei UTM x/y.
Allerdings gibt es auch Koordinatensysteme, die verkehrt aufgebaut sind,
also ein Westing und Southing haben, - wie zum Beispiel die Krovak-Abbildung in Tschechien.

Weltweit in Verwendung ist das WGS84. Das GPS-System liefert diese Koordinaten,
also herkömmliche Navigationssysteme oder GPS-Handys.
Die zugehörige Abbildung ist die UTM-Projektion ( Universal Transverse Mercator ). Das sind 6°-Streifen, die den ganzen Erdball umspannen. Die 60 Streifen werden nummeriert (01 = 177° West)
und mit N/S für nördlich und südlich des Äquators bezeichnet. (z.B. UTM33N).
UTM ist gültig für geograph. Breite 80° südl. bis 84° nördl. vom Äquator.

Das offizielle in Europa verwendete System ist ETRS89 ( European Terrestrial Reference System von 1989 ) und ist im Kontinent fixiert. Zwischen WGS84 und ETRS89 bestehen Differenzen, die durch den Kontinentaldrift bedingt sind (und eines geringfügig anderen Referenzellipsoides WGS84 - GRS80).
Diese Differenz steigt von Jahr zu Jahr, aber ist momentan so gering, das für normale Anwendung die Systeme gleichgesetzt werden können. Nur für RTK-Anwendung im Vermessungsbereich ist der Unterschied momentan von Bedeutung.

Alle neu erstellten Koordinatensysteme in Europa orientieren sich an dieses ETRS89.



In Österreich ist das amtliche geografische System das MGI. Es basiert auf einem
Bessel-Ellipsoid und wird auch Datum Austria genannt.
M34, M31 und M28 sind die zugehörigen amtlichen Koordinatensysteme im Österreich.
Dabei bedeutet M34 Meridianstreifen 34, - d.h. 34° östlich von Ferro (El-Hierro)
verläuft der Mittelmeridian.
In geotrafo können die x-Werte mit oder ohne den 5 Mio. eingegeben werden.
Beim Bundemeldenetz werden negative y-Werte durch Verwendung von Shifts vermieden. Hier wird je nach Meridianstreifen ein konstanter Wert addiert.
Vom Hochwert (x-Wert) wird immer nur der Wert nach den 5 Millionen angegeben.
Lamb-AUT steht für die Lambertsche Kegelprojektion in Österreich. Der Bezugskreis liegt hier
bei 47.5° (EPSG: 31287).

In den alten Bundesländern Deutschlands wird DHDN (Dt. Hauptdreiecksnetz) verwendet.
Die Projektionen sind 4(5) Streifen einer Gauß-Krüger-Projektion.
Dabei werden konstant 500000 zu den Rechtswerten addiert.
geotrafo interpretiert die Rechtswerte mit oder ohne vorangestellter Zonenziffer.

In den neuen Bundesländern Deutschlands werden unterschiedliche Systeme verwendet.
So gibt es noch überall das System S42/83, welches auf dem Krassovsky-Ellipsoid (1940)
beruht, amtlich ist es in Mecklenburg-Vorpommern und Sachsen-Anhalt.
Analog zu DHDN werden hier die Gauß-Krüger-Streifen gelegt (Streifen 3 -5 ).
In Sachsen ist das amtliche System RD/83 ( Rauhenberg ) mit einem etwas anders
gelagertem Bessel-Ellipsoid. In Thüringen gilt PD/83 ( Potsdam ).

Bei den Parameterdateien sind Daten erhältlich für Deutschland Nord/Mitte/Süd.
Hiermit ist die Genauigkeit bei der Umrechnung besser als 1 Meter, und zwar für die Bereiche
Nord: von PHI: 52°20' bis 55°
Mitte: von Phi = 50°20' bis 52°20'
Süd: von Phi = 47° bis 50°20'

In der Schweiz genügt ein System, das CH1903 mit Zentralpunkt in Bern/Sternwarte.
Es basiert auf einem Bessel-Ellipsoid und einer schiefachsigen Mercatorprojektion.
Das geografische System dazu nennt man auch Swiss Datum.
Durch Addition von 600 bzw. 200 km in y und x erhält man die sogenannten Militärkoordinaten.
Die Zivilkoordinaten ohne diesen Zuschlägen werden noch in Liechtenstein verwendet.
Das neuere CH1903+ (LV95) ist ähnlich CH1903,
weicht jedoch etwas von der alten Projektion ab ( bis 1.6 Meter ).
Um Verwechslungen zu vermeiden wurde auch hier ein Offset für y und x verwendet.
In geotrafo wird die gleiche Berechnung für alle drei Schweizer Projektionen verwendet,
sie unterscheiden sich daher nur durch den Offset.

Das System Krovak ist das amtliche Koordinatensystem (Projektionssystem) in Tschechien
und beruht auf S-JTSK. Es ist eine schiefachsige Kegelprojektion.


Auf eine Beschreibung der verschiedene Projektionen möchte ich hier verzichten.
Im Internet gibt es jede Menge anschaulicher Erklärungen, wie z.B. auf CRS-EU oder
www.kowoma.de oder auf Wikipedia.