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Lexikon der Kartographie und Geomatik: geodätisches Datum

geodätisches Datum, E geodetic datum, Menge von Parametern bzw. Konstanten, die die Lagerung und Orientierung eines geodätischen Netzes festlegen. Mittels geodätischer Beobachtungen auf geodätischen Punkten wird im Allgemeinen lediglich die innere Geometrie (Form und Größe) des Netzgebildes festgelegt, während der Bezug zu einem Koordinatensystem nicht oder nur unvollständig in den Beobachtungen enthalten ist. Um den Punkten eines geodätischen Netzes Koordinaten zuweisen zu können, ist das Netzgebilde mit Hilfe einer Anzahl von Datumsbedingungen bezüglich des Koordinatensystems zu lagern und zu orientieren.
Um das geodätische Datum eines Netzgebildes im dreidimensionalen Raum festzulegen, sind mindestens sechs Datumsparameter notwendig: drei Parameterwerte, um die Position des Koordinatenursprungs zu fixieren (Verschiebungsparameter) und drei Parameterwerte, um die Orientierung der drei Koordinatenachsen zu spezifizieren (Orientierungsparameter); in geodätischen Richtungsnetzen ist ferner die Festlegung eines Maßstabsparameters erforderlich. Die Gesamtheit dieser Datumsparameter entspricht den Parametern einer räumlichen Ähnlichkeitstransformation, so dass der Übergang von einem geodätischen Datum auf ein zweites im Allgemeinfall ebenfalls durch eine Ähnlichkeitstransformation hergestellt wird; die Transformationsparameter für die Umrechnung der Koordinaten vom ersten ins zweite System werden aus den in beiden Systemen gegebenen Koordinatensätzen von mindestens drei Punkten (homologe Punkte, identische Punkte) mittels einer räumlichen Helmert-Transformation berechnet. Vielfach werden dem geodätischen Datum darüber hinaus auch die Werte der großen und kleinen Halbachsen eines Rotationsellipsoids zugeordnet, da anstelle von dreidimensionalen kartesischen Koordinaten oft ellipsoidische Koordinaten benutzt werden. Der Mittelpunkt des Ellipsoids wird hierbei mit dem Koordinatenursprung identifiziert, die kleine Ellipsoidhalbachse verläuft in Richtung der z-Achse des Koordinatensystems. Die Umrechnung der auf ein vorgegebenes Ellipsoid bezogenen ellipsoidischen Koordinaten auf ein zweites Ellipsoid mit anderer Lagerung, Orientierung bzw. Form bezeichnet man als Datumsübergang oder Datumstransformation bzw. als Ellipsoidübergang.
Bevor Satellitenbeobachtungen möglich waren, war es üblich, das Datum eines terrestrischen Lagenetzes durch fünf Parameter zu beschreiben; die geographische Länge und geographische Breite eines Anfangs- oder Zentralpunktes P0 , das Azimut einer von P0 ausgehenden und durch einen Zielpunkt Q0 verlaufenden geodätischen Linie auf einem Referenzellipsoid sowie die Werte der großen und kleinen Halbachse dieses Referenzellipsoids. Darüber hinaus wurden die Lotabweichungskomponenten in P0 festgelegt oder die Bedingung eingeführt, dass die kleine Ellipsoidhalbachse parallel zur Erdrotationsachse ausgerichtet ist, was zwei weitere Datumsbedingungen liefert. Diese Art der Festlegung eines Netzdatums wurde jeweils in den klassischen Netzen der Landesvermessungen benutzt und führte zu den heute noch vielfach verwendeten amtlichen Koordinatensystemen. Da sich der Ursprung des Koordinatensystems immer noch in einer Richtung frei verschieben kann, ist das solchermaßen festgelegte Datum eines Lagenetzes unvollständig. Nachdem auf der Grundlage von Satellitenbeobachtungen ein geodätisches Netz geozentrisch gelagert werden kann, wird diese Art der Datumsfestlegung heute nicht mehr benutzt.

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