Nehmen wir an, wir sind an einer GPS-Koordinate LAT, LON.
Wenn ich ein Quadrat um diese Koordinate lege, dessen Mittelpunkt die
GPS-Koordinate ist und dessen Kantenlängen 2*x km lang sind, wie
bestimme ich die Koordinaten der vier Eckpunkte?
Das kommt drauf an, wie genau du es brauchst.
In aller Regel (mäßig großes Quadrat im Vergleich zur gesamten Erde)
kommt man gut damit hin, wenn man die Kugelform der Erde unterstellt.
Sonst würde ein Quadrat ja auch gar keinen Sinn machen :-)
Von den Anfangskoordinaten gehst du nach W und O (Breite beachten - je
nach Breite reduziert sich der Abstand von Längengrad zu Längengrad in
m), und kommst so auf die x-Koordinaten der Eckpunkte.
Die y-Werte bekommst du einfach durch Umrechnen der Länge auf den
zugehörigen Winkel als Kreisbogen mit dem Radius der Erde.
Wenn es genauer sein sollen, musst du erstmal herausfinden, welches
Ellipsoid du nehmen möchtest...
Klaus Wachtler schrieb:> kommt man gut damit hin, wenn man die Kugelform der Erde unterstellt.
Überschlägig komme ich darauf, dass auf unserer Breite die nördliche
"Kante" 70 cm kürzer ist als die südliche (bei 2 x 2 km). Da kann man
die Erde auch als flach annehmen.
Bitte korrigieren, falls ich mich verrechnet habe.
Gruss Reinhard
Was spricht denn dagegen das ganze geometrisch korrekt zu rechnen? Also
mit Vektoren, ohne planare Aproximation, die am Nordpol nicht mehr
funktioniert.
Die Mathematik ist nicht wirklich schierig, benoetigt aber Double-float.
Single-float ist nicht genuegend.
Die Implementation ist schneller geschrieben wie das ganze Gelabber hier
durchzugehen.
Spitzbube schrieb:> Was spricht denn dagegen das ganze geometrisch korrekt zu rechnen? Also> mit Vektoren, ohne planare Aproximation, die am Nordpol nicht mehr> funktioniert.> Die Mathematik ist nicht wirklich schierig, benoetigt aber Double-float.> Single-float ist nicht genuegend.> Die Implementation ist schneller geschrieben wie das ganze Gelabber hier> durchzugehen.
Code...
Xochil Reinartz schrieb:> Spitzbube schrieb:>> Was spricht denn dagegen das ganze geometrisch korrekt zu rechnen? Also>> mit Vektoren, ohne planare Aproximation, die am Nordpol nicht mehr>> funktioniert.>> Die Mathematik ist nicht wirklich schierig, benoetigt aber Double-float.>> Single-float ist nicht genuegend.>> Die Implementation ist schneller geschrieben wie das ganze Gelabber hier>> durchzugehen.>> Code...
Nix Code.
Die erste Frage lautet: Wie ist die Mathe dahinter?
Kannst du mit Vektoren und Matrizen rechnen?
So würde ich das angehen.
Durch den bekannten Radius an der Kugel sind deine lineare Distanzen
einfach nur Koordinatensystemverdrehungen um den Erd-Mittelpunkt bzw. um
bestimmte Achsen bzw. um bestimmte Winkel; respektive Kreisabschnitte
auf zum Grosskreis parallelen Kreisen.
Im übrigen geh ich nicht mit SPitzbube konform. So simpel ist das ganze
im allgemeinen Fall nicht. Vor allen Dingen deshalb, weil es auf einer
Kugelfläche keine Quadrate mit geraden Seiten gibt. D.h. zuerst musst du
mal definieren, was du unter einem 'Quadrat' auf einer Kugelfläche
verstehst.
Wozu brauchst du das ganze?
Xochil Reinartz schrieb:> wie bestimme ich die Koordinaten der vier Eckpunkte?
Erste Näherung:
Δφ = Δy / (2 π R) * 360°
Δλ = Δx / (2 π R ) * 360° / cos(φ)
Michael A. schrieb:> Xochil Reinartz schrieb:>> wie bestimme ich die Koordinaten der vier Eckpunkte?>> Erste Näherung:> Δφ = Δy / (2 π R) * 360°> Δλ = Δx / (2 π R ) * 360° / cos(φ)
Was ist Δφ?,Δλ,φ? Äpfel? Birnen?
Karl Heinz Buchegger schrieb:> Nix Code.> Die erste Frage lautet: Wie ist die Mathe dahinter?>> Kannst du mit Vektoren und Matrizen rechnen?> So würde ich das angehen.> Durch den bekannten Radius an der Kugel sind deine lineare Distanzen> einfach nur Koordinatensystemverdrehungen um den Erd-Mittelpunkt bzw. um> bestimmte Achsen bzw. um bestimmte Winkel; respektive Kreisabschnitte> auf zum Grosskreis parallelen Kreisen.
Hab mich geirrt.
Jetzt würde ich es anders angehen bzw. so mein Quadrat auf der
Kugelfläche definieren.
Recht viel mehr als den Zusammenhang zwischen der Bogenlänge und dem
Innenwinkel eines Bogens brauchst du dabei nicht.
