Glossar zum Thema geodätische Referenzpunkte

Erläuterungen rund ums Thema "Geodätische Referenzpunkte"
GLOBALE NAVIGATIONSSYSTEME
Abkürzung Erläuterung
GNSS (Global Navigation Satellite System) System zur Positionsbestimmung und Navigation durch den Empfang der Signale von Navigationssatelliten. Die verschiedenen GNSS (→GPS, →GLONASS, →Galileo, →BeiDou) unterscheiden sich vor allem in den Bahndaten der Satelliten und den ausgesendeten Frequenzen. Weitere GNSS von Indien und Japan sind zurzeit im Aufbau
Galileo ist das →GNSS der Europäischen Union, welches sich noch im Aufbau befindet.
GPS (Global Positioning System) ist das →GNSS der USA
GLONASS ist das →GNSS der Russischen Föderation
BeiDou (übersetzt “großer Bär” für das Sternbild des großen Wagens) ist das →GNSS Chinas
ELLIPSOIDE, KOORDINATEN- UND BEZUGSSYSTEME
Abkürzung Erläuterung
Geographische Koordinaten

Geographische Koordinaten beschreiben einen Ort auf der gekrümmten Erdoberfläche durch zwei Winkelangaben. Die eine Angabe, die geographische Länge, bezeichnet den Winkel auf der Äquatorialebene zwischen dem Nullmeridian und dem Ortsmeridian. Die andere Angabe, die geographische Breite, bezeichnet den Winkel auf dem Ortsmeridian, der zwischen der Äquatorialebenen und der Lotlinie des Ortes gebildet wird.
Hessen befindet sich östlich des Nullmeridians und auf der Nordhalbkugel, daher werden die geographischen Koordinaten von Orten in Hessen in östlicher Länge und nördlicher Breite ausgedrückt. Die Länge wird auch mit L oder dem griechischen λ und die Breite mit B oder dem griechischen φ bezeichnet.

Das verwendete Format in Grad (°) und Dezimalminuten (') entspricht dem gebräuchlichsten Ausgabeformat vieler GPS-Geräte. Die Umrechnung in andere geographische Formate ist einfach: Ein Grad entspricht 60 Minuten, eine Minute entspricht 60 Sekunden.

