Referenzellipsoid

Der Referenzellipsoid ist eine mathematisch definierte Rotationsellipsoidfläche, die die Form der Erde annähert und als Referenzsurface für geodätische Datumsrahmen, Koordinatensysteme und kartografische Projektionen dient. Er wird durch seine Halbachse a und seine Abplattung f beschrieben, aus denen sich die Exzentrizität e sowie weitere Parameter ableiten. Im Gegensatz zum Geoid, das die reale, unregelmäßige Form des Erdschwerefeldes widerspiegelt, bietet der Referenzellipsoid eine glatte Fläche, die Berechnungen und Zuordnungen erleichtert.

In der Praxis dient der Referenzellipsoid als Grundlage für Koordinatensysteme wie WGS84 oder regionalen Referenzsystemen. Koordinaten werden relativ zur Ellipsoidfläche definiert und Höhenangaben können als ellipsoidal height (Höhe relativ zum Ellipsoid) angegeben werden, während andere Höhenmaße, wie die Orthometrische Höhe, sich auf das Geoid beziehen. Verschiebungen zwischen Ellipsoid und Geoid müssen durch Geoidmodelle kompensiert werden.

Zu den bekanntesten Referenzellipsoiden gehören der WGS84-Referenzellipsoid, der GRS80, der International 1924 und der Clarke 1866. Typische parameterbasierte Angaben sind a (Halbachse) und f (Abplattung). Beispiele: WGS84 hat a ≈ 6378137.0 m und f ≈ 1/298.257223563, was e^2 ≈ 0.00669437999014 ergibt. GRS80 weist ähnliche Werte auf, variiert jedoch leicht je nach Modell. Die Wahl des Referenzellipsoids beeinflusst Koordinaten, Projektionen und Transformationsprozesse zwischen verschiedenen Datumsrahmen.