Allgemein werden die Lage sowie etwaige Verläufe oder die Ausdehnung eines Objektes im Raum durch Punkte, Linien oder Flächen beschrieben. All diese Grundformen werden letztendlich über Koordinaten und deren Kombination definiert.
Ein geographischer Punkt ist dabei die kleinste Einheit und besteht aus exakt einer x- und einer y-Koordinate (bzw. Längen- und Breitengrad), welche die genaue Position des Punktes im Raum definieren. Punkte definieren die Lage von z. B. Adressen oder Standorten.
Eine geographische Linie lässt sich als die Verbindung aus mindestens zwei Punkten (also Koordinaten) beschreiben. Linien modellieren beispielsweise die Position und Verläufe von Grenzen, Straßen oder Flüsse.
Eine Fläche wiederum wird aus einer in sich geschlossenen Linie von mindestens 3 Punkten (= Koordinaten) gebildet. In der Geometrie werden diese Flächen auch als Polygone bezeichnet. Mittels Flächen werden Gebiete dargestellt, zum Beispiel Länder, Ackerflächen, Einzugsgebiete oder Seen.
Die Welt ist rund – und da beginnen die Probleme
Die geometrische Darstellung von Koordinaten sowie den aus ihnen gebildeten Linien und Flächen auf einer Karte benötigt eine kartographische Projektion. Mittels dieser überträgt man die gekrümmte Oberfläche der dreidimensionalen Erde auf die zweidimensionale Karte. Dabei kommt es zwangsläufig zu Verzerrungen bei Positionen, Längen, Ausdehnungen und Formen. Es gibt mehrere Kartenprojektionen, welche die Krümmung der Erdoberfläche auf unterschiedliche Weise kompensieren. Keine der Projektionen kann die Erdoberfläche ganz exakt wiedergeben.
Die gängigsten kartographischen Projektionen in Deutschland sind
- Gauß-Krüger Koordinatensystem (GK3)
- World Geodetic System 1984 (WGS84)
- Universal Transverse Mercator (UTM32)
