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Orientierung auf der Erde In der Geografie werden eine ganze Reihe verschiedener Darstellungstechniken verwendet. Vielen davon begegnet man auch im täglichen Leben – Karten. Karten werden nicht nur in der Geografie verwendet, sie haben in allen Bereichen der Wissenschaft, in den Medien und im Alltag Einzug gehalten. Sie bilden die Realität in Form von Punkten, Linien und Flächen in einem Koordinatensystem ab. In einer Karte ist die Welt also auf Symbole reduziert. Je nach Zweck der Darstellung wählen Kartographen nur wenige zentrale Elemente aus, um sie in der Karte wiederzugeben. Karten erweisen sich für viele Zwecke als besonders wertvoll: 

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Sie liefern umfangreiches Zahlen- und Datenmaterial über die Natur und Umwelt, über Länder und Staaten, über Bevölkerung und Wirtschaft in anschaulicher und komprimierter Form. Sie sind eine universelle Darstellungsform, die allgemein verständlich ist. Karten fassen symbolhaft Informationen zusammen, die in sprachlicher Form nur schwer vermittelbar sind.

Doch in der Karte als Darstellungsmittel liegen auch besondere Gefahren:   

Landkarten sind leicht zu manipulieren. Sie können durch einseitige Darstellung für politische (z.B. nationalistische) Zwecke missbraucht werden. Sie können Größenverhältnisse und Entfernungen vorgaukeln, die nicht der Wirklichkeit entsprechen.

Karten dienen zur Orientierung und Navigation zu Lande, im Wasser und in der Luft. Gesammelte Kartenwerke nennt man Atlanten. Karten weisen folgende Merkmale auf: 

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Verkleinert: Das Maß der Verkleinerung gibt der Maßstab an. 1: 100 000 bedeutet, dass 1 cm auf der Karte 100 000 cm (= 1 km) in der Natur entspricht. Mit der Formel N = K x M lassen sich Maßstabberechnungen durchführen ( N = Entfernung in der Natur, K = Entfernung auf der Karte, M = Maßstabszahl, steht beim Maßstab im Nenner). Verebnet: Es handelt sich bei Karten um 2D Darstellungen (Außer Reliefkarten). Vereinfacht (Generalisiert): Je kleiner der Maßstab einer Karte ist, desto weniger Aussagen lassen sich aufgrund des Platzmangels darstellen. Man muss vereinfachen. (Bsp.: 1 : 100 000 000 = kleiner Maßstab; 1 : 25 000 = großer Maßstab).

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Sie sind inhaltlich ergänzt und erläutert: Um die Lesbarkeit einer Karte zu gewährleisten, bedarf es einer Auswahl von geeigneten Signaturen (Symbolen), die in einer Legende am Kartenrand erklärt werden müssen. Eine Beschriftung der Karte erhöht die Aussagekraft.

Neben Karten gibt es weitere geografische Darstellungstechniken.  

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Der Globus ist ein 3D Modell der Erde oder eines anderen Himmelskörpers. Er ermöglicht aber nur einen Überblick. Grafische Darstellungen wie Tabellen, Statistiken, Profile: Tabellen sind geordnete Zusammenstellungen von Texten oder Daten. Statistiken sind zahlenmäßige Erhebungen aller Art, mit der vorliegende Daten in geeigneter Weise beschrieben und zusammengefasst werden. Unter Profile versteht man Querschnittsdarstellungen. Luftbilder und Satellitenbilder: Luftbilder sind Augenblicksaufnahmen, getätigt aus Luftfahrtzeugen in der Erdatmosphäre. Aus Flugzeugen oder Ballonen werden entweder Senkrecht- oder Schrägluftbilder gemacht. Sie dienen einer sehr exakten Erkundung der Erdoberfläche. Bei Erdsatelliten handelt es sich nicht um Aufnahmen durch eine Kamera, sondern um die Messung der von der Erde oder einem anderen Objekt reflektierte Strahlung. Ausgeführt werden sie vom Scanner eines Satelliten oder anderer Raumfahrzeuge. Bekannt sind vor allem LANDSAT und METEOSAT. Für diese künstlichen Erdbegleiter gibt es grundsätzlich zwei Bahnen: Geostationäre Bahn oder polare Umlaufbahn.

Natürliche und technische Hilfsmittel zur Orientierung 

Sonne: Wenn die Sonne im Zenit steht, gibt sie auf der Nordhalbkugel der Erde die Südrichtung an. (Als Zenit wird der höchste Punkt der scheinbaren Bahn der Sonne am Himmel bezeichnet, der um 12 Uhr Ortszeit erreicht wird).

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Sterne: Der Polarstern im Zeichen des Kleinen Wagens zeigt die Nordrichtung an. Da auf der Südhalbkugel der Erde der Polarstern nicht sichtbar ist, muss dort ein anderes Sternzeichen, das „Kreuz des Südens“, zur Bestimmung der Südrichtung dienen.

