Referenzellipsoids

Referenzellipsoids sind in der Geodäsie mathematische Ellipsoide, die die grobe Form der Erde oder eines anderen Körpermodells näherungsweise beschreiben. Sie dienen als Referenzfläche für globale und regionale Koordinatensysteme, kartografische Projektionen und geodätische Datumsdefinitionen. Da die reale Erdgestalt unregelmäßig ist, können verschiedene Ellipsoide für verschiedene Anwendungsbereiche passender sein; das Ellipsoid bildet die Grundlage, auf der Breiten-, Längen- und Höhenangaben berechnet werden.

Der Ellipsoid wird durch zwei Parameter definiert: die Halbachse a (äquatoriale Halbachse) und die Abplattung f, oder alternativ dieinverse Abplattung 1/f. Die Beziehungen liefern die Polradius b = a(1 − f). Unterschiedliche Referenzellipsoide verwenden unterschiedliche Parameterkombinationen, was zu leichten Abweichungen in Koordinaten führt; daher ist die Wahl des Ellipsoids eng mit dem gewählten geodätischen Datum verbunden.

Zu den bekanntesten Referenzellipsoiden gehören WGS84 (weltweit durch GPS genutzt; a ≈ 6378,137 km, 1/f ≈ 298,257223563), GRS80 (a ≈ 6378,137 km, 1/f ≈ 298,257222101) sowie historische oder regionale Ellipsoide wie Krasovsky 1940, International 1924 (Hayford) und Bessel 1841. Nationale Datumsdefinitionen verwenden oft lokale Ellipsoide, um regionale Genauigkeit zu optimieren.

Abgrenzung: Das Geoid ist eine hypothetische Oberfläche des mittleren Meeresspiegels, die die Schwerkraftgleichheit widerspiegelt. Koordinaten sind ellipsoidisch definiert, während Höhen oft als orthometrische Höhen über dem Geoid angegeben werden; Unterschiede zwischen Geoid und Ellipsoid ergeben geodätische Höhenreferenzen.

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