Vom GPS Punkt eine Bogenabschnitt nach Süden gehen, dessen Bogenlänge
das geforderte x ist (Bogen liegt auf einem Grosskreis, daher mit
Erdradius r umrechnen). (= Südpunkt)
An diesem Breitengrad rechne ich mir aus, wie groß der Radius eines
Kreises ist, der sich ergibt, wenn man die Erde parallel zum Äquator an
dieser Stelle durchschneidet. Mit diesem Radius kann ich dann wieder
einen Bogenwinkel bestimmen, mit dem ich vom Südpunkt aus nach Ost bzw.
West gehen muss.
Und für die beiden närdlichen Punkte mach ich dasselbe.
Erst einen Nordpunkt konstuieren, der die geforderte Bogenlänge x
nördlicher als der GPS Punkt liegt. Dort wieder den Kreisradius für eine
äquator-parallele Schnitteben ausrechnen und auf der eine Bogenlänge x
nach Ost bzw. West gehen
Und auf die Sonderfälle, wenn ich über den Pol drüber komme, würde ich
pfeifen, wenn ich mir das je nach Anwendung erlauben kann.
Karl Heinz Buchegger schrieb:> Und für die beiden närdlichen Punkte mach ich dasselbe.
Das ist die Frage: will er das was du beschreibst, dann gibt das auf
unseren Breiten etwas trapez-ähnliches, weil der nördliche Bogen kürzer
ist als der südliche - sonst müsstest du die ja nicht unterscheiden.
Vielleicht liegt auch ein Missverständnis vor. Ich würde unter einem
"Quadrat" auf der Kugeloberfläche ein Viereck verstehen, bei dem die
vier Grosskreisabschnitte gleich lang sind (und die Winkel dazwischen
gleich, wenn auch die Winkelsumme grösser ist als 360 Grad). Nur das
entspricht halbwegs einem Quadrat auf der euklidischen Ebene.
Neben sonstigen Unklarheiten hat er auch garnicht definiert, ob das
"Quadrat" an den Breiten- und Längenkreisen ausgerichtet sein soll - den
Begriff "parallel" verwende ich jetzt absichtlich nicht. Wobei ich
glaube mich zu erinnern dass es auf einer Kugel keine Parallelen gibt.
Gruss Reinhard
Reinhard Kern schrieb:> Das ist die Frage:
Tja.
Genau da liegt auch für mich das Problem: Was soll ein Quadrat auf einer
Kugel sein? Ehe er das nicht definiert, gibt es auch keine Lösung.
(Und ich denke, das ist im gar nicht bewusst, dass es da ein
Definitionsproblem gibt)
> vier Grosskreisabschnitte gleich lang sind (und die Winkel dazwischen> gleich, wenn auch die Winkelsumme grösser ist als 360 Grad).
Hatte ich mir auch zuerst überlegt. Das ist das, was ich mit den
Rotationsmatrizen gemeint hatte. An und für sich ist das nicht schwer,
eine Ebene die durch den Mittelpunkt geht zu drehen und dir
Schnittpunkte auszurechnen. Nur wenn das noch nie gemacht hat bzw. die
Mathe dahinter noch nie gemacht hat, kann das schon ein wenig heftig
sein. Daher hab ich mir was einfacheres ausgedacht, welches für kleine
Distanzen ein fast identisches Ergebnis liefern sollte.
Xochil Reinartz schrieb:>> Erste Näherung:>> Δφ = Δy / (2 π R) * 360°>> Δλ = Δx / (2 π R ) * 360° / cos(φ)>> Was ist Δφ?,Δλ,φ? Äpfel? Birnen?
Wie weit bist du in deinem Leben schon gekommen? 1. Klasse? 2.? 3.?
Generell gebe ich dir Recht: wenn man eine Formel hinschreibt ohne
Legende, ist das i.a.R. ziemlich unsinnig.
Aber wenn man sich nur minimal mit etqas Geometrie auf der Kugel
beschäftigt hat, sollte man sich unter diesen Dingern schon etwas
vorstellen können.
Das ist hier wieder ein Thread, wo ein Stinkfauler seine Fragen
hinschmeisst, sich dann gleich wieder etliche Leute mehr Mühe geben als
der OT und der bestenfalls noch meckert, daß der rote Teppich fehlt und
die Schleifchen.
Klaus Wachtler schrieb:> Xochil Reinartz schrieb:>>> Erste Näherung:>>> Δφ = Δy / (2 π R) * 360°>>> Δλ = Δx / (2 π R ) * 360° / cos(φ)>>>> Was ist Δφ?,Δλ,φ? Äpfel? Birnen?>> Wie weit bist du in deinem Leben schon gekommen? 1. Klasse? 2.? 3.?
Studium, mein Lieber, Studium. Und dort findet man sich mit dem
erbärmlichen Erguß, den du hier geliefert hast nicht ab.
Prof. Strom schrieb:> Klaus Wachtler schrieb:>> BWL?>> ...jetzt wollen wir mal den BWLern nichts unrechtes tun :o)
Hast recht. Ab und zu müssen sogar die rechnen.
Also: Theologie
Bei einer Länge von 2 bis 100 km kannst du ruhig die Erde als Scheibe
nehmen. Ich habe mal ein Projekt gemacht um die Distanz zwischen 2
Punkten zu berechnen. Da hats der Pythagors getan, da die Punkte maximal
50 km auseinander lagen. Verglichen mit Ergebnissen bei denen mit einer
Kugeloberfläche gerechnet wurde waren nicht relevant.
Da du wahrscheinlich eh kein DGPS zur Verfügung hast ist deine
GPS-Position eh fehlerbehaftet und macht daher einen größeren Fehler als
der Unterschied zwischen Ebene oder Kugeloberfläche