Besteckrechnung nach Vergrößerter Breite

Bei großen Breitenunterschieden und hohen Breitengraden wird das Verfahren nach der Mittelbreite ungenau;
deshalb wird hier das Verfahren der vergrößerten Breite angewendet.

Dabei wird ein vergrößertes Kursdreieck zugrunde gelegt, das die Darstellung eines loxodromischen Dreiecks auf der Erde in der Mercatorkarte darstellt.

Das Verfahren der vergrößerten Breite kann jedoch nicht angewendet werden, wenn die Kurse nahe 90° bzw. 270° sind.

Das Loxodromische Dreieck auf der Erde wird gespreizt und so entsteht das Vergrößerte Kursdreieck in der Merkatorkarte.

In diesem rechtwinkligen, ebenen Dreieck gilt:

  • Die vertikale Kathete ist der Breitenabstand ΔΦ ⋅ K der geographischen Breiten von Abfahrts- und Bestimmungsort in der Karte,
  • Die horizontale Kathete ist der Meridianabstand l* ⋅ K der beiden Kartenmeridiane durch A‘ und B‘.

Im rechtwinkligen Dreieck gilt für die Tangensfunktion = \frac{Gegen-Kathete}{An-Kathete}:

    \begin{equation*} \tan (\alpha _{\mathit{Lox}})\ =\ \frac{l^{\mathit{*}}\cdot K}{\Delta \Phi \cdot K}\ =\ \frac{l^{\mathit{*}}}{\Delta \Phi } \end{equation*}

bzw. umgeformt

    \begin{equation*} l^{\mathit{*}}\ =\ \Delta \Phi \cdot \tan (\alpha_{\mathit{Lox}}) \end{equation*}

l* ist das Meridianabstandsverhältnis in Winkelminuten;

Φ ist die vergrößerte Breite

Das Meridiansabstandsverhältnis ist das Verhältnis des Abstandes zweier Meridiane in der Mercatorkarte zum Meridionalteil.
Wir setzen es bei der Geometrie der Erde mit l* = Δλ / 1′ an.

Die vergrößerte Breite gibt das Verhältnis des Äquatorabstandes eines Breitenparallels der Mercatorkarte zum Meridionalteil an;
ΔΦ ist der vergrößerte Breitenunterschied.

Unter der Berücksichtigung der Geometrie der Erde ergibt sich:

    \begin{equation*} \Phi \ =\ \frac{10.800}{\pi }\cdot \ln \tan \left(45{}^{\circ}+\frac{\varphi }{2}\right) \end{equation*}

Die Vergrößerte Breite Φ nimmt Werte zwischen 0 und ca. 10.000 an (lassen wir dabei außer Acht, dass wir nicht bis 90° rechnen sondern nur bis 89°).

Verlauf der Vergrößerten Breite Φ über die Breite φ: