Wie berechnet und projiziert man Koordinaten?

Karten, GPS und Apps

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Alexander
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Wie berechnet und projiziert man Koordinaten?

Beitrag von Alexander »

Hallo Mathematiker und Navigatoren,

mich beschäftigt zur Zeit die Berechnung eines projizierten Wegpunktes.

Wie berechne ich die Koordinaten eines Wegpunktes, der z.B. 10 Kilometer in Richtung 120° von einem Wegpunkt N 51° 9,923 E 6° 39,850 entfernt ist?

Danke für eure Tipps im Voraus.

Grüsse
Alexander
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Bäärti
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Re: Wie berechnet und projiziert man Koordinaten?

Beitrag von Bäärti »

Grüezi Alexander

Das Verfahren nennt sich sphärische Trigonometrie und was du möchtest ist einen Vektor (genauer ein Orthodrom) auf einer Kugeloberfläche berechnen. Das Verfahren ist etwas gewöhnungsbedürftig und von Hand ist das eine heftige Rechnerei. :mrgreen:

Ich schau mal nach, ob ich die entsprechende Formel grad finde...



Gruss Bäärti


.
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Alexander
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Re: Wie berechnet und projiziert man Koordinaten?

Beitrag von Alexander »

Klasse Bäärti,

Vielen Dank für deine Mühen, das einem linkshändigen Nichtmathematiker zu erklären :lol:

Viele Grüsse in die Schweiz

Alexander
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Roger-Tecumseh
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Re: Wie berechnet und projiziert man Koordinaten?

Beitrag von Roger-Tecumseh »

Bäärti hat geschrieben:Das Verfahren nennt sich sphärische Trigonometrie und was du möchtest ist einen Vektor auf einer Kugeloberfläche berechnen. Das Verfahren ist etwas gewöhnungsbedürftig und von Hand ist das eine heftige Rechnerei. :mrgreen:

Ich schau mal nach, ob ich die entsprechende Formel grad finde...


Waere es in der Praxis nicht einfacher, den bekannten Wegpunkt in der Karte einzutragen, dort einen Navigationsplotter anzulegen und so direkt - ohne Rechnerei oder Elektronik den gefragten Punkt auf der Karte zu ermitteln!?
Alexander
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Re: Wie berechnet und projiziert man Koordinaten?

Beitrag von Alexander »

Hallo Roger,

du hast absolut Recht. Dein Vorschlag ist mit Sicherheit der einfachere Weg. Ich benötige aber die Formel und bzw Rechenweg für eine Applikation.

Grüsse
Alexander
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Horst
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Re: Wie berechnet und projiziert man Koordinaten?

Beitrag von Horst »

Hallo Alexander,

ich hab zwar gerade nicht die Zeit für eine ausführliche Antwort und will auch dem Bäärti nicht in seine wohl noch kommenden Erklärungen reinpfuschen...

... aber du erinnerst dich vielleicht noch an mein kleines Distanz-Tool.
Mit dem kannst du dann dein Rechenergebnis anschließend überprüfen.

Und nein, ich habe leider im Augenblick nicht die Zeit, das Tool auf deine Aufgabenstellung hin zu erweitern.

Viele Grüße,
Horst
Bäärti
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Re: Wie berechnet und projiziert man Koordinaten?

Beitrag von Bäärti »

Ich habe mir damals folgende schöne Formel notiert:
Berechnung einer Zielkoordinate vom Wegpunkt; mit Azimut + Strecke
WPziel_lat = Strecke / er_m * COS(Azi) + WPstart_lat
WPziel_lon = TAN(Azi) * (M_WPziel_lat - M_WPstart_lat) + WPstart_lon

er_m = 6367,4446575 km (mittlerer Erdradius)

Lat = 10 / 6367,44 * cos 120 + 51,16528 = 51.1338°
Lon = tan 120 * (51.1338 - 51,16528) + 6,6642 = 6.7187°
Ergibt also eine Zielkoordinate N51.1338° E6.7187°

Viel Spass beim nachrechnen :mrgreen: ist doch ganz einfach.
Übrigens, die Koordinate muss vorher ins dezimalsystem umgerechnet werden.

Gruss Bäärti
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Bäärti
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Re: Wie berechnet und projiziert man Koordinaten?

Beitrag von Bäärti »

Wer schon nachgerechnet hat, hat sicher auch festgestellt, dass ich noch einen Rechenfehler drin habe. Ich habe jetzt aber keine Zeit mehr, ich schau später nach, woran es liegt.
Man möge mir verzeihen... :oops:

Gruss Bäärti


.
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Roger-Tecumseh
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Re: Wie berechnet und projiziert man Koordinaten?

Beitrag von Roger-Tecumseh »

"Wer schon nachgerechnet hat, hat sicher auch festgestellt, dass ich noch einen Rechenfehler drin habe....
Man möge mir verzeihen...

