GIS Übung 1 - Aufgabenteil 1

1. Was ist ein Gauß-Krüger-System (GK-System)?
Das Gauß-Krüger-Koordinatensystem ist ein kartesisches Koordinatensystem. Es ermöglicht hinreichend kleine Gebiete der Erde mit metrischen Koordinaten, also Rechtwert und Hochwert, konform zu verorten.
Das Gitternetz der geographischen Koordinaten wird in 3° breite Meridianstreifen aufgeteilt. Jeder Meridianstreifen geht vom Nord- bis zum Südpol parallel zu seinem sog. Mittelmeridian. Die Mittelmeridiane benachbarter Meridianstreifen liegen demnach 3° auseinander.
Jeder Meridianstreifen erhält eine Kennziffer, die sich aus der Gradzahl des Mittelmeridians ableitet (0°, 3°, 6°,...)


2. Um welche Einheiten handelt es sich bei GK-Koordinaten?
Es handelt sich um Rechtswerte und Hochwerte, die in der SI-Einheit Meter angegeben werden.


3. Was ist ein Ellipsoid und welcher wird beim GK-System verwendet?
Ein Ellipsoid ist eine höherdimensionale Entsprechung einer Ellipse.
Ebene Schnitte dieses Körpers stellen alle Ellipsen oder Kreise dar. Die Oberfläche des Ellipsoids kann mathematisch beschrieben werden, so dass Positionen auf der Oberfläche durch Koordinaten angegeben werden können.
Ein Ellipsoid, das am genauesten die Oberfläche der gesamten Erde annähert, wird als globales geodätisches Datum bezeichnet.
Beim GK-System wird das Bessel-Ellipsoid (auch Bessel 1841 genannt) verwendet. Es wurde 1841 von Friedrich Wilhelm Bessel abgeleitet. Datengrundlage waren großräumige Vermessungen.


4. Welche Projektart liegt dem Gauß-Krüger-System zugrunde? (kurz erläutern)
Dem Gauß-Krüger System liegt eine transversale Mercatorprojektion zugrunde. Dabei wird ein Zylinder um die Erde gelegt, der diese am Äquator berührt. Überträgt man nun alle Punkte auf den Zylinder und rollt diesen ab, erhält man eine zweidimensionale Karte der Erde. Da diese jedoch nicht winkeltreu ist, wird die Karte in Nord-Süd Richtung verzerrt.


5. Worin besteht der Unterschied zwischen geographischen und projizierten, kartesischen Koordinaten?
Geographische Koordinaten, sind Koordinaten die die Lage eines Punktes auf der Erdoberfläche beschreiben. Grundlage hierfür ist ein Gradnetz, das aus Längen- und Breitengraden besteht. Ausgangspunkte sind der Äquator und der Nullmeridian.
Geographische Koordinaten werden aslo im Winkelmaß zur Festlegung von Punkten auf der Oberfläche ausgehend vom Äquator und dem Nullmeridian verwendet.
Kartesische Koordinaten beschreiben die Lage eines Punktes im Raum. Bezugssystem ist ein zwei- oder dreiachsiges orthogonales System, bestehend aus den Achsen x ,y, (z) .


6. Warum werden im GK-System sog. Meridianstreifens verwendet?
Man versucht dir Verzerrungen, die bei der Mercator-Projektion nördlich und südlich des Äquators entstehen durch so genannte Meridianstreifen zu verringern. Die Erde wird dabei in 3° breite Streifen (Meridianstreifen) geteilt. Jeder dieser Streifen stellt ein eigenes rechtwinkliges Koordinatensystem dar. Die x-Achse die Koordinatensystems steht im Bezug zum jeweiligen Mittelmeridian, wobei sich die y-Achse immer auf den Äquator bezieht.


7. Wie erkennt man die Kennziffer des verwendeten Meridianstreifens an einer Koordinate?
Die Kennziffer ist die erste Stelle in der Koordinate, jeder Hauptmeridian hat eine eigene Kennziffer, die dadurch berechnet wird, indem man die Gradzahl des Hauptmeridians durch 3 dividiert