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Koordinatenreferenzsystem
Das geozentrische CRS geht vom Schwerpunkt der Erde als Nullpunkt aus und verwendet dreidimensionale Koordinaten, um die Position eines Objektes zu beschreiben.
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Grundbegriff und Bedeutung
Ein Koordinatenreferenzsystem (KBS), international CRS (coordinate reference system) genannt, ist ein Koordinatensystem, das durch die Verknüpfung mit einem Datum auf die reale Welt bezogen ist. Ein Datum beschreibt dabei die räumliche Bezugnahme. Für die Beschreibung der Erde werden insbesondere das geodätische Datum oder das vertikale Datum verwendet.
Der Begriff wurde durch die Norm ISO 19111 „Geographic Information – Spatial referencing by coordinates“ eingeführt und definiert. Ein CRS legt somit fest, wie Koordinaten mit der realen Erde in Beziehung stehen.
Arten von Koordinatenreferenzsystemen
Geographisches CRS: Es verwendet ein ellipsoidisches Modell der Erde. Auf der Oberfläche dieses Ellipsoids wird die Position eines Objekts mit zweidimensionalen Koordinaten beschrieben: Längengrad und Breitengrad. Die Lage des künstlichen Ellipsoids zur realen Erde wird durch ein geodätisches Datum festgelegt. Wird zusätzlich eine auf das Ellipsoid bezogene Höhe angegeben, handelt es sich um ein 3D-Geographisches CRS.
Geozentrisches CRS: Als Nullpunkt dient der Schwerpunkt der Erde. Die Position eines Objekts wird mit dreidimensionalen Koordinaten beschrieben.
Geodätisches CRS: Geographische und geozentrische Koordinatenreferenzsysteme werden zusammenfassend als geodätische CRS bezeichnet.
Weitere Formen sind projizierte, lokale und kombinierte CRS. Bei einem projizierten CRS werden die Koordinaten eines geographischen CRS mithilfe einer Kartenprojektion in die Ebene übertragen. Ein lokales CRS wird nur in einem begrenzten lokalen Zusammenhang verwendet, etwa für Bautätigkeiten oder zur Bestimmung von Koordinaten relativ zu bewegten Objekten wie Schiffen oder Flugzeugen. Bei einem kombinierten CRS werden Lage und Höhe in unterschiedlichen Bezugssystemen bestimmt.
Koordinatenreferenzsystem und räumliches Bezugssystem
Die Norm ISO 19112 „Spatial referencing by geographic identifiers“ unterscheidet zwischen Koordinatenreferenzsystemen und räumlichen Bezugssystemen (SRS, spatial reference system).
Bei einem CRS stellen Koordinaten den räumlichen Bezug her. Ein SRS verwendet dagegen geografische oder semantische Kennzeichen. Beispiele sind postalische Adressen oder allgemeine Angaben wie „auf dem Alexanderplatz in Berlin“ beziehungsweise „östlich der Zugspitze“. Ein SRS muss daher nicht durch Zahlenkoordinaten definiert sein.
EPSG-Codes zur eindeutigen Angabe
EPSG-Codes sind ein weit verbreitetes Verfahren, um den räumlichen Bezug von Geodaten eindeutig anzugeben. Die 4- bis 5-stelligen Schlüsselnummern enthalten jeweils eine vollständige Beschreibung eines Koordinatenreferenzsystems.
Es gibt mehrere hundert solcher Referenzsysteme. Jedes besteht aus einer Liste von 10 bis 20 Parametern und ist in der Liste der EPSG-Codes beschrieben. Die kurze Schlüsselnummer macht es möglich, die komplexen Zusammenhänge eines CRS in einfacher Form international auszutauschen.