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Höhe über dem Meeresspiegel

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Datei:Hoehenmarke.jpg
Eine österreichische Höhenmarke am alten Bahnhof von Tarvis
Datei:Badwater elevation sign.jpg
Badwater im kalifornischen Death-Valley-Nationalpark ist mit 85,5 Metern unter dem Meeresspiegel der tiefste Punkt der USA

Höhen über dem mittleren Meeresspiegel (auch See- oder Meereshöhe) dienen der Angabe von Höhen von meist geografischen Objekten, insbesondere von Höhen der Erdoberfläche (Berge, Täler, Gelände, Bauwerke, Verkehrswege). Der mittlere Meeresspiegel wird dabei als Bezugsfläche (Nullpunkt, Höhenreferenz) verwendet. Zwar ändert sich der Meeresspiegel auch an Küsten ohne wesentliche Gezeiten oder Driftströme um oft mehr als einen Meter, doch kann sein Mittelwasser durch langjährige Messungen an einem Pegel genau bestimmt werden.

Meeresspiegel als Höhenbezug

Zur Festlegung der Bezugsfläche, die in der modernen Geodäsie möglichst auf Millimeter definiert sein sollte, werden – je nach Land oder Anwendung – unterschiedliche Berechnungsmethoden (Höhendefinitionen) und unterschiedliche Bezugspunkte (Pegel) verwendet. Einige haben nur regionale Bedeutung, im 18. und 19. Jahrhundert wurde die Anwendung bestimmter Höhendefinitionen und Pegel meist auf die gesamten Staatsgebiete ausgedehnt.

Für die Landessysteme (Koordinaten der Landesvermessung) wird der mittlere Meereswasserspiegel an einer Messstelle (Pegel) der nächstgelegenen Küste als Nullpunkt herangezogen. Von hier aus werden die über das gesamte Land verteilten amtlichen Höhenfestpunkte (HFP) netzartig mit einem Nivellement verbunden und so höhenmäßig bestimmt (siehe auch Höhenmessung). Wichtige Beispiele für solche Referenzpunkte in Europa sind der Amsterdamer Pegel (Nordsee), der Königsberger und vor allem Kronstädter Pegel (Ostsee) oder die Pegelstationen von Triest, Genua oder Marseille am Mittelmeer.

Bei großen Ländern oder solchen ohne Meeresanschluss (Binnenstaat) gibt es oft einen Datumspunkt im Landesinnern, dessen Höhe über dem Meeresspiegel zunächst genau – meist durch eine umfassende Ausgleichung des Nivellementnetzes – bestimmt wurde und bei späteren Neuberechnungen des Höhennetzes festgehalten wird. Wichtige Beispiele für solche Referenzpunkte sind der ehemalige deutsche Normalhöhenpunkt 1879 an der Berliner Sternwarte mit 37,00 m über dem Amsterdamer Pegel, der das deutsche Normalnull definierte, oder der Repère Pierre du Niton in Genf mit 373,60 m über dem Pegel von Marseille, aber auch regionale Systeme wie das Wiener Null.

