Die UTM-Koordinaten (Universal Transversal Mercator) werden weltweit in den unterschiedlichsten Karten-Koordinatensystemen eingesetzt.
Der Name sagt schon, dass es sich um eine querachsige (transversale) Zylinderprojektion handelt. Auch hier wird mit der Gauß-Krüger-Methode projiziert.
Das Meridianstreifensystem ist dasselbe wie bei Gauß-Krüger 6°/Krassovsky (siehe Kapitel 7), d.h. die Streifen sind jeweils 6° breit. Die Zentralmeridiane liegen bei
177° W (Streifen 1) ... 9° W, 3° W, 3° O, 9° O ... 177° O (Streifen 60).
Die Streifen werden Zonen genannt. Numeriert wird von 1 bis 60 (Zone 1 erstreckt sich also von 180° W bis 174° W. Ihr Zentralmeridian liegt bei 177° W). Wie die untenstehende Abbildung verdeutlicht, wurde das System an einigen Stellen den örtlichen Gegebenheiten angepaßt (z.B. ist Zone 32 zwischen 56° N und 64° N auf 9° verbreitert, damit ein Teil Norwegens besser abgedeckt werden kann).
Wegen der mathematischen Beschränkung des Transversalen Mercators ist das UTM-Gitter in Süd-Nord-Richtung auf 80° S ... 84° N begrenzt.
Desweiteren werden die Zonen vertikal in 22 Abschnitte (Bänder) unterteilt, jeder (mit Ausnahme des nördlichsten) 8° geografischer Breite hoch. Diese Bänder werden von Süden nach Norden mit Buchstaben bezeichnet, beginnend bei "C".
Da die Buchstaben "I" und "O" wegen der Verwechslungsgefahr mit Ziffern (1 und 0) weggelassen wurden, hat die nördlichste Unterteilung den Buchstaben "X".
Man gibt also eine UTM-Zone genauer in der Form Meridianstreifennummer Buchstabe an (32U ist z.B. die Zone, in der der größte Teil Deutschlands liegt). Hier besteht übrigens Verwechslungsgefahr: Manchmal wird die UTM-Zone nur in Nord- und Südteil unterteilt, so dass UTM_Zone_32N (im Beispiel unten) die gesamte Nordhälfte des UTM-Streifens 32 meint (Gegenstück dazu wäre UTM_Zone_32S).
Folgende Abbildung zeigt das UTM-Zonensystem (Lassen Sie sich nicht täuschen, die vertikalen Unterteilungen sind - ausgenommen X - alle gleich hoch. Es liegt an der für die Karte verwendeten Projektion (Normaler Mercator, siehe Kapitel 4), dass die Zonenabschnitte zu den Polen hin höher erscheinen). Die an der unteren Kante eingezeichneten Longituden sind nicht die Zentralmeridiane, sondern die Streifengrenzen (jede zweite wurde angegeben).
Hier wieder einige Anmerkungen zu den Projektionsparametern:
Es wird ein Skalierungsfaktor von 0.9996 verwendet (Für alle, die sich die Projektion gern bildlich vorstellen: Der Zylinder schneidet den Erdkörper rechts und links des Zentralmeridians, so dass die Projektion an diesen zwei Schnittlinien längentreu in Nord-Süd-Richtung ist).
Auch bei UTM-Koordinaten wird ein X-Offset (False Easting) verwendet, in der Regel 500000. Dies erfolgt, um negative Rechtswerte zu vermeiden. Seltener kommt es vor, dass zusätzlich die Zonennummer multipliziert mit 1000000 addiert wird. Die Hochwerte werden auf der Nordhalbkugel nicht verschoben, südlich des Äquators addiert man 10000000 (zur Vermeidung negativer Werte). Bei den Hochwerten wird manchmal ein Denkfehler gemacht: Auch wenn die Nord-Süd-Ausdehnung in Abschnitte unterteilt ist, werden die Hochwerte immer gegen den Äquator gerechnet, nicht gegen die südliche Abschnittsgrenze.
Der Zentralmeridian ergibt sich (östlich von Greenwich) aus der Formel
ZM = ((Zonennummer - 30) * 6°) - 3° östliche Länge
Für die westliche Hemisphäre gilt:
ZM = ((30 - Zonennummer) * 6°) + 3° westliche Länge
Jetzt kurz zu den verwendeten Ellipsoiden. Die Methode der UTM-Projektion wird weltweit in vielen nationalen und internationalen Systemen verwendet, d.h. sie ist nicht nur an das WGS84-System gebunden und wird daher auf den unterschiedlichsten Ellipsoiden ausgeführt. Also ist immer darauf zu achten, für welches System projiziert wird. Hier einige Beispiele: im European Datum 1950 (ED50) verwendet man Hayford International, im WGS84 natürlich das gleichnamige, im NAD27 (Northamerican Datum) Clarke 1866, im NAD83 das GRS80-Ellipsoid (fast identisch mit WGS84) usw. usf.
Das folgende Beispiel zeigt die Einstellung der Zone 32N (hier ist gemeint: Streifen 32 auf der Nordhalbkugel, nicht Band N oberhalb des Äquators!) für ED50 im Projektionswerkzeug, das ESRI® ArcView® 3.x beiliegt:
Das Ellipsoid ist hier nicht einstellbar, es ist (durch die Angabe "ED50_UTM_Zone_32N") bereits auf Hayford Int. festgelegt:
