Naturschutz | 1 7.1.2.Orientierung & Navigation | 2010 Naturschutz Ausbildung Thema: Orientierung &...

Naturschutz | 17.1.2.Orientierung & Navigation | 2010

Naturschutz Ausbildung

Thema: Orientierung & Navigation


Gliederung

1. Definition

2. Orientierung anhand natürlicher Gegebenheiten

3. Wegweiser & Wegmarkierung

4. Karten

5. Geografische Koordinatensysteme

6. Kompass

7. Höhenmesser

8. GPS


Ermittlung des Standortes

und die Wegfindung:

Wo bin ich? Wo sind die Anderen? Und wie komme ich dorthin?

Definition


Bei Tag: Der Stand der Sonne gibt zu bestimmten Tageszeiten

Hinweise auf die Himmelsrichtungen. Morgens (ca. 06:00) steht sie im Osten, mittags (ca. 12:00) im Süden und abends (ca. 18:00) im Westen.

Orientierung anhand natürlicher Gegebenheiten

Die ungefähren Himmelsrichtungen lassen sich auch ohne Hilfsmittel wie Karte oder Kompass anhand von Merkmalen in der Natur festlegen.



Mit Uhr und Sonne kann die Südrichtung bestimmt werden.

Hierzu wird die Uhr so gehalten, dass der Stundenzeiger zur Sonne zeigt. Süden liegt nun in der Mitte zwischen dem Stundenzeiger und der Ziffer 12.


Sonnenbrand an Bäumen oder Almhütten, ist mehr oder weniger im Süden



Die grünliche Färbung freistehender Bäume (Bemoosung) befindet sich häufig auf der Nordwestseite

Die Neigung von Bäumen und die Ausrichtung von Ästen, bedingt durch Wind und Wetter, zeigt meist nach Südosten


Sofern die Wetterseite und Hauptwindrichtung bekannt sind, kann mit folgenden Indikatoren die Himmelsrichtung bestimmt werden:


Windgangel haben ihre scharfe Kante meist nach Nordwesten

Schneewechten zeigen meist nach Südosten


Im Winter kann unter Berücksichtigung der Hauptwindrichtung die Himmelsrichtung durch folgende Indikatoren bestimmt werden:


• Kreuz des Südens (auf der südlichen Halbkugel)• Polarstern ist ein zuverlässiger Nordweiser, da er sich fast exakt

am Himmelsnordpol befindet

Orientierung - bei Nacht


Wegweiser & Wegmarkierung

Die Wegweiser in den Alpen sind auf ein gelbes Schild mit weiß-roter Markierung standardisiert.

Wegziel ist oft mit Gehzeit und Schwierigkeitsgrad des Weges versehen.

Im hochalpinen Bereich besteht die Markierung oft nur noch aus Farbpunkten an Steinen/Felsen.

Oft markieren Steinmänner den richtigen Weg.


Die topografische Karte ist unsere wichtigste Orientierungshilfe.

Für uns ist der Maßstab 1:25.000 am besten geeignet.

Sie gibt einen Ausschnitt der Erdoberflächen mit den darauf natürlichen (Gelände, Wald, Vegetation und Gewässer ) und künstlichen ( Bebauung und Verkehrsnetz) Gegebenheiten.

Karten

Des Weiteren ist die Karte beschriftet, hat verschiedene geographische Koordinatensysteme und eine umfangreiche Zeichenerklärung.


Die Karte ist eine verkleinerte Darstellung der Erdoberfläche. Um wie viel kleiner im Gegensatz zur Natur der Kartenausschnitt ist, gibt der Maßstab an.

Der Maßstab wird immer in 1: X angegeben. Das bedeutet, dass ein cm in der Karte X cm in der Natur entsprechen.

z.B..: 1:50.000 bedeutet 1 cm auf der Karte entsprechen 50.000 cm oder 500 m in der Natur.

Maßstab


Je kleiner die Maßstabszahl, desto größer ist die Detailgenauigkeit

Die Karte ist eben, dh. man kann nur horizontale Entfernungen messen.

In Karten mit UTM Gitter kann man die Entfernung auch schätzen, da der Gitterlinienabstand 1 km beträgt.

Das Relief der Erdoberfläche lässt sich in einer ebenen Karte nicht wiedergeben. Um die Höhenunterschiede doch darstellen zu können gibt es die Höhenlinien.

Maßstab


sind die Verbindung aller Geländepunkte, die die gleiche Höhe über NN haben.

