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Koordinatenmodell
geographische Koordinaten (GeoKoordinaten)
Um die geografische Lage eines Ortes auf der Erde anzugeben, können verschiedene Kartenprojektionen verwendet werden. Die geographische Koordinate (GeoKoordinaten) ist das am häufigsten verwendete Modell.
Die Erde wird dabei in 360 Längengrade und 180 Breitengrade aufgeteilt.
Die Breitengrade werden dabei vom Äquator aus gezählt, die Pole liegen bei 90° Nord bzw. Süd, die Längengrade wurden von Greenwich (Sternwarte in London) nach Osten und Westen gezählt bis 180°.
Unterteilt werden die Grade durch Minuten und Sekundenangaben. Zur einfacheren und direkten Verwendung der Daten werden die Daten auch im Dezimalsystem angegeben, so wie wir es in unseren Datenbanken anbieten.
Beispiel:
Frankfurt am Main, Deutschland
geographische Breite (Breitengrad): 50° 06' 44" Nord (also ca. 50° nördlich vom Äquator)
(dezimale Schreibweise: 50,11222°)
geographische Länge (Längengrad): 8° 40' 55" Ost (also ca. 9° östlich von Greenwich)
(dezimale Schreibweise: 8,68194°)
Bei der genauen Ortsbestimmung muss beachtet werden, das sich GeoKoordinaten auf unterschiedliche Bezugsysteme beziehen können. Da die Erde keine Kugel ist, wird ein Referenzellipsoide angenommen. Das am meisten verbreitete Bezugsystem, welches von GPS und uns verwendet wird ist das WGS84.
Der Abstand zwischen zwei Breitengraden ist immer gleich und entspricht 111,32 km.
Der Abstand zwischen zwei Breitengradminuten, ist eine Seemeile = 1,85 km.
Der Abstand zwischen zwei Längengraden ist am Äquator auch 111,32 km, nimmt aber umso weiter man nach Norden oder Süden kommt immer weiter ab. In Europa könnte man für grobe Berechnungen mit 70 km rechnen.
Hier eine kleine Übersicht:
| Abstand zwischen zwei Längengraden bei 0° Breite (Äquator) | 111,32 km |
| Abstand zwischen zwei Längengraden bei 10° Breite | 109,63 km |
| Abstand zwischen zwei Längengraden bei 20° Breite | 104,61 km |
| Abstand zwischen zwei Längengraden bei 30° Breite | 96,41 km |
| Abstand zwischen zwei Längengraden bei 40° Breite | 85,28 km |
| Abstand zwischen zwei Längengraden bei 50° Breite (Europa) | 71,55 km |
| Abstand zwischen zwei Längengraden bei 60° Breite | 55,66 km | / halber Wert gegenüber Äquator |
| Abstand zwischen zwei Längengraden bei 70° Breite | 38,07 km |
| Abstand zwischen zwei Längengraden bei 80° Breite | 19,33 km |
| Abstand zwischen zwei Längengraden bei 90° Breite (Pol) | 0,00 km |
Das Kugelphänomen
Berechnungen auf der Erde haben manchmal "merkwürdige" Effekte. Zum Beispiel könnte man annehmen, das die kürzeste Entfernung zwischen Mainz (50°N 8,27°O) und Winnipeg/Kanada (50°N 97,25°W), welche beide genau auf dem 50. Breitengrad liegen, genau entlang des 50. Breitengrad sein müsste. Dieses ist aber nicht der Fall!
Durch den Kugeleffekt ist ein nördlicher Kurvenverlauf um einiges kürzer. Hier spricht man auch vom Loxodrome, im Gegensatz zur Entfernung auf dem Breitengrad, dem Orthodrome. In unseren Funktionen rechnen wir natürlich immer nur mit den kürzesten Entfernungen auf der Erdoberfläche, dem Loxodrome.
Ganz deutlich wird es wenn man eine Schnur zwischen diesen beiden Orten auf einem Globus spannt, die Schnur nimmt automatisch diesen nördlichen Kurvenverlauf ein, obwohl auf dem Globus die Kurve eine Gerade wird und der Versuch den Verlauf entlang des Breitengrades nachzubilden eine Kurve bilden würde.
Entfernung auf dem Breitengrad (Orthodrome) (8,27+97,25 = 105,52*71,55km): 7550 km
kürzeste Entfernung als scheinbar krummer Weg (Loxodrome): 6853 km
Unterschied: 697 km = 9% kürzer.
Der scheinbar krumme Verlauf der Strecke kommt nur zustande, weil man die Landkarte in dieser üblichen Darstellungsweise vom Äquator aus kennt. Schaut man von oben auf den Globus und die Strecke, ist es eine Gerade und wie gesagt der Breitengrad eine Kurve.
Kennt man vielleicht auch von Flugzeugrouten über den Atlantik, die bilden auch Kurven, die nach San Franzisko verläuft sogar fast über den Pol.
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