UTM - Abbildung und Koordinaten - Bayern

UTM - Abbildung und Koordinaten
Universale Transversale Mercatorabbildung
(UTM-Abbildung)
Zur Darstellung der Erdoberfläche durch die Universale
Transversale Mercator – Abbildung (UTM-
Abbildung) werden Meridianstreifen in einer Ausdehnung
von λ= 6° auf einenZylinder abgebildet.
Für jeden Meridianstreifen wird ein eigener,
querachsiger (transversaler) Schnittzylinder verwendet.
Die Abbildung ist winkeltreu. Zur
Verebnung lässt sich der Zylindermantel entrollen.
Durch die Verwendung eines Schnittzylinders werden
in der Verebnung Flächenverzerrungen gering
gehalten. Die längentreuen Durchdringungskreise
liegen 180 km vom jeweiligen Mittelmeridian
entfernt. Die Mittelmeridiane werden
geringfügig verkürzt (gestaucht) abgebildet.
Die UTM- Abbildung
DEHNT Bereiche zwischen den
Durchdringungskreisen und Grenzmeridianen
und
STAUCHT Bereiche zwischen Mittelmeridian
und den Durchdringungskreisen.
Der Mittelmeridian weist einen Verkürzungsfaktor
von 0,9996 auf.
1000 m x 0,9996 = 999,6 m
Die Stauchung des Mittelmeridians beträgt
demnach in der Natur etwa
40 cm / km.
Bayerisches Landesvermessungsamt München, 2002
6°
Schematische Darstellung der querachsigen Schnittzylinder-Abbildung
mit Meridianstreifen von 6° Ausdehnung
Das UTM-Abbildungsystem wird von einigen europäischen
Ländern (darunter auch die BRD) neu
eingeführt. Hierbei bildet das Erdellipsoid des
Geodetic Reference System 1980 (GRS 80 Ellipsoid)
den Bezugskörper. Dieses global
angepasste Ellipsoid entspricht unter kartographischen
Gesichtspunkten dem Erdellipsoid des
World Geodetic System 1984 (WGS 84 Ellipsoid).
N
S
Frühere UTM-Abbildungen beziehen sich noch
auf das Erdellipsoid von Hayford.
1

UTM - Abbildung und Koordinaten
Die Abbildung der Meridiane erstreckt sich zwischen
84° nördlicher Breite und 80° südlicher
Breite; die beiden Polkappen werden durch die
UPS-Abbildung (Universal Polar Stereographic)
dargestellt.
Die Abbildung der Erde erfolgt durch insgesamt
60 Meridianstreifen = Zonen (360° : 6° = 60) . Die
Zählweise beginnt mit der 1. Meridianzone zwischen
180° (Datumsgrenze) und 174° westl. Länge
von Greenwich und erstreckt sich nach Osten
bis zur 60. Zone zwischen 174° östl. Länge von
Greenwich und 180°.
Der Mittelmeridian der 1. Zone liegt
auf λ = 177°
westlicher Länge von Greenwich.
Jede der 6°- Meridianzonen wird durch Breitenkreise
in Abständen von ϕ = 8° in Breitenbänder
unterteilt (Ausnahme nördlichstes Band ϕ = 12°).
Größenverhältnis:
6° geogr. Länge ≅ Ausdehnung Genf ⇔ München,
bzw. München ⇔ Plattensee.
8° geogr. Breite ≅ Ausdehnung Sardinien ⇔
München, bzw. München ⇔ Kopenhagen.
Die Breitenbänder werden von Süden (ϕ = 80°S)
nach Norden (ϕ = 84°N) mit Buchstaben C bis X
bezeichnet. Die Buchstaben I und O werden ausgelassen.
Daraus ergeben sich Bereiche von 6° x 8°, die
Zonenfelder genannt werden. Die Bezeichnung
erfolgt mit einer Zahl für die Zone und einem
Buchstaben für das Breitenband. München liegt
beispielsweise im Zonenfeld 32 U.
In Bayern berühren sich mit den angegebenen
Blättern der Topographischen
Karte 1:50000 4 Zonenfelder
Bayerisches Landesvermessungsamt München, 2002
59 60 1 2 3
Äquator
180° Meridian
l = 177° wLGr
Zone
Meridianstreifen-Schema der UTM-Abbildung
j = 84°N
j = 0°
Band
j = 80°S
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UTM - Abbildung und Koordinaten
Koordinaten im UTM-Abbildungssystem
In der ebenen Abbildung der Karte werden die
zweidimensionalen, rechtwinkligen Koordinaten
mit Rechtswerten E (East) und Hochwerten N
(North) angegeben. Den Bezug stellen der jeweilige
Mittelmeridian und der Äquator dar.