Der Abstand von Höhenlinie zu Höhenlinie ist immer genau gleich, er wird Äquidistanz genannt.

Im Hochgebirge haben sie einen Abstand von 20 Höhenmetern.

Alle 100 Höhenmeter ist die Linie fetter gedruckt und mit einer Höhenangabe beschriftet. Sie ist so platziert, dass sie in Richtung Geländesteigung lesbar ist.

Im Flachland je 10 Höhenmeter eine Linie.

Höhenlinien


Aus den Höhenlinien kann man:

die absolute Höhe ablesen

erkennen ob das Gelände flach oder steil ist

Gipfel, Grate, Mulden, Sattel und Kuppen erkennen.

Höhenlinien


Aus der horizontal gemessenen Strecke, ermittelt mit

Lineal (gerade) Papierstreifenmethode Zirkel Messrad

und dem Höhenunterschied

(aus den Höhenlinien)

lässt sich die tatsächliche Strecke errechnen.

Wegstrecke


Wegstrecke


Der Globus ist eingeteilt durch mathematische Linien, das geografische Koordinatennetz.

Längengrade erstrecken sich von S nach N, Breitengrade erstrecken sich von W nach O

Damit kann jeder beliebige Punkt auf der Erde genau festgelegt werden. Zur genauen Orientierung und sicheren Navigation sind exakte Koordinatenangaben in topographischen Karten eine Grundvoraussetzung.

Das geografische Koordinatennetz


Die Erde dreht sich in 24 Stunden einmal um ihre eigene Achse. Diese Achse „durchstößt“ die Erdoberfläche an zwei Punkten:

den Nord- und Südpol.

Pole


Der Äquator ist ein Großkreis um die Erde.

Er steht senkrecht zur Erdachse und ist von beiden Polen gleich weit entfernt.

Sein Radius entspricht dem Erdradius von 6 370 km. Mit seinem Umfang von rund 40 000 km ist er der größte Breitenkreis.

Der Äquator teilt die Erde in Nordhalbkugel und Südhalbkugel.

Äquator


Vom Äquator aus wird der Winkel φ nach Norden und Süden gemessen und als nördliche bzw. südliche Breite bezeichnet.

Vom Äquator (φ = 0°) bis zum Nord- bzw. Südpol (φ = 90°) sind es jeweils rund 10 000 km.

Breitenkreise (Breitengrade)


Durch die Pole verlaufen die senkrecht auf dem Äquator stehenden Längenkreise. Ein halber Längenkreis, der von Pol zu Pol führt, wird als Meridian bezeichnet.

1884 wurde der Meridian von Greenwich (England) international als Nullmeridian festgelegt.

Die geografische Länge (λ) wird vom Nullmeridian (λ = 0°) bis 180° nach Westen bzw. 180° nach Osten gemessen (λ = 180° westlich bzw. östlich Greenwich).

Längenkreise (Längengrade)


Kugelkoordinaten

basierend auf

Winkelmaßen,

angegeben in Grad °

Koordinatensysteme

Es gibt mehrere Arten von Koordinatensystemen für die Positionsbestimmung auf der Erde, prinzipiell kann man sie aber in zwei Gruppen unterteilen:

Kartesische Koordinaten

diese Angaben bestehen aus einem Rechtswert und

Hochwert, z.B. Gauß-Krüger-, oder UTM-Gitter


Die Kugel-Koordinaten (auch Polarkoordinaten genannt) der geografischen Länge (λ) und geografischen Breite (φ) werden in

Grad, Minuten und Sekunden angegeben.

Dabei wird ein Grad (°) in 60 Minuten (60‘) und eine Minute in Sekunden (60‘‘) unterteilt,

z.B. 47° 45` 25`` N, 11° 34` 42`` E

Alternativ gibt es noch die Darstellung in

47°45.417`N, 11°34.700`E (Grad, Dezimalminuten)

47.75695°N, 11.57833°E (Dezimalgrad), mittels einer Umrechnung

Kugelkoordinaten


Kartennetzabbildungen ermöglichen eine Verebnung der gewölbten Erdoberfläche.Eine Abbildung der drei-dimensionalen Erdoberfläche in die zwei-dimensionale Kartenebene ist jedoch nicht ohne Verzerrungen möglich.

Kartesische Koordinaten

So wie sich die komplette Schale einer Orange nicht so einfach auf einem Tisch ausbreiten lässt, verhält es sich auch mit den Kartennetzabbildungen.


Die weltweite Universale Transversale Mercator-Abbildung, kurz UTM Abbildung genannt.

