Fragen und Antworten zu den neuen Koordinaten

Was ist ein Bezugsrahmen oder was sind Koordinaten? Die häufigst gestellten Fragen rund um den Bezugsrahmenwechsel und die neuen Koordinaten sind hier zusammengestellt.

Das Koordinatensystem der Schweiz wurde im Jahr 1903 festgelegt und wird deshalb CH1903 genannt. Dank Satellitenunterstützung und dem Global Positioning System (GPS) konnte die Landesvermessung der Schweiz in den 1990er Jahren verbessert werden. Das Bundesamt für Landestopografie hat in der Landesvermessung 1995 (LV95) die Koordinaten der Vermessungsfixpunkte mit Zentimetergenauigkeit bestimmt. Damit sind heute schweizweit zentimetergenaue Vermessungen möglich. Die neu bestimmten Koordinaten können sich im Meterbereich von den alten Werten unterscheiden. Damit keine Verwechslungen entstehen, werden in der neuen Landesvermessung neue Koordinatenbezeichnungen eingeführt. Das neue Koordinatensystem wird CH1903+ genannt. Diese Ablösung erfolgt kantonsweise und soll im Jahr 2016 abgeschlossen sein.

LV steht für «Landesvermessung»; 03 bzw. 95 für das Jahr, in dem die Landesvermessung begonnen bzw. abgeschlossen wurde. Der heutige Bezugsrahmen LV03 (aus dem Jahr 1903) basiert auf Messungen, die vor mehr als 100 Jahren durchgeführt wurden. Die neue Landesvermessung wurde in den 1990er Jahren realisiert und 1995 abgeschlossen. Sie bildet die Grundlage für den neuen Bezugsrahmen LV95 (Landesvermessung 1995).

Über die ganze Schweiz verteilt gibt es Tausende von Vermessungsfixpunkten, deren Lage und Höhe bekannt und in Form von Koordinaten festgelegt sind. Sie realisieren das Koordinatensystem im Gelände und bilden den so genannten Bezugsrahmen für alle Vermessungen in der Schweiz. Alle raumbezogenen Daten, zum Beispiel Daten der amtlichen Vermessung, der Raumplanung oder des Bauwesens sowie Daten von geografischen Informationssystemen werden in diesen Rahmen eingepasst. Der Bezugsrahmen der neuen Landesvermessung LV95 wird durch 31 permanent betriebene Satellitenempfangsstationen sowie 200 Fixpunkte festgelegt, deren Koordinaten mit GPS-Messungen zentimetergenau bestimmt wurden. Gemeinsam mit den Kantonen hat das Bundesamt für Landestopografie swisstopo Berechnungsmethoden festgelegt, damit alle Koordinaten vom Bezugsrahmen LV03 in den neuen Bezugsrahmen LV95 umgerechnet werden können.

Mittels Koordinaten kann die Lage von Punkten und Objekten im Gelände, auf Karten oder auf Plänen beschrieben werden. Dank eindeutigen Koordinaten können wir anderen Personen mitteilen, wo wir uns befinden oder wo sie ein bestimmtes Ziel finden. Sie kommen, im Hintergrund, auch in den Navigationsgeräten im Auto zur Anwendung. Die Koordinatenwerte bezeichnen den Abstand eines Punktes (im Gelände in Metern gemessen) von den beiden Koordinatenachsen. Diese zeigen, ausgehend von einem Nullpunkt, von Süden nach Norden bzw. von Westen nach Osten. 

Die beiden Koordinatenachsen treffen sich im Ausgangspunkt der Kartenprojektion, im Koordinatenursprung oder «Nullpunkt». In der Schweiz liegt der Nullpunkt bei der alten Sternwarte in Bern. Von dort aus werden die Koordinaten in Metern positiv nach Osten (y-Achse) und nach Norden (x-Achse) gezählt.

Schiefachsige, winkeltreue Zylinderprojektion
Kartenprojektion (schiefachsige Zylinderprojektion)

Mit Hilfe der Kartenprojektion kann die gekrümmte, dreidimensionale Oberfläche der Erde auf einer flachen, zweidimensionalen Karte abgebildet werden. Diese Abbildung erfolgt nach geometrischen Regeln und mathematischen Formeln. Ausgangspunkt für die Kartenprojektion ist der Koordinatenursprung oder «Nullpunkt», in dem sich die Haupt-Koordinatenachsen treffen. In den Landeskarten ist ein Netz von rechtwinklig zueinander stehenden Linien (das Koordinatennetz) eingetragen. Diese Linien erleichtern das Bestimmen von Koordinaten in den Karten.

