Geodätische Bezugsysteme und Bezugsrahmen
Geodätische Bezugssysteme und -rahmen bilden die Grundlage des einheitlichen Raumbezugs. Sie sind eine Basisinfrastruktur, auf der Kartografie, Navigation und Geodaten beruhen. Geodätische Bezugssysteme und -rahmen gewährleisten eine gemeinsame, präzise und einheitliche Definition von Positionen und Höhen auf und in der Nähe der Erde.
Geodätische Bezugssysteme
Ein Bezugssystem ist ein mathematisches Modell, das festlegt, wie die Erde dargestellt wird: wo sich der Ursprung befindet, wie die Achsen ausgerichtet sind, welche Form der Erde (das Ellipsoid) erhält usw. Ein Bezugssystem enthält an sich keine Koordinaten, sondern legt lediglich fest, wie Positionen auf der Erde gemessen werden.
Warum braucht es ein geodätisches Bezugssystem?
Stellen Sie sich zwei Karten vor, die ohne gemeinsamen Massstab gezeichnet wurden: Ein Punkt in Bern auf der einen Karte würde auf der anderen nicht unbedingt an der richtigen Stelle liegen. Ein geodätisches Bezugssystem verhindert dieses Problem: Es legt einen Ursprung, ein Koordinatensystem und, falls erforderlich, eine Kartenprojektion fest, damit jeder Punkt – in Breitengrad, Längengrad und Höhe oder in nationalen Koordinaten – auf die gleiche Weise verortet werden kann. Dadurch können Daten aus verschiedenen Quellen (Karten, topografische Aufnahmen, GPS) fehlerfrei verglichen und übereinandergelegt werden, sei es auf lokaler, nationaler oder globaler Ebene.
Geodätische Bezugsrahmen
Im Gegensatz zum Bezugssystem ist ein Bezugsrahm die praktische Bestimmung von Koordinaten vor Ort: ein Netz aus physischen Punkten (Fixpunkte, Marksteine), deren Koordinaten im entsprechenden System genau bestimmt wurden. Der Bezugsrahmen dient als Grundlage für sämtliche Karten und Geodaten.
Warum braucht es geodätische Bezugsrahmen?
Diese Rahmen dienen als «Millimeterpapier». Durch die Messung eines Punktes gegenüber den Bezugspunkten erhält man zuverlässige und vergleichbare Koordinaten im gewählten System. Dadurch wird der einheitliche Raumbezug sämtlicher Geodaten sichergestellt.
Kurz gesagt
Geodätische Bezugssysteme
Geodätische Bezugssysteme beschreibt wie ein Koordinatensystem in die reale Erde eingebetet ist, sie liefert dafür die theoretische Grundlagen und definiert die wichtigsten Eckpunkte welche für die Koordinatenbestimmung essentiell sind:
Geodätische Bezugsrahmen
Die Verbindung zwischen den Geodätischen Referenzsystemen, welche ein Koordinatensystem beschreiben, und der realen Welt wird durch den Bezugsrahmen hergestellt. Für die Realisierung werden die vorgegebenen Definitionen vom Bezugssystem umgesetzt indem für physische Punkte deren Koordinaten bestimmt werden. Auf diese kann sich ein Nutzer orientieren und entpsrechende Koordinaten für neue Punkte bestimmen. Der Referenzrahmen umfasst Hunderte von Punkten, die im Gelände materialisiert (z. B. durch Grenzsteine oder permanentne GNSS Stationen), gemessen und deren Koordinaten bestimmt sind. Die Koordinaten dieser Punkte werden anschliessend veröffentlicht. Der Bezugsrahmen steht damit allen Interessierten zur Verfügung. Diese Bezugsrahmen sind für die Vermessung nützlich, dienen aber auch als Grundlage für geografische Informationssysteme (GIS) sowie alle Navigationssysteme, sei es in Fahrzeugen, Flugzeugen oder Schiffen oder in Smartphones und tragbaren Geräten (Wearables).
Schweizerische Kartenprojektionen
Eine Kartenprojektion ist ein mathematisches Verfahren, mit dem die Oberfläche einer Kugel – in unserem Fall die Erde – auf einer zweidimensionalen, ebenen Fläche dargestellt werden kann. Die Schweizer Landesvermessung stützt sich seit ihrer Einführung im Jahr 1903 auf die Schweizer Kartenprojektion « Swiss Grid ». Derzeit ist kein Wechsel zur «Universale Transverse Mercator-Projektion» (UTM) vorgesehen, die in vielen Ländern üblich ist und im Rahmen von CHTRS95 erwähnt wird.
Planimetrische und 3D Transformationen
Der einfache und präzise Übergang zwischen verschiedenen Bezugsrahmen und Bezugssystemen ist entscheidend für die effiziente Verarbeitung von Geodaten. Deshalb bietet swisstopo für alle Bedürfnisse geeignete Transformationsmethoden an, einerseits im Rahmen des Online-Rechendienstes und andererseits durch den Vertrieb von geodätischer Software.
Höhen-Transformationen
Hier finden Sie Informationen, wie Sie Höhenangaben aus verschiedenen Bezugsrahmen, wie LHN95 und LN02 transformieren können.