UTM - Koordinaten

Für die Topographischen Karten wird eine spezielle Kartennetzabbildung verwendet. Sie ist winkeltreu (Winkel in der Karte = Winkel in der Natur) und hat nur sehr geringe Flächenverzerrungen, welche in der praktischen Anwendung nicht berücksichtigt werden müssen:


Die Zählung der Meridianstreifen beginnt als Zone 1 bei 180° westl. Länge (Datumsgrenze) und erstreckt sich nach Osten bis zur 60. Zone zwischen 174° und 180° östl. Länge

Jeder 6°- Meridianstreifen (= Zone) wird durch Breitenkreise in Abständen von 8° in sogenannte Breitenbänder unterteilt. Daraus ergeben sich Zonenfelder mit einer Größe von λ = 6° x φ = 8°.

Die Bezeichnung erfolgt mit einer Zahl für die Zone und einem Buchstaben für das Breitenband, z.B. 32U.

UTM - Gitter


Nun wird auf jeden Meridianstreifen ein rechtwinkliges Koordinatengitter gelegt (weltweit gibt es also 60 Koordinatengitter).

Dabei entstehen UTM Koordinaten, die mit dem Rechtswert E (East) und dem Hochwert (North) angegeben werden.

► Um negative Rechtswerte zu vermeiden, wird jedem einzelnen Mittelmeridian der Rechtswert 500 km zugewiesen.

► Die Hochwerte werden vom Äquator aus gezählt, jeweils N oder S Wert

► Somit ergeben sich keine negativen Koordinatenwerte.

UTM - Koordinaten


Auf den topographischen Karten wird das UTM- Koordinatengitter der jeweiligen Zone in 1 km - Abständen durchgezogen. Dadurch wird für den Kartennutzer das Abschätzen von Entfernungen wesentlich erleichtert.

Die Topographischen Karten der Bundesrepublik liegen in der 32. und 33. Zone.

UTM – Koordinatengitter für Deutschland


UTM – Anwendung

Einsatzmeldung: „Abgestürzter Gleitschirmpilot bei 32T 664350E 5264450N “

Man benötigt eine Karte mit UTM Gitter aus Zone 32T

Umwandlung der Koordinaten in km:

664,350km E, 5264,450km N

Suche Planquadrat 664 km E (Ostwert)

5264 km N (Nordwert)

Lege Planzeiger an und zeichne Punkt bei 350m E und 450m N ein

Einsatzstelle gefunden !!

Merke: Erst Rechtswert

dann Hochwert Erst hin zum Berg

dann rauf auf den Berg

Rechts vor links !


UTM – Anwendung

Funkgespräch:„Hier Christoph Tölz, geben sie mir bitte die UTM Koordinaten des Rotenkopf-Gipfels durch!“

Feststellen der UTM Zone, z.B, aus Kartenlegende oder Übersichtskarte: 32T

Bestimmung des Planquadrat:

664 km E, 5264 km N

Anlegen des Nullpunktes des Planzeigers auf gesuchten Ort

Ablesen der Entfernungen: 425m nach Osten

250m nach Norden Addition der Koordinaten:

32T 664425E, 5264250N

Merke: Erst Rechtswert

dann Hochwert Erst hin zum Berg

dann rauf auf den Berg

Rechts vor links !


Gauß-Krüger Koordinaten-System: verwendet 3° breite Meridianstreifen, bezieht sich auf ein anderes Referenz-Ellipsoid, benutzt aber die selben Abbildungsgleichungen wie das UTM System, die Angaben in Gard °kennzeichnen lediglich den verwendeten Meridian. Ist im deutschsprachigen Raum verbreitet.

Österreichisches Bundesmeldenetz: mathematisch mit dem Gauß-Krüger-System identisch, verwendet jedoch ein auf Österreich optimiertes Referenz-Ellipsoid (MGI)

Schweizer Landeskoordinaten-System (CH1903): basiert auf einer ähnlichen Mercatorprojektion wie das Gauß-Krüger-System, und benutzt den Bessel-Ellipsoid als Referenz

Generell basieren die meisten Koordinatensysteme auf der Mercatorprojektion wie das Gauß-Krüger- und UTM-System sie verwendet, unterscheiden sich aber in ihrem Referenz-Ellipsoid.

Derzeit wird in Deutschland und vielen Teilen Europas auf das vom US-amerikanischen Militär entwickelte UTM System umgestellt. Der Vorteil besteht darin, dass es planquadratorientiert ist und sich

Entfernungen und Koordinaten daher leicht „manuell“ bestimmen lassen.