Dreidimensionale kartesische Koordinaten beziehen sich auf ein Koordinatensystem, dessen Ursprung mit dem Mittelpunkt des Rotationsellipsoids identisch ist. Die Z-Achse fällt mit der kleinen Halbachse b des Rotationsellipsoids zusammen. Die X-Achse zeigt in Richtung des Nullmeridians, und die Y-Achse ist so definiert, dass ein Rechtssystem entsteht. Damit kann die räumliche Lage von Punkten in Bezug auf das Rotationsellipsoid beschrieben werden. Zwischen den kartesischen und den geograhischen Koordinaten bestehen mathematische Beziehungen, so dass Umrechnungen möglich werden. Dabei fällt als weitere Größe die →ellipsoidische Höhe an.
CRS Englisch für Coordinate Reference System →Koordinatenreferenzsystem
Koordinatenreferenzsystem (engl. Coordinate Reference System, CRS) Ein mit der Erde verbundenes Bezugssystem zur modellhaften Beschreibung der räumlichen Punktlage
Ellipsoide haben die Aufgabe, sich an die unregelmäßige physikalische Gestalt der Erde optimal anzunähern. Dazu dienen Rotationsellipsoide, die über ihre großen und kleinen Halbachsen die durch die Fliehkraft bewirkte Abplattung der Erdgestalt nachempfinden. Ellipsoide als geometrische Flächen haben den Vorteil, dass man mit ihnen geodätische Berechnungen durchführen kann. Bedeutsame Ellipsoide sind das →GRS80, das →WGS84 oder das →Bessel-Ellipsoid.
Rotationsellipsoide siehe →Ellipsoide
Bessel-Ellipsoid Von dem Astronomen Friedrich Bessel 1841 auf der Grundlage von astronomischen Ortsbestimmungen und Triangulationen für den europäischen Raum berechnet.
GRS80 (Geodetic Reference System 1980) erdumfassendes Ellipsoid der International Association of Geodesy (IAG)
WGS84 (World Geodetic System 1984) Weltweites geodätisches Referenzsystem auf dessen Grundlage mit Hilfe des →GPS Positionen, ausgedrückt in →dreidimensionalen kartesischen Koordinaten, auf der Erde und im erdnahen Raum bestimmt werden. Das dem WGS84 zu Grunde liegende Ellipsoid mit dem gleichen Namen ist in seinen Parametern nahezu identisch mit dem →GRS80. Für Navigationszwecke können WGS84 und →ETRS89 gleichgesetzt werden.
ETRS89 (Europäisches Terrestrisches Referenzsystem 1989) Europaweit einheitliches hochgenaues geodätisches Bezugssystem, das auf den gemessenen Koordinaten erdfester Stationen auf der eurasischen Platte zur Epoche 1.1.1989 basiert. Als Bezugsfläche wird das →GRS80 verwendet. Die amtlichen Koordinaten der Vermessungsverwaltungen, auch in Hessen, beziehen auf das ETRS89 in ihrer →UTM-Abbildung. Durch das Festschreiben der Epoche 1.1.1989 sind diese Koordinaten unabhängig von der Kontinentaltrift.
UTM Das UTM System (Universal Transverse Mercator) ist ein globales rechtwinklig ebenes Koordinatensystem mit Ursprung im Schnittpunkt eines Längengrades (Mittelmeridian) mit dem Äquator.
Der Eastwert besteht aus einer zweistelligen „Zonenkennung“ Die Zone 32 steht für den Mittelmeridian 9° sowie einem Buchstaben für einen Abschnitt. Der Abschnitt U liegt zwischen dem 48. und dem 56. nördlichen Breitengrad und umfasst den größten Teil Deutschlands. Die folgende, sechsstellige Zahl entspricht dem rechtwinkligen Abstandes zum Mittelmeridian, zuzüglich 500000 m, um negative Werte westlich vom Mittelmeridian zu verhindern.
Der Northwert entspricht Bogenlänge entlang des Mittelmeridians vom Äquator nach Norden.
Der Eastwert beinhaltet außerdem Abbildungsreduktionen. Beide Koordinatenwerte beinhalten den Abbildungsmaßstab 0,9996, um den Einfluss der der Reduktionen zu mindern.
Da Hessen insgesamt in die Zone 32 und den Abschnitt U fällt, werden diese Angaben bei den amtlichen Koordinaten meist weggelassen.
Gauß-Krüger-Koordinaten Ähnlich zu →UTM handelt es sich um ein rechtwinkliges ebenes Koordinatensystem, das in den früheren deutschen Landesvermessungen Anwendung fand. Im Gegensatz zu →UTM beziehen sich Gauß-Krüger-Koordinaten auf das →Bessel-Ellipsoid und einen Ausgangspunkt in Berlin-Rauenberg (Potsdam-Datum). Die Koordinaten heißen Rechtswert (analog zu Eastwert) und Hochwert (analog zu Northwert). Der für ganz Hessen gültige Bezugsmeridian ist ebenfalls der 9. Längengrad, welcher mit einer dem sechsstelligen Rechtswert vorangestellten 3 gekennzeichnet ist. Der Abbildungsmaßstab beträgt 1. Es ist zu beachten, dass der 9. Längengrad im Potsdam-Datum nicht mit dem 9. Längengrad des ETRS89 zusammenfällt.
HÖHEN UND QUASIGEOIDMODELLE
Abkürzung Erläuterung
Quasigeoid Virtuelle Bezugsfläche der →Normalhöhen. Nur näherungsweise identisch mit dem →Geoid.
Geoid Niveaufläche des von verschiedenen Einflüssen (z.B. Erdgezeiten, Luftdruckschwankungen) befreiten Erdschwerefeldes in Höhe des mittleren Meeresniveaus. Gedanklich definiert durch mittleren Meeresspiegel und dessen imaginärer Weiterführung unter den Kontinenten.
Quasigeoidmodelle

wie das →GCG2011 beschreiben flächenhaft den vertikalen Unterschied zwischen der Fläche des →Quasigeoids und dem →Ellipsoid. Sie erlauben den Übergang von den ellipsoidischen Höhen zu den in der Landesvermessung gebräuchlichen →Normalhöhen. Der mittlere Abstand zwischen den Flächen des Quasigeoids und dem GRS80-Ellipsoid beträgt in Hessen 47 m.

GCG2011 German Combined Quasigeoid 2011. Aktuelles →Quasigeoidmodell für ganz Deutschland. Das neue GCG2016 wird zurzeit entwickelt.
DFHBF Digitale Finite Element Höhenbezugsfläche. →Quasigeoidmodell meistens bezogen auf die Fläche eines Bundeslandes, zum Beispiel für Hessen.
Ellipsoidische Höhe Geometrische Höhe über dem Ellipsoid. GNSS-Geräte, bei denen kein →Quasigeoidmodell integriert ist, können nur solche Höhen anzeigen.
Normalhöhe Höhe über dem →Quasigeoid. Nur diese physikalisch definierte Höhe erfüllt die Anforderung an eine Höhenangabe, die unserem natürlichen Empfinden von „höher“ und „tiefer“ bzw. dem Motto „Wasser muss bergab fließen“ entspricht.

Quellen:

Hessen-Suche