Kartenkunde

Das Koordinatensystem der Erde

Um einen beliebigen Punkt auf einer Fläche zu definieren benötigt man Koordinaten, in dem Fall zwei. Kommt die Dimension Höhe dazu, benötigt man drei. Um diese Koordinaten zu erhalten, ist die Erde mit einem geografischen Koordinatensystem, die Breiten- und Längengerade versehen worden. Die Koordinaten weren in Grad, Minuten und Sekunden angegeben, es ist also ein Winkelmaß. Diese können uaf verschiedene Arten angegeben werden:

• Grad Minuten Sekunden (46° 32' 30"N)
• Grad Dezimalminuten (46° 32.50'N)
• Grad Minuten Dezimalsekunden (46° 32' 30,0"N)
• Dezimalgrad: (46,5000°N)

Breitengrade

Die Breitengrade verlaufen parallel zum Äquator, der ebenfalls ein Breitengrad ist. Er hat die Gradzahl 0° und alle Breitengrade, die sich nördlich von ihm befinden erhalten den Zusatz N, alles was südlich liegt S. Die Gradzahl gibt den Winkel vom Äquator zum gewählten Breitengrad mit dem Erdmittelpunkt als Schenkel an. Der Abstand der Breitengrade ist immer gleich und beträgt ca. 111km. Dafür nimmt der Durchmesser der Breitengrade zu den Erdpolen hin ab. Der längste Breitengrade ist der Äquator mit einem Duchmesser von ca. 40.000km.

Längengerade

Die Längengeraden verlaufen kreisförmig um die Erde und laufen durch beide geografischen Pole. Alle Längengerade sind gleich lang, ihr Abstand zueinander nimmt aber zu den Erdpolen hin ab. Ein halber Längengrad (von Pol zu Pol) ist ein Meridian. Je nach System gibt es eine unterschiedliche Anzahl, mit am gebräuchlichsten ist die Einteilung ind 180 Längengrade (oder 360 Meridiane). Sie stehen im Rechten Winkel zu den Breitengraden, was sehr wichtig für die Kursberechnung ist. Per Definition iverläuft der erste Meridian (Nullmeridian, 0°) durch Greenwich, England. Ihm gegenüber, also bei 180° verläuft die Datumsgrenze.

Von der Kugel zur Karte

Um nun dieses eine Kugel umfassende Koordinatensystem auf eine flache Karte abzubilden, bedarf es einiger Umrechnungen und Kompromisse. Würde man das Koordinatensystem 1:1 auf eine flache Karte übertragen, kommt es zwangsläufig zu Verzerrungen, bedenkt man z.B. den kleiner werdenden Abstand der Längengrade zueinander. Würde man z.B. diese Verjüngung auf eine Karte übernehmen, ginge der für die Navigation so wichtige rechte Winkel verloren. Daher ist eine Karte immer für einen Zweck optimiert, sie ist entweder:

• flächentreu

  Die abgebildetet Fläche entspricht der Realität, z.B. bei geologischen Karten.

• streckentreu

  Die abgebildeten Abstände auf der Karte entsprechen der Realität, z.B. bei Autokarten

• winkeltreu

  Die Winkel in der Karte entsprechen der Realität, z.B. bei topografischen Wanderkarten

Eine Karte kann nie allen drei Anforderungen gerecht werden. Für Offroadnavigation sowie Navigation im Allgemeinen sind winkeltreue Karten am besten geeignet. Und als wäre das nicht schon schwierig genug, kommt hinzu, dass die Erde gar nicht wirklich rund, also eine ideale Kufel ist, sondern sie ist ein Ellipsoid, d.h. sie ist an den Erdpolen etwas abgeflacht und am Äquator etwas breiter. Dies macht die Übertragung auf eine flache, zweidimensionale Karte noch schwieriger.

Um nun dieses geografische Koordinatensystem auf eine Karte zu übertragen, sind eine Reihe von Kartennetzentwürfen entstanden. Diese Entwürfe gebenan, wie das geografische Koordinatensytem auf eine ebene Karte zu übertragen ist und berücksichtigen dabei die unterschiedlichen Angaben zu der Erdform. Eine ordentliche Karte gibt den verwendeten Entwurf, das Geodätische Datum, an.