Amtliche Höhensysteme ausgewählter Länder

Land Bezeichnung Höhendefinition Pegel Datumspunkt
Belgien meter boven Oostends Peil (m O.P.)
(Meter über Pegel Ostende)
orthometrische Höhe Ostende Ostende
Deutschland (DHHN92) *) [1]
  • alte Länder und West-Berlin (DHHN12)
  • neue Länder und Ost-Berlin (SNN76)
Meter über Normalhöhennull (m ü. NHN) Normalhöhe Amsterdam Wallenhorst
Finnland orthometrische Höhe Helsinki Helsinki
Frankreich (NGF-IGN69) mètres au-dessus du niveau de la mer (m)
(Meter über dem Meeresspiegel)
Normalhöhe Marseille Marseille
Großbritannien meters above sea level (m ASL / m a.s.l.)
(Meter über dem Meeresspiegel)
orthometrische Höhe Newlyn Newlyn
Irland meters above sea level (m ASL / m a.s.l.) orthometrische Höhe Malin Head Malin Head
Italien metri sul livello del mare (m s.l.m.)
(Meter über dem Meeresspiegel)
orthometrische Höhe Genua Genua
Japan **) [2] Tōkyō-wan heikin kaimen (東京湾平均海面)
(mittlerer Meeresspiegel [= Mittelwasser] der Bucht von Tokio)
Tokyo Peil (T.P.)
orthometrische Höhe Chiyoda, Tokio Nihon suijin genten (日本水準原点), 24,4140 m **)
Nachfolgestaaten Jugoslawiens Nadmorska visina (m/nv, ~Meter über Adria) normal-orthometrische Höhe Triest 1875/1900
Liechtenstein (LN02) Meter über Meer (m ü. M.) nivellierte Höhe Marseille Genf
Luxemburg orthometrische Höhe Amsterdam Amsterdam
Niederlande meter boven/onder NAP (m NAP) (Meter über/unter NAP) orthometrische Höhe Amsterdam Amsterdam
Norwegen meter over havet (moh.)
(Meter über dem Meer)
normal-orthometrische Höhe Tregde Tregde
Österreich Meter über Adria (m ü. Adria) normal-orthometrische Höhe Triest 1875 Hutbiegl
Polen metry nad poziomem morza (m n.p.m.) Normalhöhe Kronstadt
Portugal Nível Médio das Águas do Mar orthometrische Höhe Cascais Cascais
Russland wyssota (metry) nad urownem morja
(высота (метры) над уровнем моря)

(Höhe/Meter über dem Meeresspiegel)
Normalhöhe Kronstadt Kronstadt
Schweden Meter över havet (m ö.h.)
(Meter über dem Meer)
Normalhöhe Amsterdam
Schweiz (LN02) ***) [3] Meter über Meer (m ü. M.) nivellierte Höhe Marseille Genf
Slowakei metrov nad morom (m n.m.)
(Meter über Meer)
Normalhöhe Kronstadt
Slowenien normal-orthometrische Höhe Triest 1900 Ruse
Spanien metros sobre el nivel del mar (msnm)
(Meter über dem Meeresspiegel)
orthometrische Höhe Alicante Alicante
Tschechien metrů nad mořem (m n.m.)
(Meter über Meer)
Normalhöhe Kronstadt
Türkei normal-orthometrische Höhe Antalya Antalya
Ungarn Tengerszint feletti magasság Normalhöhe Kronstadt Nadap
*) Die Umsetzung des DHHN92 erfolgte in den einzelnen Bundesländern nicht gleichzeitig. Auch neue Ausgaben der topografischen Karten enthalten zumeist noch NN- (alte Bundesländer) bez. HN-Höhen (neue Bundesländer). In Ost-Berlin, für Zwecke der Reichsbahn und der Binnenwasserstraßen wurde auch in der DDR Normal-Null verwendet.
**) Ursprünglich 24,0000 m, jedoch nach dem Großen Kantō-Erdbeben 1923 korrigiert. Vom Nationalen Landesvermessungsamt wird dieser Datumspunkt nur für die vier Hauptinseln Hokkaidō, Honshū, Shikoku, Kyūshū und deren zugehörigen Inseln verwendet. Für Sado, Oki, Tsushima, den Izu-, Ogasawara-, sowie Ryūkyū-Inseln usw. wird das Mittelwasser einer entsprechenden Küste oder Bucht verwendet. So ist der Datumspunkt für die zu den Izu-Inseln gehörigen Insel Miyake das Mittelwasser der Ako-Bucht im Westen der Insel.[4]
***) Die amtlichen Gebrauchshöhen (LN02) bleiben in Kraft. Beim LHN95 mit orthometrischen Höhen wurde die Höhe des Repère Pierre du Niton festgehalten.[5]

Die Unterschiede zwischen den Höhensystemen betragen in der Regel Zentimeter bis einige Dezimeter, können aber in Extremfällen auch Meter annehmen. Eine Umrechnung zwischen den verschiedenen Systemen mit einem konstanten Wert ist nur sehr ungenau (>1 dm) möglich, da der Korrekturwert auch von der Lage im Höhennetz und bei abweichender Höhendefinition auch von der Höhe abhängt. Letzteres wirkt sich besonders im Hochgebirge aus.