Bisheriges Landeskoordinatensystem CH1903 der Landesvermessung LV03
Bisheriges Landeskoordinatensystem CH1903 der Landesvermessung LV03

 

Die Koordinatenwerte wurden künstlich erhöht. Der «Nullpunkt» hatte bisher (in der LV03) die sechsstelligen Koordinatenwerte y = 600'000 m (Ostwert) bzw. x = 200'000 m (Nordwert). Mit der Einführung der neuen Koordinaten (LV95) sind diese Werte künftig siebenstellig und werden neu mit E und N bezeichnet, nämlich E = 2'600'000 m (Ost) und N = 1'200'000 m (Nord). Dafür gibt es drei Gründe: Wie bei der bisherigen Definition wird vermieden, dass Koordinaten südlich und westlich von Bern negative Zahlen erhalten. Zweitens sind dank den möglichen Zahlenbereichen Verwechslungen zwischen Ost- und Nordwerten nach wie vor ausgeschlossen. Und drittens können wegen der zusätzlichen Änderung der Referenzwerte um 2 resp. 1 Mio. m alte LV03- und neue LV95-Koordinaten eindeutig voneinander unterschieden werden.

 

Der anfangs des letzten Jahrhunderts entstandene Bezugsrahmen LV03 entspricht nicht mehr den technischen Möglichkeiten und Genauigkeiten der Messverfahren von heute. Über die ganze Schweiz betrachtet enthält er Widersprüche im Meterbereich. Dank modernen, satellitengestützten Methoden können wir Koordinaten heute zentimetergenau bestimmen. Mittels GPS-Messungen erhalten wir präzise, global gültige Koordinaten. Bisher musste man sie aber in den «ungenaueren» Bezugsrahmen LV03 einpassen, also künstlich verschlechtern, um sie mit den bestehenden Vermessungsgrundlagen kombinieren zu können. Diese Arbeiten verursachen Mehraufwand und können eine Fehlerquelle sein.

Differenz zwischen den Koordinaten in den Bezugsrahmen LV03 und LV95.
Differenz zwischen den Koordinaten in den Bezugsrahmen LV03 und LV95.

Die Differenzen zwischen dem heutigen Bezugsrahmen LV03 und dem neuen, LV95, sind unterschiedlich. In Bern ist die Differenz gleich null; im Engadin, im Tessin und in Genf beträgt sie bis zu eineinhalb Meter. Über die ganze Schweiz betrachtet, betragen die Abweichungen maximal drei Meter.

Vor 100 Jahren war die Genauigkeit der Distanzmessungen noch deutlich schlechter und der Massstab war zum Teil leicht verfälscht. Da der Nullpunkt bzw. Ursprung des heutigen wie auch des neuen Koordinatensystems in Bern liegt, sind die Änderungen umso grösser, je weiter man sich von Bern weg bewegt.

Nein, mit tektonischen Bewegungen haben diese Differenzen nichts zu tun. Sie sind eine Folge der genaueren Messmethoden. Die Genauigkeit der Landesvermessung konnte in den letzten 100 Jahren um den Faktor 100 gesteigert werden, von Meter auf Zentimeter landesweit. Die Bewegungen der Erdkruste in der Schweiz relativ zu einem frei gewählten Referenzpunkt liegen übrigens in der Grössenordnung von 1 mm pro Jahr.

Der offensichtliche Unterschied liegt in der neuen Bezeichnung der Koordinaten. Der Ausgangspunkt der Kartenprojektion («Nullpunkt») in Bern erhält neue Koordinaten:

  • Bisher: CH1903     y = 600'000 m (Ost);       x = 200'000 m (Nord) 
  • Neu:      CH1903+   E = 2'600'000 m (Ost);   N = 1'200'000 m (Nord) 

    Die Koordinaten von CH1903 bzw. LV03 waren noch 6-stellig, die neuen LV95-Koordinaten (CH1903+) haben sieben Stellen (ohne die Meterbruchteile). Zudem werden die Koordinatenachsen neu klar bezeichnet: E für Ost/Est/East, N für Nord/North. Die Bezeichnungen y und x gaben oft zu Fragen Anlass, zumal die Achsen anders bezeichnet werden als in der Geometrie üblich. 

Bild der Schweiz mit den neuen Koordinaten
Neues Landeskoordinatensystem CH1903+ der Landesvermessung LV95

Damit die Koordinaten der neuen Vermessung (LV95) nicht mit denjenigen der bisherigen Vermessung (LV03) verwechselt werden können, wurde die Änderung der Referenzwerte des Nullpunkts in Bern um 2 bzw. 1 Million Meter beschlossen. Damit ist der Bezug der alten und neuen Koordinaten zueinander trotzdem leicht herstellbar.

