Gitternord

Astronomische Azimute beziehen sich auf geografisch, genauer astronomisch, Nord, geodätische jedoch auf Gitternord. Die Differenz beträgt bei Gauß-Krüger-Koordinaten einige Grad, die mit Meridiankonvergenz γ bezeichnet wird.

Als Gitternord wird in der Geodäsie und Kartografie eine Bezugsrichtung definiert, die nicht zum geografischen Nordpol der Erde weist, sondern parallel zur Gitterlinie eines geodätischen Koordinatensystems verläuft, die der geografischen Nordrichtung entspricht. Für den Bezugsmeridian eines geodätischen Koordinatensystems stimmen in der Regel Gitternord und geografisch-Nord überein. In Orten abseits des Bezugsmeridians zeigen die Gitterlinien mit konstantem Rechts- bzw. Eastwert nicht nach geografisch-Nord. Die Meridianbilder in einer geodätischen oder kartografischen Abbildung der Erde müssen keine Geraden sein, sondern können auch krummlinig verlaufen. Streng genommen ist damit die Aussage falsch, dass Norden in einer Landkarte immer oben ist.

Meridianstreifensysteme

Die wichtigsten dieser in Nord-Süd-Streifen angelegten Koordinatensysteme sind das Gauß-Krüger- und das UTM-Koordinatensystem. Die Mittelachse dieser 300 bis 500 km breiten Meridianstreifen, der Bezugs-, Mittel- oder Zentralmeridian, ist zwar genau nach Norden orientiert, ost- und westlich davon werden jedoch die Parallelen (in der geodätischen Abbildung betrachtet) zu ihm als Bezugsrichtung genommen. Sie tragen den Namen Gitternord.

Die Wahl solcher Meridianstreifen zur Berechnung von Vermessungsnetzen hängt mit der Unmöglichkeit zusammen, eine zweifach gekrümmte Fläche wie das Erdellipsoid verzerrungsfrei in die Ebene abzubilden. Ein anschauliches Bild hierfür ist das streifenförmige Schälen einer Orange: die Spitzen treffen sich zwar in den "Polen", beim Ausbreiten in die Ebene der Tischplatte reißen jedoch die Ränder ein.

Um für die Landesvermessung und die Kartografie diese naturgegebenen Verzerrungen gering zu halten, verwendet man nur Meridianstreifen mit einer Ausdehnung von 3° bzw. 6° Längendifferenz, was über die ganze Erde 120 bzw. 60 Streifensysteme bedeutet. In diesen Koordinatensystemen werden die meisten großmaßstäbigen, topographischen Landkarten erstellt sowie alle Grenzpunkte und Gebäude für amtliche Zwecke verortet.

Gitternord in Gauß-Krüger und UTM

Jeder einzelne Streifen hat als "Null-Richtung" seinen Zentral- oder Mittelmeridian (für Deutschland z. B. 6° oder 12° östlich von Greenwich, für Österreich 28°, 31° oder 34° östlich von Ferro). Die Richtungen innerhalb jedes Streifens beziehen sich nun alle auf diesen Bezugsmeridian; von geografisch Nord weichen sie annähernd um den Winkel

 γ = Δλ·sin φ 

ab, worin Δλ den Unterschied eines Punktes zum Bezugsmerdian hinsichtlich der geografischen Länge und φ seine geografische Breite bedeutet.

Der Winkel γ heißt Meridiankonvergenz und drückt mit seiner Abhängigkeit von der geografischen Breite Zusammenrücken der Meridiane aus, wenn man sich einem der Pole nähert. Er kann in Mitteleuropa ± 1,5° bzw. ± 3° erreichen. Im Gegensatz zur o.a. Näherungsformel erfordert die genaue Berechnung ellipsoidische Reihenentwicklungen für die Lösung elliptischer Integrale, doch existieren hierfür eine Vielzahl frei verfügbarer Computerprogramme.