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Rechtwinklige
nationale Koordinatensysteme -
Allgemeines
Ein weit verbreitetes Koordinatensystem auf Landkarten ist
das UTM-Gitter. Die prinzipielle Vorgehensweise
bei der Handhabung des Gitters und dem Einsatz von Hilfsmitteln wie
Netzteiler, Ecklineal und Planzeiger lässt sich auch auf andere weltweit
anzutreffende Gitter übertragen, wie beispielsweise dem S42 mit den
russischen Gauß-Krüger Koordinaten, oder auf die zahlreichen nationalen
Koordinatensysteme wie z. B. das deutsche Gauß-Krüger-Gitter (German-Grid),
Schweizer-Gitter (Swiss-Grid), Bundesmeldenetz Österreich, Swedish-Grid, u.
v. m.). Alle diese rechtwinklig-ebenen
Gitter werden häufig auch als geodätische Gitter bezeichnet.
Bei geodätischen Gittern gilt, unabhängig von der Bezeichnung des Gitters, der jeweiligen Schreibweise der Koordinaten und dem Maßstab:
· Die Gitterlinien werden grundsätzlich von links nach rechts (also West-Ost-Richtung) und von unten nach oben (also Süd-Nord-Richtung) gezählt. ·
Der „Rechtswert“ ist der Abstand eines Punktes von
einer senkrechten Gitterlinie nach rechts auf der Karte (nach Osten). ·
Die Nummer der senkrechten Gitterlinie (für den
Rechtswert) wird der oberen oder unteren Rahmenleiste der Karte entnommen. ·
Die Lage innerhalb des Gitterquadrats wird in
Zehnteln des Gitterabstandes angegeben. · Keine anderen Koordinatensysteme erlauben eine solche Genauigkeit in der Beschreibung der Position (bis auf 1 Meter herunter). ·
Bei der Koordinatenangabe
wird immer zuerst der „Rechtswert“ (West-Ost-Richtung), und dann der
„Hochwert“ (Süd-Nord-Richtung) angegeben. Merkregel „Recht hoch“. ·
Beachten, dass nationale
Gitter aufgrund ihrer Definition nur einen beschränkten Gültigkeitsbereich
haben (z. B. German Grid, Swiss Grid; Swedish Grid), und dadurch nur in einem
lokal begrenzten Bereich der Erde eingesetzt werden können (Ausnahme:
UTM-Gitter und das russische S42). · Aber Achtung: Gauß-Krüger Koordinaten, oder Ortsangaben eines sonstigen nationalen Koordinatensystems, sind nicht mit den UTM-Koordinaten identisch. ·
Nationale Gitter sind meist
an ein ganz bestimmtes nationales Karten-Bezugssystem (= Karten-Datum,
Map-Datum) gekoppelt, z. B. German Grid an das Datum Potsdam, Swiss Grid an
das Datum CH-1903, Bundesmeldenetz in Österreich an Austrian Datum,
Swedish-Grid an RT 90 usw. ·
In Verbindung mit UTM
können ganz unterschiedliche Karten-Bezugssysteme auftreten, wie
beispielsweise WGS 84, ED1950, NAD27, .... ·
Es empfiehlt sich daher stets die Angaben in der
Legende der verwendeten Karte zu beachten!!!
Das Übertragen von Koordinaten aus der Landkarte in das
GPS-Gerät bzw. umgekehrt, wird durch so ein rechtwinkliges Metergitter sehr
vereinfacht. Anmerkung:
Schnelleinführung zum Umgang mit
UTM-Koordinaten
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Netzteiler |
Ein solches einfaches Hilfsmittel ist z. B. ein
Netzteiler, der das Gitterquadrat nochmals in 10-er Schritte einteilt (siehe
Abbildung).
Der transparente Netzteiler wird so über das UTM-Gitterfeld gelegt, dass sich
die Kanten/ Außenlinien genau überdecken.
Dann kann die Position der Markierung mit Hilfe der
zusätzlichen Linien des Werkzeuges sehr leicht und schnell bestimmt werden.
Die Genauigkeit lässt sich entweder durch abschätzen, oder der Verwendung
eines Ecklineals/ Planzeigers mit noch feinerer Unterteilung weiter erhöhen.
Für die meisten Navigationssituationen an Land ist eine Genauigkeit von 100 m
aber vollkommen ausreichend.
Die Handhabung des genaueren Ecklineals oder eines Planzeigers ist etwas
komplizierter (siehe nächstes Kapitel).
Verfügt die Karte über kein durchgezogenes Gitternetz, d.
h. das Gitter ist nur am Kartenrand bei der Bezifferung angerissen, empfiehlt
es sich vor der Reise die Gitterlinien auf der Karte mit einem langen
Lineal aufzutragen.