Für jedes Land mit einer modernen Infrastruktur ist es wichtig, Koordinaten exakt vermessen und in einen zeitgemässen Bezugsrahmen einpassen zu können. Man kann sich leicht vorstellen, was passiert, wenn beispielsweise die Lage von Tunnels oder Brücken auf der Basis ungenauer Daten berechnet wird. Wichtig ist der neue Bezugsrahmen auch im Hinblick auf die Verknüpfung unserer Daten mit denjenigen globaler Messsysteme (GPS) oder mit solchen unserer Nachbarländer. Gerade bei grenzüberschreitenden Projekten wie dem europäischen Strassen- und Schienennetz, länderübergreifenden Datenportalen wie dem Bodenseeportal oder Grossprojekten wie AlpTransit ist der neue Bezugsrahmen eine Voraussetzung für genaues, effizientes Arbeiten.

Dank dem neuen Bezugsrahmen LV95 können moderne Messmethoden, wie sie heute üblich sind, effizient und einfach eingesetzt werden, zum Teil sogar durch Nicht-Vermessungsfachleute. Diverse Berechnungen werden vereinfacht oder sogar überflüssig; Fehlerquellen werden vermindert und das Grundlagennetz ist frei von Widersprüchen. Langfristig kann auch die Zahl der Vermessungsfixpunkte, die unterhalten werden müssen, reduziert werden. Das führt zu tieferen Unterhaltskosten. Weiter wird es künftig einfacher sein, raumbezogene Daten aus verschiedenen Quellen in geografische Informationssysteme (GIS) und Datenbanken zu integrieren. Auch die Verknüpfung von Daten mit globalen Bezugssystemen oder jenen unserer Nachbarländer, welche ebenfalls solche Umstellungen vornehmen, wird vereinfacht.

 

 

Langfristig können Kosten eingespart werden, da die Vermessungs- und Nachführungskosten reduziert werden. Grund dafür sind vereinfachte Messungen und Berechnungen sowie die Verminderung von Fehlerquellen. Es ist allerdings sehr schwierig, den finanziellen und wirtschaftlichen Nutzen konkret in Kostenangaben zu beziffern. Zudem wird der grosse Nutzen erst wirksam, wenn flächendeckend in der ganzen Schweiz alle Geodaten im neuen Bezugsrahmen vorliegen.

Der Wechsel des Koordinatensystems und des Bezugsrahmens von CH1903/LV03 zu CH1903+/LV95 ist in der Verordnung über Geoinformation (SR 510.620) festgelegt, welche sich auf das Bundesgesetz über Geoinformation vom 5. Oktober 2007 (Geoinformationsgesetz, SR 510.62) stützt.

Die wichtigste Grundlage für den Wechsel zu neuen Koordinaten ist deren Einführung in der amtlichen Vermessung (AV). Die AV ist vor allem kantonsweise organisiert, auch wenn sie sich auf einheitliche Vorgaben des Bundes stützt.

Die Änderungen sind wichtig für Vermessungs- und Baufachleute sowie alle Personen, die an ihre Geodaten Genauigkeitsansprüche im Meterbereich oder besser stellen. Dagegen haben sie keinen Einfluss auf den Inhalt von Karten, abgesehen von der Bezeichnung der Koordinaten.

Die Neuvermessung sowie die Umrechnung alter Koordinaten in den genaueren Bezugsrahmen LV95 hat auch Einfluss auf die Koordinaten von Grenzpunkten. Allerdings ändern sich die Koordinaten der Grenzpunkte einer Parzelle praktisch alle gleich, womit die Grundstücks-
parzellen als solche «verschoben» werden – natürlich nicht in Wirklichkeit, sondern nur in den Koordinaten bzw. auf dem Papier.

Nein. Allfällige Anpassungen der Einträge im Grundbuch werden von Amtes wegen veranlasst und bezahlt. Die Grundeigentümer müssen nichts unternehmen und für keine Kosten aufkommen.

 

Würde der neue Bezugsrahmen nicht eingeführt, dann müssten genauere Vermessungen mit modernen Instrumenten wie GPS (Global Positioning System) oder elektronischer Distanz-
messung immer korrigiert werden, damit sie in den alten, verzerrten Bezugsrahmen LV03 passen. Vor allem Geodaten aus satellitengestützten Messungen und internationalen Mess-
kampagnen sind mit den alten Schweizer Daten nicht kompatibel. Eine Notlösung wäre, die modernen Vermessungsgeräte mit einer Software auszurüsten, welche die Messdaten laufend in alte Schweizer Koordinaten umrechnet. Die Alternativen würden langfristig aber mehr Zeit und Geld kosten und wären zudem fehleranfällig.


Bundesamt für Landestopografie swisstopo Seftigenstrasse 264
3084 Wabern
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