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Kompass: Die Metallnadel eines Kompasses richtet sich nach dem Magnetfeld der Erde aus. Sie zeigt zum magnetischen Pol. Da dieser nicht mit dem geografischen Pol identisch ist, ergibt sich eine gewisse Abweichung (=Deklination).

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Satelliten-Navigationssystem: Das Global Positioning System (GPS) ist ein satellitengestütztes, elektronisches Navigationssystem. Damit kann man mit einem GPS-Empfänger jederzeit auf der gesamten Erde eine Positionsbestimmung durchführen. GPS basiert auf 24 die Erde auf exakt Seite 2

festgelegten Umlaufbahnen (Orbits) umkreisenden Satelliten. Dadurch ist sichergestellt, dass auf jedem Punkt der Erde gleichzeitig vier Satelliten erreichbar sind und die Position auf bis zu 5 m Genauigkeit feststellbar ist. Die Satelliten umkreisen die Erde alle 12 Stunden genau einmal, wobei die Flughöhe knapp über 23 000 km beträgt. Auf der Erde befinden sich fünf Bodenstationen die die Daten der Satelliten empfangen. Da die Zuverlässigkeit und Genauigkeit des amerikanischen GPS nicht mehr ausreichend ist, hat die ESA (Europa) 2002 mit der Entwicklung eines neuen Navigationssystems namens GALILEO begonnen. Es wird nach dem selben Prinzip wie GPS arbeiten, soll jedoch gemeinsam mit diesem zuverlässiger sein. Insgesamt sollen 30 Satelliten die Erdoberfläche abdecken und auf einen Meter genau Standortbestimmungen ermöglichen.

Geografische Informationssysteme Geoinformationssysteme (GIS), Geographische Informationssysteme oder Räumliche Informationssysteme (RIS) sind Informationssysteme zur Erfassung, Bearbeitung, Organisation, Analyse und Präsentation geografischer Daten. Geoinformationssysteme umfassen die dazu benötigte Hardware, Software, Daten und Anwendungen.

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Topografische Grundlagen und das Gradnetz Im Kapitel Orientierung auf der Erde wurden allgemein Karten erklärt. Der Inhalt einer Karte bestimmt welche Art von Karte wir vor uns haben. Es gibt zwei Arten von Karten:  

Topografische Karte Thematische Karte

Die topografische Karte dient zur allgemeinen Orientierung (Geländedarstellung). Die thematische Karte stellt auf Grundlagen von topografischen Karten spezielle Themen dar (Klimakarte, Wirtschaft....).

Das Gradnetz Damit jeder Punkt auf der Erde genau bestimmt werden kann, wurde ein Gradnetz über die Erde gelegt. Ähnlich wie in der Ebene ein Koordinatensystem definiert werden kann, kann man auch auf der Kugeloberfläche ein derartiges Gitternetz festlegen. Dabei entspricht der Äquator der x- Achse und der Null-Meridian, der durch Greenwich verläuft, der y-Achse. Breitenkreise Der Äquator (übersetzt der Gleichmacher) teilt die Erde in die Nord- und die Südhalbkugel. Parallel zum Äquator verlaufen je 90 Breitenkreise in die Richtung der Pole. Der Abstand zwischen zwei Breitenkreisen beträgt immer 111 km. Somit wird vom Äquator aus zum Nordpol von 0° bis 90° N (nördlicher Breite) und vom Äquator aus bis zum Südpol von 0° bis 90° S (südlicher Breite) gezählt. Der Äquator ist mit einem Umfang von 40.046 km der längste Breitenkreis. Zu den Polen hin nimmt der Umfang der Breitenkreise ab. Nord- und Südpol (90° N und 90° S) sind nur noch Punkte. Die beiden Wendekreis liegen auf 23,5N und 23,5S. Über den Wendekreisen steht die Sonne einmal im Jahr senkrecht = im Zenit. Am nördl. Wendekreis (=Wendekreis des Krebses) am 21. Juni und am südl. Wendekreis (=Wendekreis des Steinbocks) am 21. Dezember. Die Region zw. den Wendekreisen (beiderseits des Äquators) nennt man die Tropen. Die beiden Polarkreise liegen auf 66,5 N und 66,5 S. Über den Polarkreisen geht die Sonne einmal im Jahr nicht auf = Polarnacht und einmal nicht unter = Polartag („Mitternachtssonne“). Am nördl. Polarkreis: Polarnacht am 21.12.,Polartag am 21.6. und am südl. Polarkreis: Polarnacht am 21.6., Polartag am 21.12. Gegen die Pole nimmt die Anzahl der Polarnächte und -tage zu.

