Erdreferenzrahmen

Der Erdreferenzrahmen ist ein geodätisches Referenzsystem, das Koordinatenpositionen weltweit standardisiert. Er definiert den Ursprung, die Orientierung der Achsen und die Skalierung des Koordinatensystems und wird durch ein Ellipsoidmodell der Erde sowie durch die zeitliche Bewegung der Erde (Erdrotation und Plattentektonik) charakterisiert. Ein Rahmen ist epochenspezifisch; seine Parameter gelten zu einer bestimmten Referenzzeit, und Verschiebungen der Erdplatten führen zu Zeitabhängigkeiten des Rahmens.

Zu den globalen Erdreferenzrahmen gehören der International Terrestrial Reference Frame (ITRF) und dessen Realisationen wie das weit verbreitete WGS84-System (vor allem in der Satellitennavigation). Regional bedeutsam ist ETRS89 in Europa. Als kartesische Realisierung dient das Earth-Centered, Earth-Fixed (ECEF)-System, bei dem die Achsen durch den Erdmittelpunkt gehen und sich mit der Erde drehen. Der Rahmen wird regelmäßig aktualisiert, um Messgenauigkeiten und geophysikalische Entwicklungen abzubilden.

Verwendung und Transformation: Erdreferenzrahmen dienen der präzisen Positionsbestimmung in Navigation, Vermessung, Geodäsie und Kartierung. GNSS-Daten werden in Bezug auf einen Rahmen wie ITRF oder WGS84 verarbeitet. Transformationen zwischen Rahmen erfolgen üblicherweise über Helmerttransformationen (Translations- und Rotationsparameter sowie Skala) oder epochenspezifische Modelle.

Beziehung zu Geoid und Epoche: Der Rahmen definiert Koordinaten im Raum, während das Geoid die physische Oberflächenhöhe bestimmt. Der Rahmen ist zeitabhängig, da Erdrotation, Massenzentrumsverschiebungen und Plattentektonik Parameter verändern. Neue Realisationen werden veröffentlicht, um Fortschritte in Messgenauigkeit und Modellen abzubilden.