Sich dabei aber nicht irritieren lassen, dass die parallel verlaufenden
Gitterlinien nicht exakt nach Ost-West oder Nord-Süd verlaufen. Nur die
senkrechte Gitterlinie, die exakt auf dem Haupt-Meridian liegt, verläuft nach
geographisch Nord.
Der abgebildete Netzteiler aus festem Kunststoff ist für
die Maßstäbe 1:24 000 und 1:25 000 zum Preis von ca. 2 US-$ bei http://www.maptools.com/
erhältlich (der 1:25 000 kann auch für M 1:250 000 eingesetzt werden). Außen
herum ist eine 360° Kompasseinteilung angebracht.
Dort steht zudem eine kostenlose Vorlage im
PDF-Format unter „Free MapTools“ bereit.
Netzteiler gibt’s auch unter dieser URL: http://www.unet.univie.ac.at/~a8603365/nt.html
Einsatz des UTM-Gitters mit einem Ecklineal oder
Planzeiger
Ein Ecklineal oder ein Planzeiger besteht aus zwei, im
rechten Winkel angeordneten Messskalen. Er gestattet üblicherweise eine, um
den Faktor 10 höhere Genauigkeit als mit dem Netzteiler.
Auf einer Karte im Maßstab 1:24 000 oder 1:25 000 kann so eine Position
innerhalb eines Quadrates von 10 x 10 m bestimmt werden.
Nachteil ist, dass das Ecklineal oder ein Planzeiger in der Handhabung u. U.
etwas umständlicher/ schwieriger ist.
a.) Ecklineal
Beim Ecklineal sind die beiden Messskalen an der Außenseite der beiden
Schenkel angebracht.
Zunächst die obere rechte Ecke des Ecklineals an die, im SW liegende Ecke des
UTM-Gitterquadrats anlegen, indem sich die gesuchte Position/ Markierung
befindet..
Die Schenkel des Ecklineals müssen nach Westen und Süden zeigen.
Um nun die UTM-Koordinaten einer bestimmten Position/ Markierung auf der
Karte zu ermitteln, das Ecklineal in dem Gitterquadrat solange nach Norden
und Osten verschieben, bis sich dessen obere rechte Ecke über dem zu
messenden Punkt befindet.
Die Werte der UTM-Koordinate können jetzt an den Startlinien des betreffenden
Gittersquadrates abgelesen werden.
Um eine bestimmte UTM-Koordinate auf die Karte zu übertragen, das Ecklineal
so lange in dem, in Frage kommenden Gitterquadrat nach Norden und Osten
verschieben, bis die gesuchten Entfernungen an den Gitterlinien angezeigt
werden.
Eine durchsichtige Vorlage aus Kunststoff, auf der
Ecklineale für verschiedene Maßstäbe aufgedruckt sind, kann unter http://www.maptools.com/
für ca. 7 US-$ erworben werden.
b.) Planzeiger
Ein Planzeiger ist vom Prinzip ähnlich wie ein Ecklineal,
allerdings sind dort die Messskalen an der Innenseiten der beiden Schenkel
angebracht.
Rechts- und Hochwert werden ebenfalls in einem Arbeitsgang ermittelt.
Der Planzeiger wird dazu mit dem senkrechten Schenkel und dessen Teilung an
den betreffenden Geländepunkt, und mit dem waagrechten Schenkel und dessen
Teilung an die untere waagrechte Gitterlinie des Gitterquadrates gelegt, in
dem sich der Geländepunkt befindet.
Der Rechtswert wird dann an der senkrechten Gitterlinie abgelesen, der
Hochwert an dem Geländepunkt selbst.
Hervorragende präzise Planzeiger für den Maßstab
1:50 000, 1:80 000 und 1:100 000 stehen direkt hier zum Download bereit:
1:50 000 ; 1:80 000 ; 1:100 000
Diese hat mir dankenswerterweise Dirk Köhler
zur Verfügung gestellt!!!
Anmerkung:
Beim M 1:50 000 musste Dirk die Skalenbeschriftung teilweise nach innen
verlegen, um einen Ausdruck auf DIN A4 zu ermöglichen.
Bei diesem Maßstab vorsichtshalber überprüfen, ob der Druck maßstabsgerecht
erfolgt (jeweils Länge der beiden Schenkel checken).
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„AV-Planzeiger“
des DAV/OEAV |
Von den Kartographen des Deutschen Alpenverein (DAV) und Österreichischen Alpenverein (OEAV) gibt es als Neuauflage (nun in 5-ter Auflage) den sehr praktischen „AV-Planzeiger“ aus solider wetterfester transparenter Folie im Format 12 x 20 cm mit ausführlicher Benutzer-Anleitung.
Er ist ausgelegt auf die Kartenmaßstäbe 1:25 000 und 1:50 000.