Andere Koordinatensysteme (zur Info)

(Quelle: wikipedia.org)


Das Magnetfeld der Erde ist etwa nach den Polen ausgerichtet (vergleichbar mit LVS).

Ein Magnet, der um eine senkrechte Achse frei schwingen kann, stellt sich parallel zu den magnetischen Feldlinien ein.

Die Kompassnadel ist ein solcher

Magnet; sie stellt sich mit einem Ende stets in Richtung auf den magnetischen Nordpol ein, der in der Nähe des geographischen Nordpols liegt.

Kompass


Wesentliche Teile des Kompass

Durchsichtige

Kompassdose

mit Nordlinien

Spiegel

Stabförmige

Magnetnadel

lange

Anlegekante

Flüssigkeits-

dämpfung


Man misst stets den Winkel von der Nordrichtung zur Zielrichtung im Uhrzeigersinn

Die Nordrichtung wird dabei dargestellt durch die Nordmarke und die Nordlinien an der Dose

Die Zielrichtung wird dargestellt durch den Kurspfeil und die beiden Anlegekanten am Lineal

Man überträgt entweder einen auf der Karte gemessenen Winkel ins Gelände oder einen im Gelände gemessenen Winkel auf die Karte

Die Kompassnadel dient allein dazu, im Gelände die Nordrichtung zu ermitteln; auf der Karte bleibt sie unbeachtet

Kompassarbeit ist Winkelmessung


Auf der Karte

Mit einer Anlegekante Standort und Ziel verbinden, dabei Kurspfeil zum Ziel, Nordmarke nach Kartennord

Im Gelände

Nadel auf Nordmarke einpendeln lassen, dazu den Kompass waagerecht halten und den ganzen Körper drehen

In Pfeilrichtung visieren und Hilfsziel im Gelände suchen

Kursbestimmung von der Karte ins Gelände


Im Gelände

Kompass mit dem Kurspfeil auf den erkannten Geländepunkt richten

Dose nach der Magnetnadel ausrichten – dabei Nordmarke zum Nordende der Nadel

Auf der Karte

Kompass mit dem vorderen Ende der Anlegekante an den Geländepunkt anlegen

Den ganzen Kompass um diesen Punkt schwenken, bis die Dose nach den Gitterlinien ausgerichtet ist, - dabei

Kurspfeil zum Ziel

Nordmarke nach Kartennord

Standortbestimmung vom Gelände auf die Karte


Der Höhenmesser misst eigentlich den Luftdruck, der neben der Höhe auch vom Wetter abhängt (außer bei GPS Messung).

Um stärkere Luftdruckschwankungen auszugleichen muss er

immer wieder kalibriert werden. Ein guter Höhenmesser soll eine fein unterteilte Skala (-10m)

und eine Temperaturkompensation haben.

Höhenmesser

Der Höhenmesser zusammen mit den Höhenlinien der Karte erleichtert die Standortbestimmung in den Bergen; bei schlechter Sicht oder Dunkelheit macht er sie überhaupt erst möglich.


Mindestens vier Satelliten bewegen sich dabei jeweils auf einer der sechs Bahnebenen.

Von jedem Punkt der Erde können die Signale von wenigstens vier Satelliten empfangen werden.

Mit ihnen berechnet der GPS Empfänger die Position in Lage und Höhe.

Das GPS ist ein Hilfsmittel zur genauen Lagebestimmung, ähnlich wie Karte und Kompass, aber kein Koordinatensystem!

GPS

Das GPS (Global Positioning System) ist ein System zur einfachen, hochgenauen und sofortigen Positionsbestimmung mit Hilfe von Satelliten. Hierzu umlaufen 24 Satelliten in ca. 20 000 km Höhe die Erde und stellen ihre Daten zur Verfügung.


Die beste Orientierung ist aber eine genaue Gebietskenntnis.

Man findet dann immer den schnellsten und va. den sichersten Weg.

Da bin ich,

dort sind die Anderen,

und so komme ich dorthin!


Danke für eure Aufmerksamkeit!


Präsentation: Orientierung & Navigation © 2010 Bergwacht Bayern

Konzept, Inhalt: Arbeitskreis Naturschutz der Bergwacht-Region Hochland

Ausarbeitung: Karlheinz Wohlmann (BW Ohlstadt)

Layout: Georg Schober jun.

1. Auflage: 2010

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