Gruss Bäärti


meine Hobbys sind: ... und Anlagebetrug" (AHA!!)



Ist doch kein Problem!!

:D
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Uwe Schmitz
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Re: Wie berechnet und projiziert man Koordinaten?

Beitrag von Uwe Schmitz »

hallo alex,
nun hab ich mir fast den ganzen abend um die ohren geschlagen, um mein fünftsemesterwissen wieder zusammen zu bekommen,
hier (25 jahre später :roll: )das ergebnis:
zuerst das bild, ein dreieck, obere ecke am nordpol(N), mit winkel gamma.
die linke untere ecke ist dein standpunkt (S), mit winkel alpha.
die rechte untere ecke ist dein zielpunkt (Z), mit winkel beta.
die seite des dreiecks zwischen N und Z heisst a (ggü. alpha), zwischen N und S heisst b, von S nach Z ist c.

von dir vorgegeben ist alpha = 120° und c = 10km.
die seiten a, b und c werden in winkeln angegeben, also die 10km umrechnen (mit erdradius R=6381 und phi=3,1415927 (asche auf mein haupt, die zahl phi WAR hier falsch angegeben!):
10*180°
R*phi <--- das soll mit bruchstrich sein ! also formel so: 10*180/(R*phi)

die seite b ist gegeben durch den N-wert deines standpunktes, von 90 subtrahiert: 90-51,165383=38,834617°

cos a= cos b * cos c + sin b * sin c * cos alpha
a ist nun der winkel vom nordpol nach Z, also diesen wert von 90 subtrahieren ergibt die dezimale NORD-koordinate (51,120325°N).

sin alpha * sin c / sin a = sin gamma
gamma ist nun die winkeldifferenz im ostwert zwischen deinen stand- und zielpunkt, also zu deiner ostkoord. addieren ergibt die dezimale OST-koordinate (6,472990).

beim ozi eingegeben erhalte ich allerdings einen winkel von 119,1 grad bei genau 10 km strecke. rechne ich all das mit bäärtis erdradius, ist der winkel auch 119,1°, aber es fehlen 20 meter der strecke zu 10 km...
vom mit ozi gerechneten punkt liegt mein berechneter punkt 162 m nordöstlich...
da endet mein teilweise wiedergefundenes theoretisches fachwissen, die praxis hilft mir da nicht weiter,
kann es ab hier evtl. ein anderer aus unserer schiffer-runde erklären :?: :?: :?:
müde nun ist
uwe
Zuletzt geändert von Uwe Schmitz am So 8. Mär 2009, 13:05, insgesamt 2-mal geändert.
Alexander
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Re: Wie berechnet und projiziert man Koordinaten?

Beitrag von Alexander »

Hallo Uwe,

vielen Dank für deine nächtlichen Berechnungen ;-)
Kann die 20 Meter Differenz daher rühren, dass deine Formel zwar das Dreieck berechnet, die Erdkrümmung aber ausser Acht läßt?
Für meinen Zweck ist diese vernachlässigende Variante absolut ausreichend.
Dennoch wäre es interessant zu wissen, was diese Abweichung verursacht.

Viele Grüsse
Alexander
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philipp aka fipsicola
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Re: Wie berechnet und projiziert man Koordinaten?

Beitrag von philipp aka fipsicola »

hallo alexander,
nach gefühl und nach kompaß fahren....

grüße
philipp
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Uwe Schmitz
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Re: Wie berechnet und projiziert man Koordinaten?

Beitrag von Uwe Schmitz »

moin alex,
nein nein, diese formeln beziehen sich auf eine kugel, daher werden auch sowohl die seiten als auch die winkel in grad (und nicht km) angegeben.
ich habe es einmal mit dem erdradius von 6381 und ein mal mit bäärtis angabe 6367,...km durchgerechnet, mich verwundert die seitliche abweichung meines ergebnisses, die strecke passt ja, aber der winkel nit... liegt wahrscheinlich daran, dass die erde eben doch keine kugel ist ???
weiterhin (zu dieser sache) ratlos
uwe
Angelika Baumann
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Re: Wie berechnet und projiziert man Koordinaten?

Beitrag von Angelika Baumann »

Uwe Schmitz hat geschrieben:liegt wahrscheinlich daran, dass die erde eben doch keine kugel ist ???
weiterhin (zu dieser sache) ratlos
uwe
Hallo,

wie jetzt ? - ist die Erde etwa doch eine Scheibe... ?!? :wink:

morgendliche Grüße von der Angelika
Alexander
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Re: Wie berechnet und projiziert man Koordinaten?

Beitrag von Alexander »

Habt ihr nicht Asterix gesehen? :D

Die Erde ist nach wie vor eine Scheibe. Scheint sogar etwas einer Pizza zu ähneln. ;-)


Bild

Grüsse
Alexander
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