Die Erde flachdrücken

Dank Projektion wird aus der Erdkugel eine flache Karte (Bild: shutterstock)

Wie macht man aus einer dreidimensionalen Kugel eine flache Karte? Mit einer Projektion. So wird in der Schweiz die Erdkugel auf einen Zylinder projiziert, der aufgeschnitten zu einer Fläche wird.

Die Erde ist eine etwas flachgedrückte Kugel. Und so zeigt selbst die Oberfläche der «kleinen» Schweiz – man stelle sich vor, dass die Täler bis zu den Bergspitzen mit Wasser aufgefüllt wären – eine leichte Krümmung. Eine genaue Karte dürfte demzufolge ebenfalls nicht flach sein. Nur wie würde man eine solch gekrümmte Karte herstellen und wie würde man sie auf eine Wanderung oder in eine fremde Stadt mitschleppen. Falten lässt sie sich nur schwer. Wir brauchen also eine flache Karte.

Projektion auf einen Zylinder

Zu einer flachen Karte kommt man, indem man die dreidimensionale Erdkugel – eigentlich ein Ellipsoid, also eine zusammengedrückte Kugel – auf eine ebene Fläche (zwei Dimensionen) überträgt. Die Schweiz verwendet dazu seit 1903 eine so genannte schiefachsige Zylinderprojektion. Dabei wird jeder Punkt auf der Erdoberfläche auf einen Zylinder projiziert, der über das Ellipsoid gestülpt ist. Schneidet man den Zylinder nun auf und rollt ihn flach aus, entsteht ein für die Schweiz rechtwinkliges Koordinatensystem.

Die Projektion ist schiefachsig, weil der Zylinder das Ellipsoid nicht am Äquator berührt, sondern so stark gekippt ist, dass der Berührungspunkt – das ist der Nullpunkt des Koordinatensystems – genau auf der alten Sternwarte in Bern zu liegen kommt. Somit haben wir das Bezugssystem für alle offiziellen Karten der Schweiz geschaffen, welches CH1903 genannt wird.

Nationale und globale Bezugssysteme

Da nicht alle Länder dasselbe Ellipsoid und dieselbe Projektion verwenden, gibt es unterschiedliche nationale Bezugssysteme. Daneben existieren auch globale Bezugssysteme, worauf beispielsweise moderne satellitengestützte Messverfahren wie GPS beruhen. Im Falle von GPS heisst das Bezugssystem World Geodetic System 1984 (WGS84). Will man also den Ort, den man mit GPS bestimmt hat, korrekt auf einer Schweizer Karte eintragen, dann muss man die Koordinaten von WGS84 in CH1903 umrechnen. Meist kann dies direkt im GPS-Empfänger gemacht werden.

Bezugsrahmen für exakte Vermessung

Um im Feld Vermessungen durchzuführen, braucht es noch einen so genannten (geodätischen) Bezugsrahmen. Die Referenzstationen der Landesvermessung, Fixpunkte und permanente Satellitenmessstationen, liefern mit ihren exakt bestimmten Koordinaten und Höhen diesen Bezugsrahmen. Darin werden alle Geodaten eingepasst und in Beziehung gebracht. Somit können alle Vermessungsdaten sehr präzise auf Karten übertragen werden.

Quelle: SATW