RICHTIGES KOORDINATENSYSTEM FINDEN

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1 PTV VISUM TIPPS & TRICKS: RICHTIGES KOORDINATENSYSTEM FINDEN Wie findet man das richtige Koordinatensystem? Ich habe ein Straßennetz in WGS84* importiert und Streckenlängen berechnet, jedoch alle Längen sind null. Warum ist das so und wie erhalte ich die richtigen Streckenlängen? * WGS84 steht für World Geodetic System Mit dieser Frage wird das PTV Vision Traffic Support Team regelmäßig konfrontiert. Da PTV Visum kein GISSystem ist, behandelt es Werte von Koordinaten ohne Einheit und weiß nicht, dass Koordinaten in WGS84 als Grad zu verstehen sind. Dies bedeutet, dass Streckenlängen auch in Grad ausgerechnet werden. Damit sind sie zum Teil nur z.b Grad lang. Sollen Ihre Streckenlängen in Meter angegeben werden, dann sollten die Koordinaten auch in Meter kodiert sein. Doch wie kommt man von Grad zu Metern? Damit betreten wir das umfangreiche Gebiet der Koordinatensysteme. Zunächst wollen wir betrachten, wofür ein Koordinatensystem hilfreich ist: Einfaches Hinzufügen und Austausch von Daten mit externen Quellen Bestimmung der Position von Haltepunkten mittels GPS-Messungen Nutzung des Add-In Google Maps Zur korrekten Berechnung von Streckenlängen (wichtig um korrekte Reisezeiten zu bestimmen) PTV AG Aug-13 Seite 1/5

2 Wie geht PTV Visum mit Koordinatensystemen um? Um diese Frage zu beantworten, nehmen wir Sie auf einen kleinen Exkurs zu den Grundlagen der Geodäsie. Der Begriff Koordinatensystem, oder besser spatial reference system (deutsch: räumliches Bezugssystem), kann, vereinfacht dargestellt, drei Komponenten enthalten: 1. Ein Datum, das die Erdkugel mathematisch als Kugel oder Ellipsoide beschreibt. 2. Eine Projektion um diese Ellipsoide auf die Fläche einer Landkarte oder eines Bildschirms zu projizieren. Die Oberfläche einer Kugel lässt sich nur durch Verzerrung auf eine Fläche übertragen. Man kann die Kugel jedoch in einen engen, umhüllenden Zylinder einsetzen. Der Kreis, wo sich Kugel und Zylinder berühren, wird nie verzerrt sein. Projiziert man die Oberfläche der Kugel auf den Zylinder, wird auch ein Streifen neben dem Kreis kaum verzerrt werden. Würde man diesen Zylinderstreifen abrollen, erhält man eine Fläche. Das ist die Basis für alle sogenannte Mercator Projektionen. Legt man schließlich den umhüllenden Zylinder hin, damit der Berührungskreis über die Pole führt, spricht man von einer Transversalen Mercator Projektion, der Basis für das deutsche System nach Gauß-Krüger oder das internationale UTM-System, das für Universal Transverse Mercator steht. 3. Ein Kartesisches Koordinatensystem, das eine Fläche mit einem Ursprungspunkt definiert, mit den Orientierungen seiner X- und Y-Achsen, seinem Maßstab und Offsets (De: Achsversatz). PTV AG Aug-13 Seite 2/5

