Grundlagen von Koordinatensystemen und Projektionen

Question 1

Was ist ein Koordinatensystem?

Answer 1

In einem Koordinatensystem wird die Lage eines Punkts auf der Erde durch Koordinaten festgelegt und beschrieben

Question 2

Welche Arten von Koordinatensystemen gibt es?

Answer 2

• Kartesisches Koordinatensystem (eben)
• Polare Koordinatensysteme (eben)
• Geographische Koordinatensysteme (sphärisch)
• projizierte Koordinatensysteme

Question 3

Was sind kartesische Koordinatensysteme?

Answer 3

Das kartesische Koordinatensystem ist ein orthogonales Koordinatensystem, dessen Koordinatenlinien einen konstanten Abstand besitzen. Es gibt die Erdoberfläche winkeltreu und durch Projektionen auf der Tangentialebene wieder.

Question 4

Was sind polare Koordinatensysteme?

Answer 4

In polaren Koordinatensystemen werden die Kreiskoordinaten eines Punktes in der euklidischen Ebene in Bezug zu einem Koordinatenursprung und einer polaren Koordinatenrichtung angegeben.

Question 5

Was sind geographische Koordinatensysteme?

Answer 5

Geographische Koordinatensysteme dienen als Bezugssystem auf einer Kugel / einem Elipsoid und beschreiben einen Punkt durch Winkel, Längen- und Breitengrade.

Question 6

Welche Koordinatensysteme gehören zu den geographischen Koordinatensystemen?

Answer 6

• geodätische Parallel- & Polarkoordinaten
• Gauß-Krüger-Koordinaten

Question 7

Was sind projizierte Koordinatensysteme?

Answer 7

Projizierte Koordinatensysteme sind planare Systeme, bei denen für die Koordinaten lineare Messungen anstelle von Winkeleinheiten verwendet werden.

Question 8

Welche Koordinatensysteme gehören zu den projizierten Koordinatensystemen?

Answer 8

• Universales-Transversales-Merkator-System (UTM)
• Cassini-Soldner-Koordinatensysteme

Question 9

Was sind Projektionen?

Answer 9

Eine Projektion ist eine Übertragung von dreidimensionalen räumlichen Koordinaten auf zweidimensionale ebene Koordinaten.

Question 10

Welche Typen von Projektionen gibt es?

Answer 10

• Ebene
• Zylinder
• Kegel

Question 11

Was ist das Merkator-System?

Answer 11

Das Merkator-Projektionssystem ist eine zylindrische Projektion, die winkeltreu, aber nicht flächentreu ist. Gebiete in den hohen Breitengraden werden stark vergrößert.

Question 12

Für welche Regionen wird das Merkator-System verwendet?

Answer 12

Das Merkator-System wird primär für Ost-West-orientierte Regionen verwendet.

Question 13

Was ist das Transverse-Merkator-System?

Answer 13

Bei der transversen Merkatorprojektion wird die Erde um 90° gedreht, so dass es eine Berührungslinie entlang einer Longitude statt des Äquators gibt. Außer dem Äqator und der mittleren Longitude sind alle Linien gekrümmt.

Question 14

Für welche Regionen wird das Transverse-Merkator-System verwendet?

Answer 14

Das Transverse-Merkator-System wird primär für Nord-Süd-orientierte Regionen genutzt.

Question 15

Was ist die Mollweide-Projektion?

Answer 15

Mollweide-Projektionen sind flächentreue pseudozylindrische Projektionen in Form einer Ellipse, sie stellen die Erdoberfläche flächentreu, wenn auch in den höheren Breitengraden verzerrt dar.

Question 16

Was ist das Universale-Transversale-Merkator-System (UTM)?

Answer 16

Das UTM ist eine konforme (winkeltreue) Abbildung des Erdellipsoids in der Ebene. Sie ist eine Zylinderprojektion in transversaler Lage mit längentreuer Abbildung zweier Schnittkurven.

Question 17

Wie sind die Koordinaten im UTM-System beschrieben?

Answer 17

Jeder Punkt auf der Erde lässt sich durch eine Zonennummer, einen Hoch- und einen Rechtswert beschrieben.

Question 18

Wie funktioniert die Zonenaufteilung im UTM-System?

Answer 18

Die Erde wird zwischen dem 180. Längengrad West und dem 180. Längengrad Ost in 6° breite Meridianstreifen aufgeteilt, in deren Mitte der Mittelmeridian verläuft.

Question 19

Was ist die Projektionsgrundlage für Gauß-Krüger-Koordinaten?

Answer 19

Die Gauß-Krüger-Koordinaten sind eine Zylinderprojektion in transversaler Lage mit längentreuer Abbildung des Hauptmeridians und konformer (winkeltreuer) Abbildung des Erdellipsoides in der Ebene.

Question 20

Welches Koordinatensystem unterliegt den Gauß-Krüger-Koordinaten?

Answer 20

Das Koordinatensystem ist rechtwinklig mit Rechts- und Hochwert. Der Nullpunkt der Abzisse ist der Schnittpunkt vom Hauptmeridian mit dem Äquator.

Question 21

Welche Meridiane liegen im Gauß-Krüger-System?

Answer 21

Die Projektion wird in 3°-breite Meridianstreifen unterteilt

Question 22

Wie werden die Ordinaten im Gauß-Krüger-System beschrieben?

Answer 22

Um keine negativen Ordinaten zu erhalten wird ein Zuschlag von 500.000 m auf alle Ordinatenwerte gesetzt.

Question 23

Welche Probleme entstehen ducht Abbildungsverzerrungen?

Answer 23

Bei Projektionen können nicht alle Eigenschaften bewahrt werden, es kommt immer zu Abbildungsverzerrungen.

Question 24

Was ist die Equal Area Projection?

Answer 24

Projektion bei der die Fläche erhalten bleibt

Question 25

Was ist die Conformal Projection?

Answer 25

Projektion bei der die Winkel erhalten bleiben

Question 26

Was ist die Equidistant Projection?

Answer 26

Projektion bei der die Längen erhalten bleiben

Question 27

Was ist die Azimuthal Projection?

Answer 27

Projektion bei der die Richtungen von einem Punkt zum anderen erhalten bleiben

Question 28

Was ist ein Referenzsystem?

Answer 28

Ein Referenzsystem ist die theoretisch ideale Definition eines Koordinatensystems

Question 29

Was ist ein Referenzrahmen?

Answer 29

Ein Referenzrahmen ist die konkrete Realisierung eines Koordinatensystems

Question 30

Was ist die Bezugsfläche?

Answer 30

Die Bezugsfläche ist die definierte Ersatzfläche, aufgeteilt in Lage- und Höhenkoordinaten, eines Koordinatensystems

Question 31

Was ist das Datum?

Answer 31

Das Datum definiert Ursprung, Richtung und Maßstab eines Koordinatensystems

Question 32

Wie unterscheidet sich das Datum bei horizontaler & lokaler Betrachtung?

Answer 32

• horizontal: Mittelpunkt der Erde ist der Ursprung; bestmögliche Annäherung
• lokal: Ursprung auf der Erdoberfläche; partielle Annäherung

Question 33

Was ist ein Geoid?

Answer 33

Das Geoid beschreibt die Form der Erdoberfläche unter Berücksichtigung der Topographie, Gravitation und anderer Umweltfaktoren