„UTM-Koordinatensystem“ – Versionsunterschied – Wikipedia
Article Images
Inhalt gelöscht Inhalt hinzugefügt
| (17 dazwischenliegende Versionen von 16 Benutzern werden nicht angezeigt) | |||
Zeile 1: [[Datei:Utm-zones.jpg|mini|400px|Zonenaufteilung]] Das '''UTM-System''' (von {{enS|'''Universal Transverse Mercator'''}}) ist ein globales Koordinatensystem. Es teilt die Erdoberfläche (von 80° Süd bis 84° Nord) streifenförmig in 6° breite vertikale Zonen auf, die einzeln mit der jeweils günstigsten [[Mercator-Projektion#Transversale Mercator-Projektion|transversalen Mercator-Projektion]] verebnet und mit einem [[Kartesisches Koordinatensystem (Geodäsie)|kartesischen Koordinatensystem]] überzogen werden. Für die Abbildung der Polkappen wird die ''[[Universale Polare Stereografische Projektion]]'' (''UPS'') verwendet. Zeile 7: Sowohl in Deutschland als auch in Österreich werden vermehrt UTM-Koordinaten unter Bezug auf das Referenzsystem [[Europäisches Terrestrisches Referenzsystem 1989|ETRS89]] mit dem [[Geodätisches Referenzsystem 1980|GRS80]]-Ellipsoid verwendet. Auch in der [[Landesvermessung]] anderer Staaten finden diese zunehmend Anwendung. Damit verliert das mit UTM verwandte [[Gauß-Krüger-Koordinatensystem]] langfristig an Bedeutung. [[Militärgeographie|Militärgeografische]] Institute verwenden mittlerweile ausschließlich das [[UTM-Referenzsystem|Military Grid Reference System]] (MGRS), im deutschen Sprachraum auch UTM-Referenzsystem, Kurzform UTMREF, ein [[Planquadrat]]-orientiertes geografisches Meldesystem, das auf dem UTM-Koordinatensystem basiert. == Geschichte == Eine Form des UTM-Koordinatensystems wurde ca. 1942/1943 für die [[Deutsche Wehrmacht]] entwickelt Die '''A'''rbeitsgemeinschaft '''d'''er '''V'''ermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland [[Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland|(AdV)]] hat im Jahre 1991 die Einführung des [[ETRS89]], das dem [[WGS84]]-[[Geodätisches Datum|Datum]] entspricht, als einheitliches amtliches Lagebezugssystem für ganz Deutschland beschlossen. Zur Epoche 1. Januar 1989 klafften nämlich die Koordinaten aus ETRS89 und WGS84 um weniger als einen Meter auseinander, womit beide Systeme innerhalb dieser Lagegenauigkeit als identisch angesehen werden können. Weiterhin hat die AdV 1995 beschlossen, das UTM-System in Verbindung mit dem ETRS89 Datum flächendeckend einzuführen. Damit besteht nunmehr für alle Vermessungsverwaltungen Deutschlands die Verpflichtung, auch das [[Liegenschaftskataster]] in das UTM / ETRS89 zu überführen. Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie [[Bundesamt für Kartographie und Geodäsie|(BKG)]] stellt über das [[Geodatenzentrum]] die hierfür notwendigen Geoinformationen in hoher Genauigkeit zur Verfügung. Heute ist das UTM / ETRS89 System in Deutschland durch [[SAPOS]], den Satellitenpositierungsdienst der deutschen Landesvermessung, hochgenau, homogen und flächendeckend für alle Bereiche des Vermessungswesens realisiert. Auch in Österreich wird das derzeitige [[Österreichisches Bundesmeldenetz|Bundesmeldeverfahren]], wie es von den Behörden und von den Hilfsorganisationen verwendet wird, schrittweise durch das UTM-Koordinatensystem abgelöst. Immer mehr neue Kartenwerke auf Papier (z. == Aufbau == UTM nutzt eine [[Mercator-Projektion#Transversale Mercator-Projektion|transversale Mercator-Projektion]]. Anders als bei der herkömmlichen Mercator-Projektion berührt der Projektionszylinder die Oberfläche nicht am Bezugsmeridian, sondern schneidet sie an den