Seite - 247 - in Umwelt- und Bioressourcenmanagement für eine nachhaltige Zukunftsgestaltung

247 Umweltinformationssysteme & -management 6 kleinmaßstäbige Darstellungen großer Gebiete wie Kontinente in Atlanten kann eine Kugel als Bezugsfläche herangezogen werden. Für die detailliertere Beschreibung von Objekten auf der Erdoberfläche muss zusätzlich die Erdabplattung berücksichtigt werden. Dies wird mithilfe von Ellipsoiden erreicht, die entweder weltweit oder für bestimmte Bereiche, wie das Staatsgebiet Österreichs, an die Erdoberfläche angepasst werden. Zur genauen Definition muss zum einen die Größe in Form der beiden Halbachsen bekannt sein (Abbildung 6.2.3b), zum anderen muss die Lagerung des Ellipsoids bezüglich der Erde genau definiert sein. Zur Ver- ortung von Objekten auf einem Ellipsoid werden entweder ellipsoidische Koordinaten (Abbildung 6.2.3c) oder rechtwinkelige Koordinaten (Abbildung 6.2.3d) verwendet. Aber wie gelangt man vom dreidimensionalen Erdkörper zu einer ebenen Karte oder einem Plan? Gleich vorab: Dieses Problem ist zwar unlösbar, es wurden aber verschie- dene Kartenprojektionen entwickelt, um das Problem näherungsweise zu lösen. Auf- grund der Krümmung der Erdoberfläche und der zuvor beschriebenen mathematischen Bezugsflächen kann eine Abbildung in die Ebene nie verzerrungsfrei erfolgen. Ver- zerrungen können hinsichtlich Winkel, Strecken oder Flächen auftreten. Es wurde eine Vielzahl von Projektionen (Abbildungsvorschriften) entwickelt. Eine wichtige Rolle spielen hierbei Projektionsflächen. Dafür sind geometrische Formen geeignet, die bereits eben sind oder die sich in eine Ebene abwickeln lassen, beispielsweise Ebenen (azimutale Projektionen), Kegel (konische Projektionen) oder Zylinder (Zylinder- projektionen). Welche aus der Vielzahl von Projektionen geeignet ist, hängt v.a. von der Größe des Gebiets, dessen Lage auf der Erde (Polgebiete oder mittlere Breiten- grade) sowie von der jeweiligen Aufgabenstellung ab. Ziel ist es, eine Projektion zu finden, die möglichst kleine Verzerrungen verursacht. Dies kann dadurch erreicht werden, dass nur Teilstücke der Erdoberfläche abgebildet werden, oder man akzeptiert, dass nur teilweise Verzerrungsfreiheit vorliegt (z.B. nur Abbildung 6.2.3: Bezugsflächen der Erde: (a) das Geoid als physikalische Bezugs- fläche (ESA 2018a), (b) das Ellipsoid als mathematische Bezugs- fläche, (c) ellipsoidische Koordinaten zur Verortung eines Punktes P auf einem Ellipsoid und (d) kartesische Koordinaten zur Ver- ortung eines Punktes P auf einem Ellipsoid (administrative Daten: GADM 2018)