3 Werden Meter als Einheit vorgegeben, spricht man von einem metrischen Koordinatensystem. Ein sphärisches Koordinatensystem verwendet dagegen Kugelkoordinaten wie Longitude (Länge) und Latitude (Breite), um die Oberfläche einer Kugel oder Ellipsoide in Grad abzubilden. Es gibt zahlreiche räumliche Bezugssysteme, jedes gültig für einen Teil der Erdoberfläche. Um in PTV Visum eine korrekte Karte zu erstellen, wird ein System benötigt, das zum Modellgebiet passt. Vorzugsweise ein Projected Coordinate System, wie PTV Visum es nennt. In der Regel bevorzugt man dazu ein metrisches System. Obwohl jedes passende räumliche Bezugssystem Verzerrungen minimalisiert, ist es dennoch immer nur ein Kompromiss zwischen Längentreue (korrekte Längen), Flächentreue (korrekte Oberflächen) und Winkeltreue (korrekter Form). Längentreue ist unverzichtbar für die Streckenlängen. Winkeltreue verteidigt die Form und ist von Bedeutung, wenn man Hintergrundbilder wie z.b. Luftbilder oder Landkarten, darstellen möchte. Das World Geodetic System, kurz WGS84, kann als ein spezielles räumliches Bezugssystem aufgefasst werden. Es verwendet ein eigenes WGS84 Datum (eigentlich eine angepasste GRS80 Ellipsoide). Diesem liegt ein sphärisches Koordinatensystem zugrunde, das die Erdoberfläche als geographisches Koordinatensystem beschreibt. Es verwendet also Grad in Longitude (Länge) und Latitude (Breite). Um Karten oder Luftbilder auf Bildschirmen darzustellen, wird eine Projektion verwendet. Korrekte Umsetzung in PTV Visum: Wird ein Straßennetzwerk in WGS84 importiert, muss man PTV Visum erst mitteilen, dass die Koordinaten dieses Netzes nach diesem räumlichen Bezugssystem zu interpretieren sind. Um WGS84 zu finden, geht man folgendermaßen vor: PTV AG Aug-13 Seite 3/5

4 1. Netz Netzparameter Koordinatensystem Wähle Aus Datei Klick auf die Taste Geographic Coordinate Systems (jeweils Doppelklick zum Öffnen) World wähle WGS 1984.prj Zum Schluss beide Dialoge mit OK bestätigen. 2. Zum Auswählen eines passenden projizierten Koordinatensystems geht wie folgt vor: Netz Netzparameter Koordinatensystem (Klick auf die Taste GCS_WGS_1984 ) Doppelklick auf Geographic Coordinate Systems um diese zu schließen) Projected Coordinate Systems. Das deutsche DHDN (Deutsches Hauptdreiecksnetz), auch als Gauß-Krüger bezeichnet, findet man unter: Projected Coordinate Systems National Grids drücke die Taste <d> und wähle die entsprechende Zone: PTV AG Aug-13 Seite 4/5

5 Wird kein passendes nationales System gefunden, besteht die Möglichkeit jederzeit auf ein UTM-System auszuweichen: Projected Coordinate Systems Utm Wgs 1984 wähle eine Zone: Eine Übersicht der UTM-Zonen finden Sie auf Wikipedia. Die BRD befindet sich in der Zone 32. Man benötigt die sie unterteilenden Breitenstreifen, die wie 32U für die BRD kodiert werden, jetzt nicht. Die Kennzeichnungen N oder S für die Nord- oder die Südhalbkugel sind ausreichend. Für die BRD verwendet man demnach WGS 1984 UTM Zone 32N.prj. Diese UTM-Systeme verwenden das gleiche WGS84 Datum, jeweils eine transversale Mercator Projektion und definieren jeweils ein Kartesisches Koordinatensystem per Zone. Noch immer auf der Suche nach dem passenden lokalen System, das nicht unter PTV Visum s Projected Coordinate Systems aufgelistet wird? Dann schauen Sie unter wo auch PRJ-Dateien angeboten werden. Bitte kopieren Sie diese in ein neues Verzeichnis unter..\dokumente und Einstellungen\[Benutzername]\Anwendungsdaten\Visum\115\Projections\Projected Coordinate Systems\ und nicht in ein Verzeichnis unter \Programm\PTV_Vision\. Ist ein passendes metrisches räumliches Bezugssystem gefunden, können die Streckenlängen korrekt berechnet werden: PTV AG Aug-13 Seite 5/5