zwei parallel verlaufenden Durchdringungskreisen, sodass ein streifenförmiger Teil des Erdballs aus der Zylinderoberfläche herausragt. Dadurch verkürzt sich der [[Meridian (Geographie)|Meridian]] in der Mitte zwischen den Durchdringungskreisen bei der Projektion zwar um den Faktor 0,9996. Da die der UTM-Projektion zugrunde liegende transversale Mercator-Projektion Bereiche, die weit vom Schnittstreifen entfernt sind, stark verzerrt (siehe Abbildungen unten), nutzt UTM nicht eine einzelne Projektion, um die gesamte Erdoberfläche abzudecken, sondern unterteilt die Erde in 6° breite sogenannte ''Zonen''. Zur Projektion wird dann jeweils der mittlere Meridian der Zone als Bezugsmeridian herangezogen. Beispielsweise erstreckt sich Zone 31 von 0° bis 6° Ost. Der Bezugsmeridian liegt mittig auf 3° Ost. Zeile 39: ==== Zonenfelder gemäß UTMREF ==== Die Aufteilung in Zonenfelder bzw. in ein umfassendes Gitter ist nicht Bestandteil des eigentlichen UTM-Systems. Siehe dazu beispielsweise Publikationen der [[Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland|AdV]]<ref> Die Zonen werden, vom 80. Breitengrad Süd bis zum 84. Breitengrad Nord, durch [[Breitengrad|Breitenkreise]] im Abstand von 8° in ''Zonenfelder'' unterteilt, die mit Buchstaben beschriftet werden. Die südlichste Zonenfeldzeile hat den Buchstaben C und die nördlichste den Buchstaben X; nur diese nördliche Randzeile X ist mit 12° etwas höher. Die Buchstaben I und O werden ausgelassen, um eine Verwechslung mit den Ziffern 1 und 0 zu vermeiden. Zeile 55: === Koordinaten === Um zu den Koordinaten eines Punktes ''innerhalb'' einer Zone zu kommen, wird wie oben beschrieben die zur Zone gehörige UTM-Projektion angewandt, um die Erdkugel über den berührenden Zylinder und sein Abrollen in die Ebene abzubilden. Der (projizierte) [[Äquator]] bildet nun die X-Achse, der [[Mittelmeridian]] die Y-Achse. X- und Y-Achse stehen senkrecht aufeinander und man liest die X- und Y-Werte wie in einem [[Kartesisches Koordinatensystem|kartesischen Koordinatensystem]] ab, also parallel zu den Achsen und nicht zu den jetzt bogenförmig verlaufenden Linien der Längen- und Breitengrade. Die Verwendung der X-Achse für den Rechtswert<ref group="A">auch ''Ostwert'' genannt</ref> und der Y-Achse für den Hochwert<ref group="A">auch ''Nordwert'' genannt</ref> ist in [[Geoinformationssystem]]en üblich und entspricht auch der Festlegung durch die Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland ([[Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland|AdV]]). Diese Interpretation wird auch im Folgenden verwendet. In der [[Geodäsie]] wird dagegen die umgekehrte Interpretation der Koordinatenachsen verwendet. Nur auf dem Mittelmeridian stimmt der Verlauf der Y-Achse ([[Gitternord]]) mit geografisch [[Norden|Nord]] überein. An vom Mittelmeridian entfernten Koordinaten ist sie nicht identisch mit geografisch Nord. Daher zeichnen viele Karten nach dem UTM-System die Differenz zwischen Gitternord und geografisch Nord, die sogenannte [[Meridiankonvergenz]], an der Y-Achse mit ein. Dies erleichtert die Orientierung mithilfe von [[Kompass|Magnet-]] und [[Kreiselkompass]]en oder anhand der [[Himmelskörper|Gestirne]]. Per Definition wird der X-Wert des Mittelmeridians auf 500.000 Meter gesetzt („[[Kartesisches Koordinatensystem (Geodäsie)#Rechtswert|false easting]]“). Dadurch vermeidet man die negativen Werte westlich des Mittelmeridians, die entstehen würden, wenn der X-Wert des Mittelmeridians 0 m betragen würde. Alle zulässigen Rechtswerte