Auf diesem „AV-Planzeiger“ sind u. a. Netzteiler (= Quadrat-Planzeiger), Planzeiger (= Winkel-Planzeiger), Winkelmesser mit Peilfaden, Maßstabsleisten für Entfernungsmessungen und Neigungsmaßstab enthalten.
Der Winkelmesser mit Peilfaden ist zudem sehr praktisch bei der Nutzung von Karten ohne Gitter, wie es sehr ausführlich im Band 1 des GPS-Handbuches erläutert wird.
Der AV-Planzeiger kostet 3,90 Euro und ist beim DAV-Shop http://www.dav-shop.de/, sowie in Buchhandlungen erhältlich (zumindest dort, wo es die AV-Karten vom Alpenverein gibt).
Grundlagen des UTM-Koordinatensystems
Die Universal Transverse Mercator Projection (UTM)
und das UTM-Koordinatensystem wurde 1947 von der US-Armee entwickelt, um auf
großmaßstäbigen Miltitärkarten rechtwinklige Koordinaten zu erhalten.
Letztendlich ist es aus dem Gauß-Krüger-Verfahren abgeleitet worden
(Transversale Mercator Projection).
Neben nationalen Metergittern (z.B. Gauß-Krüger-Gitter (German Grid),
Schweizer Gitter (Swiss Grid), Sweden Grid, ...) ist das UTM-Gitter wegen
seiner praktischen Handhabung auf sehr vielen Karten dieser Welt anzutreffen.
Während die nationalen Koordinatensysteme
aufgrund ihrer Definition nur in einer begrenzten Region Gültigkeit haben,
kann das UTM-System bis auf die Polregionen auf der ganzen Welt eingesetzt
werden.
Die Bestimmung von Koordinaten auf Landkarten ist deutlich praktischer und
einfacher, als der Umgang mit dem geographischen Koordinatensystem von Länge
und Breite.
Das UTM-System teilt die komplette Erde in
Ost-West Richtung in 60 Zonen von 6° breiten Meridianstreifen, also in
insgesamt 60 Meridianstreifen bzw. Zonen.
In der Mitte eines Meridianstreifens liegt jeweils ein Hauptmeridian (=
Zentralmeridian/ Mittelmeridian). Nur dieser verläuft exakt zu den
geographischen Polen hin. Hauptmeridiane liegen bei 3°, 9°, 15°, 21° usw bis
177°.
Innerhalb eines Meridianstreifens/ Zone gelten die Regeln der ebenen
Geometrie (geodätisches Gitter).
Diese 60 Zonen definieren den Referenzpunkt für die UTM-Koordinaten innerhalb
der jeweiligen Zone.
Über jede Zone ist ein
rechtwinkliges Gitternetz gelegt. Es ist so ausgerichtet, dass alle
senkrechten Gitterlinien parallel zu dem, in der Mitte der Zone liegenden
Hauptmeridian (Zentralmeridian) liegen.
Wie schon erwähnt, verläuft daher nur dieser Hauptmeridian zu den
geographischen Polen.
UTM-Gitterkoordinaten
werden als Entfernung in Metern nach Osten ausgedrückt, dies wird
„Rechtswert“ genannt, und als Entfernung in Metern nach Norden, dies wird als
„Hochwert“ bezeichnet.
Weitergehende Infos/ „Das GPS-Handbuch“
Wesentlich umfangreichere und
detailliertere Informationen zum UTM-Gitter mit Beispielen, wie z. B.:
- Der Kurzschreibweise von UTM-Koordinaten/
- Dem UTMREF- bzw. MGRS-Koordinatensystem
- Dem Ablesen/Übertragen von Koordinaten mit Netzteiler,
Ecklineal und Planzeiger
- Den Grundlagen des UTM-Systems
- Dem Berechnen von Entfernungen
- Infos zu Nationalen Koordinaten-Systemen, wie z. B.
zum deutschen Gauß-Krüger Gitter, Schweizer-Gitter, Bundesmeldenetz Österreich, Gitter in Schweden und Finnland, dem S-1942 Gitter der ehemaligen Ostblockstaaten - Dem Einrichten eines Benutzer-Gitters wenn
Koordinaten-System nicht im GPS-Empfänger hinterlegt ist, sowie
·
Zahlreiche weiteren
Themenblöcken bezüglich Navigation und Orientierung mit GPS/der Arbeit mit
Karten (z. B. Nutzung von Karten ohne Gitter bzw. ohne brauchbares Gitter)
stellt das „GPS-Handbuch“ in dessen Band
1 bereit, das in gedruckter Form als
475-seitiges Taschenbuch im praktischen Format 12,3 x 19 cm zur Verfügung
steht.
Alle Angaben ohne Gewähr.
Copyright beim Verfasser: Zurück zum Seitenanfang Zurück zur GPS Info-Seite
© Ralf Schönfeld