Im rechtwinkligen UTM-Koordinatensystem entspricht
die Abbildung des jeweiligen Mittelmeridians
der senkrechten Achse. Um negative
Rechtswerte zu vermeiden erhält jede senkrechte
Achse den Rechtswert 500 000 m.
Rechtswerte westlich des Mittelmeridians liegen
unter E 500 000 m, Werte östlich des Mittelmeridians
liegen über E 500 000 m.
Der jeweilige Bezugspunkt für die Hochwerte ist
der Schnitt der senkrechten Achse mit der Abbildung
des Äquators.
Für Hochwerte der Nordhalbkugel besitzt dieser
Schnittpunkt den Wert 0 m, für Hochwerte der
Südhalbkugel den Wert 10 Mio. m.
Beispiel zur Interpretation der Koordinaten:
Stadt Mühldorf in Oberbayern, Koordinate
der Innbrücke (Mitte): Zone 33U, Rechtswert
316,5 km, Hochwert 5345,8 km
Die Differenz der Zone 33 zur Zone 1
beträgt 32 Zonen (33 − 1 = 32). ⇒ Längenunterschied
λ = 32 x 6° = 192° ⇒ Mittelmeridian
der Zone 33 = 15° Meridian
(177°wLGr − 192° = 15° öLGr)
Der Mittelmeridian der 33. Zone ist der 15°
Meridan östl. Länge von Greenwich.
Die Entfernung des Rechtswertes zum Bild
des Mittelmeridians beträgt 183,5 km ( 500
km - 316,5 km).
Der Hochwert hat zum Bild des Äquators
einen Abstand von 5345,8 km.
Bayerisches Landesvermessungsamt München, 2002
48°
31V
56°
31U
31U 31U
31T
31T 31T
E 500
E 600
E 700
6° 6° 9°
9° 12°
12°
E 300
E 400
32V
32U
32U
32T
32T
E 500
E 600
E 700
N 6200
N 6100
N 6000
N 5900
N 5800
N 5700
Hilfsschema zur Ermittlung des Mittelmeridians für
die 33. Zone
E 300
33V
333U
E 400
N 5600
E 500
N 5500
N 5400
33T
N 5300
33T 33T
UTM-Koordinaten und Zonenfelder für Deutschland
177°
wLGr
180°
0°
N
3°
öLGr
9°
öLGr
15°
öLGr
N 5200
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UTM - Abbildung und Koordinaten
Jede der 60 Meridianzonen ist (unabhängig von
den Zonenfeldern) mit einem Gitter von 100 km
Maschenweite eingeteilt. Die Gitterlinien sind
dabei parallel zum jeweiligen Mittelmeridianen,
bzw. dem Äquator.
Die Figuren an den Rändern der Zonen sind Teile
eines 100 x 100 km² Gitterfeldes.
Die Gitterfelder werden durch je zwei Buchstaben
gekennzeichnet. Die Kombination setzt sich
aus einem Buchstaben für den senkrechten 100
km-Abschnitt und aus einem Buchstaben für den
waagrechten 100 km-Abschnitt zusammen. Die
Buchstaben I und O werden nicht verwendet.
Durch Angabe des jeweiligen Zonenfeldes in Verbindung
mit dem Gitterfeld und des entsprechenden
Rechtswerts (E) und Hochwerts (N) — beide
als Angabe zwischen 0 und 100 km — ist der
Einsatz als universelles, internationales Meldegitter
ermöglicht.
Beispiel zur Interpretation des Meldegitters:
Stadt Mühldorf in Oberbayern, Meldegitter-
Koordinate der Innbrücke (Mitte):
Zone 33U,
Gitterquadrat UP,
Rechtswert 16,5 km (E),
Hochwert 45,8 km (N)
Die Landeskartenwerke der Bundesrepublik
Deutschland werden auf die UTM-Abbildung umgestellt!
Bayerisches Landesvermessungsamt München, 2002
48°
31V
56°
31U 31U 31U
E 500
31T 31T 31T
E 600
EB
FB
E 700
6° 9° 12°
E 300
LG
E 400
32V
MG NG PG
EAMF NF PF
FA
32U
E 500
32T
100 x 100 km² Meldegitter im UTM System für Deutschland
UP
E 600
Gitterquadrat UP in der Zone 33U
E 700
UB VB
N 6200
N 6100
N 6000
N 5900
33U
E 300
33V
LFUA VA
EVME NE PE
EU
ET
FV
FU
FT
LEUV VV
MD ND PD
LDUU VU
MC NC PC
LCUT VT
ESMB NB PB
FS
LBUS VS
ERMA NA PA
FR
LAUR VR
EQMV NV PV
FQ
LVUQ VQ
EPMU NU PU
FP
FN
GP KUQU TP
33U 33U 33U
LUUP VP
GN KTQT TN
ENMT NT PT
LTUN VN
E 400
N 5700
N 5600
E 500
N 5500
N 5400
N 5300
N 5200
33T 33T 33T
4