Eine besondere Bedeutung haben die unterschiedlichen Höhensysteme bei grenzüberschreitenden Bauwerken, wobei es auch zu Fehlern kommen kann. So wurde beispielsweise 2003 bei der Hochrheinbrücke die errechnete Differenz von 27 cm prinzipiell berücksichtigt, jedoch wurde durch einen Vorzeichenfehler der Unterschied auf 54 cm verdoppelt.[6]

Mit dem United European Levelling Network (UELN) (früher Reseau Européen Unifié de Nivellement (REUN)) wird ein einheitliches europäisches System auf Basis des Pegels von Amsterdam geschaffen.

Mit dem Global Positioning System (GPS) werden ellipsoidische Höhen über dem Referenzellipsoid des World Geodetic Systems (WGS84) bestimmt. Die ellipsoidischen Höhen sind in Deutschland von 36 m (in Vorpommern) bis 50 Meter (im Schwarzwald und in den Alpen) höher als die schwerebezogenen Höhen (NN, HN, NHN). Insbesondere bei GPS-Handempfängern werden die GPS-Höhen oft direkt vom Empfänger über ein Geoidmodell in Höhen über dem Meeresspiegel umgerechnet.

Höhenangaben in Karten

Die Geländehöhe wird in topografischen Karten mittels Höhenpunkten (Koten), Höhenlinien oder farbigen Höhenschichten dargestellt. Bei Höhenangaben von Orten wird oft ein repräsentativer Punkt im Zentrum gewählt. Das ist meist der Marktplatz, ein Punkt am Rathaus, dem Bahnhof oder an der Kirche. Bei Gewässern wird die Höhe des mittleren Wasserstandes angegeben. Höhenpunkte finden sich meist an markanten, wiederauffindbaren Punkten wie z. B. Wegekreuzungen oder -knicken, trigonometrischen Punkten oder Gipfelkreuzen. Die höchsten oder tiefsten Punkte des Geländes sind jedoch nicht immer dargestellt, zum Beispiel wenn ein trigonometrischer Punkt oder ein Gipfelkreuz nicht an der höchsten Stelle stehen. Das Höhensystem, auf das sich die Höhen der Karte beziehen, sollte am Kartenrand angegeben sein.

Höhenangaben in der Seefahrt

In der Seefahrt und in Seekarten benutzt man das sogenannte Seekartennull (SKN) (auch Kartennull), das sich auf Lowest Astronomical Tide (LAT) in Tidengewässern, beziehungsweise auf Mittleren Wasserstand (MW) in tidenfreien Gewässern bezieht. Höhen im Meer werden auf SKN bezogen als Wassertiefe angegeben (negative Höhe, seewärts der Linie des Seekartennulls). Höhen an der Küste, also im Watt vom Seekartennull bis zur Küstenlinie, werden ebenfalls auf das Seekartennull bezogen (positive Höhe). Höhen landwärts der Küstenlinie hingegen werden auf Normalhöhennull (NHN) bezogen.

Höhenangaben in der Luftfahrt

In der Luftfahrt findet die Höhe über dem Meeresspiegel unter der englischsprachigen Bezeichnung (Above) Mean Sea Level ((A)MSL) unter anderem zur Angabe von Flughöhen und Hindernishöhen Anwendung.

Weblinks

Einzelnachweise

  1. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG):Höhenreferenzsysteme in Deutschland.
  2. Shoichi Matsumura, Masaki Murakami, Tetsuro Imakiire: Concept of the New Japanese Geodetic System. In: Bulletin of the Geographical Survey Institute. Vol. 51, März 2004, S. 5–6 (PDF).
  3. http://www.swisstopo.admin.ch/internet/swisstopo/de/home/topics/survey/networks/ln02.html
  4. 2万5千分1地形図の読み方・使い方. Kokudo Chiriin, abgerufen am 4. Oktober 2011 (japanisch).
  5. http://www.swisstopo.admin.ch/internet/swisstopo/de/home/topics/survey/networks/lhn95.html
  6. Urs Maurer: Meereshöhe ist nicht gleich Meereshöhe, swissinfo.ch, 18. Dezember 2004


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