liegen demnach zwischen 100.000 und Der X- und Y-Wert wird in [[Meter]]n angegeben. Der Y-(Hoch-)Wert ist die Entfernung zum Äquator (auf der Nordhalbkugel direkt, auf der Südhalbkugel muss man 10.000.000 Der so erhaltene X-Wert muss mit dem [[Maßstabsfaktor]] multipliziert werden, der konstant 0,9996 beträgt (andere Streckenverzerrungen der Projektion sind in diesem Faktor nicht enthalten). So erhält man den [[Rechtswert]] der UTM-Koordinate. Der [[Hochwert]] ist der Y-Wert mit dem Maßstabsfaktor multipliziert. Wichtig ist die Angabe der entsprechenden Zonennummer, da sonst die Koordinate mehrdeutig ist. Zeile 72: [[Datei:Utmzonenugitterp.png|mini|Kartenaufteilung in Meridianzonen (z. B. 32), Zonenfeldern (z. B. 32U) und Gitterquadrate (z. B. MU)]] * [[Paradeplatz (Mannheim)]] ** [[Geografische Koordinaten]] in [[Sexagesimalsystem|Grad]] gemäß [[WGS84]] *** 49° 29′ 13,6″ N *** 8° 27′ 58,6″ E Zeile 89: == Anwendung == Das UTM-Koordinatensystem oder auch das [[UTM-Referenzsystem]] findet Anwendung bei der [[Bundeswehr]], beim [[Katastrophenschutz]], der [[Feuerwehr]], dem [[Rettungsdienst]], der [[Polizei]] und sonstigen [[Hilfsorganisation]]en sowie in der [[Vermessung]]. Bei entsprechenden Lehrgängen zum Thema [[Kartenkunde]] wird immer nach dem UTM-Koordinatensystem gearbeitet. In [[Deutschland]] ist so eine präzise [[Kommunikation]] z. B. zwischen Feuerwehr und einem Rettungshubschrauber möglich. Weitere private Anwendungen (z. B. Segelflug, [[Geocaching]] etc.) sind mit UTM-Karten auf CD gegeben, die unter dem Sammelbegriff [[Top50]] für Deutschland, Österreich und die Schweiz (D-A-CH) im Handel erhältlich In Deutschland fand bei den [[Landesvermessungsamt|Landesvermessungsämtern]] ab den 1990er Jahren der Übergang zum UTM-System unter Bezug auf das ETRS89(-System) mit dem [[GRS80]]-Ellipsoid statt. [[Sachsen]] war Mitte 2015 eines der letzten Bundesländer, in denen die Umstellung vollzogen wurde.<ref>{{Webarchiv | url=http://www.landesvermessung.sachsen.de/inhalt/etrs/etrs.html | wayback=20190404113737 | text= Neues amtliches Lagebezugssystems ETRS89_UTM33 (Umstellung seit Juli 2015) }}</ref> Die Ermittlung und Übertragung der UTM- / [[MGRS]]-Koordinaten auf [[Karte (Kartografie)|Topografische Karten]] erfolgt mit einem im Kartenmaßstab passenden [[Planzeiger]]. [[Datei:BWH Kartenwinkelmesser Planzeiger Set1.jpg|mini|200px|BWH Kartenwinkelmesser - Planzeiger]] == Unterschiede zum Gauß-Krüger-System == Zeile 120 ⟶ 122: == Weblinks == {{Commonscat|Universal Transverse Mercator coordinate system}} * [http://vermessung.bayern.de/file/pdf/1910/UTMAbbildungundKoordinaten.pdf UTM Abbildung und Koordinaten] (PDF; * [http://earth-info.nga.mil/GandG/geotrans/index.html Abbildungen, Datum und Koordinaten] – Download des NGA-Umrechnungsprogramms GEOTRANS (Windows/Unix/Android) * [http://home.hiwaay.net/~taylorc/toolbox/geography/geoutm.html JavaScript-Tool zur Umrechnung von geografischen Koordinaten in UTM-Koordinaten und zurück] Zeile 128 ⟶ 130: * {{Webarchiv |url=http://www.opengpstracks.at/news/utm-koordinaten-anleitung.html |wayback=20160319185525 |text=UTM Koordinaten Anleitung}} * [http://tools.retorte.ch/map/ Koordinator] – OpenStreetMap-Modifikation für einfache Eingabe und Anzeige von UTM-Koordinaten (und weiteren Systemen) * [https://www.koordinaten-umrechner.de/ Geografische Koordinaten ermitteln und umrechnen] {{SORTIERUNG:Utmkoordinatensystem}} Zeile 133 ⟶ 136: [[Kategorie:Geodäsie]] [[Kategorie:Militärgeographie]] [[Kategorie:Geographische Koordinaten]] | |||