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Längenkreise Die Längenkreise verlaufen senkrecht zu den Breitenkreisen und kreuzen sich alle im Nord- und Südpol. Sie werden vom Nullmeridian (0°) aus gezählt. Der Nullmeridian verläuft, seit einer internationalen Festlegung von 1911, durch die alte Sternwarte von Greenwich, einem kleinen Vorort von London, England. Vom Nullmeridian aus zählt man je 180° nach Osten (0° bis 180° östliche Länge) und nach Westen (0° bis 180° westliche Länge). Auf der gegenüberliegenden Seite der Erdkugel, mitten im pazifischen Ozean, bei 180° O/W befindet sich die Datumsgrenze. Der Name Meridian bedeutet Mittagslinie und beruht auf der Tatsache, dass alle Orte, die auf dem selben Meridian liegen, zur gleichen Zeit Mittag haben. Da die Längenkreise am Pol zusammenlaufen (konvergieren), nimmt der Abstand zwischen zwei Längenkreisen mit wachsender Breite zu. Am Äquator ist der Abstand mit 111 km am größten. Polwärts geht er gegen Null. Verwendung Das Gradnetz der Erde dient als Grundlage für kartografische Abbildungen, als Orientierungshilfe und zur Bestimmung der geographischen Lage eines jeden Ortes auf der Erde. Heute verwendet man die geografischen Koordinaten (Breiten und Längen) z.B. in der Navigation von Schiffen und Flugzeugen. Ortsangaben Bei der Positionsangabe eines Ortes, also der Angabe der geographischen Koordinaten, nennt man zuerst die Breite und dann die Länge. So liegt Kiel bei 54° N (nördliche Breite) und 10° O (östliche Länge). Für die exaktere Angabe der Koordinaten, verwendet man die Angabe in Grad, Minuten und Sekunden. Dabei entsprechen 60 Minuten 1° und 60 Sekunden 0,1°.

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Die Zeit Unser Leben wurde von natürlichen Zeitabläufen geregelt (Tag - Nacht). Es reichte wenn man sich am Sonnenstand orientierte. Danach hatte jeder Ort auf der Erde seine eigene Ortszeit. Wenn die Sonne am höchsten stand war es 12 Uhr. Doch in einer Zeit der vernetzten Welt wäre es unpraktisch wenn es die Ortszeit geben würde. (In Österreich würde der unterschied 29 Minuten ausmachen). So führte man am Anfang des 20. Jahrhunderts die Zeitzonen (24 Zeitzonen) ein. Da sich die Erde in 24 Stunden einmal um ihre eigene Achse dreht (360 Grad) entspricht eine Stunde genau 15 Grad (Zwischen zwei Längengraden 4 Minuten). Der Zeitunterschied von einer Zeitzone zur nächsten, beträgt immer eine Stunde. Die Grenzen der jeweiligen Zeitzonen verlaufen nicht immer gradlinig. Oft orientieren sich diese an dem Verlauf von Staatsgrenzen. Dies führt dazu, dass einige Gebiete die entlang des gleichen Meridians liegen, über eine eigene Uhrzeit und Zeitzonenbezeichnung verfügen. Die jeweiligen Zeiten richten sich nach der koordinierten Weltzeituhr - UT. Die Berechnung der UT Zeiten beginnen am nullten Längengrad, der durch Greenwich in England verläuft. Reist man von hier aus auf der Weltkarte in Richtung Osten, dann schreitet die Weltzeit voran, solange bis der 180ste Längenkreis im Pazifik erreicht wird. Hier befindet sich die Datumsgrenze. Überscheitet man sie in Richtung Westen, verliert man einen Tag - in Richtung Osten, gewinnt man einen Tag hinzu. Die Mitteleuropäische Zeit (MEZ) ist die mittlere Sonnenzeit des 15°-Meridians östlich von Greenwich. Da diese Zeitzone östlich liegt und sich die Erde von West nach Ost dreht, geht eine Uhr in MEZ um 1 Stunde vor der UT. Bewegt man sich hingegen in westliche Richtung von Greenwich, kommt man in Zeitzonen, die der Weltzeit nachlaufen Was oft noch berücksichtigt werden muss ist die Sommerzeit. Leider gilt sie nicht in allen Ländern, und auch die Daten (von wann bis wann sie gültig ist) variieren. Sie wird auf politischer Ebene entschieden und hat keinerlei astronomischen Hintergrund, angeblich dient sie der besseren Nutzung des Tageslichts in den Abendstunden bzw. Energiesparmaßnahmen. Wie jeder weiß wird die Uhr im Frühjahr um eine Stunde vorgestellt und im Herbst wieder um eine Stunde zurück. Wichtig ist nur, dass die Weltzeit (UT) natürlich unangetastet bleibt und sich daher 1 Stunde mehr Differenz zu den Zonenzeiten ergibt.

Durch die Zeitumstellung nach Langstreckenflügen wird die innere Uhr im Körper aus dem Rhythmus gebracht. Das hat den „Jet-lag“ zur Folge: Müdigkeit, Einschlafprobleme.

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