2.3 Геодезическая система координат
С геодезической системой координат связывают понятия геодезической
широты, долготы и высоты. Геодезическая широта В есть угол, под которым
пересекается нормаль к поверхности эллипсоида с плоскостью экватора. Долгота
— двугранный угол между плоскостью нулевого меридиана и плоскостью
меридиана, проходящего через заданную точку.
Геодезические широта и долгота отличаются от соответствующих астрономических
координат, связанных с отвесной линией, так как отвесная линия не совпадает
с нормалью к эллипсоиду. Отклонение отвесной линии можно спроецировать на
две плоскости: плоскость меридиана и плоскость первого вертикала. Нетрудно
понять, что обе эти составляющие можно определить через разности между
астрономическими и геодезическими координатами
| (2.2) |
Отклонения отвесной линии составляют, как правило, первые несколько секунд
дуги.
Заметим, что геодезическая и геоцентрическая долготы совпадают. Обе они
определены как двугранный угол между плоскостью нулевого меридиана и
плоскостью, содержащей ось вращения и заданную точку. Геоцентрическая же
широта отличается от геодезической.
Рассмотрим точку , лежащую вне ОЗЭ. Опустим из этой точки перпендикуляр на
поверхность эллипсоида и продолжим его до пересечения с экваториальной
плоскостью ().
Проекцию точки на поверхность эллипсоида обозначим через
Тогда отрезок PQ есть геодезическая высота точки .
Угол, под которым упомянутый
перпендикуляр пересекает плоскость экватора, есть геодезическая широта . Она
относится как к точке , так и к точке . Геоцентрические широты этих двух
точек, как видно из рисунка, различаются. Геоцентрическая широта точки угол
между радиус-вектором этой точки и плоскостью экватора.
| Рис. 2. |
Установим связь между координатами точки , сжатием эллипсоида и
широтами и . Поскольку точка лежит на поверхности эллипсоида, то ее
прямоугольные координаты
подчиняются уравнению
эллипсоида вращения:
. Рассмотрим сечение .
Тогда, как легко
видеть,
. Чтобы
определить , нужно найти угловой коэффициент нормали в точке .
Уравнение
нормали к кривой в точке
имеет вид
| (2.3) |
У нас
,
поэтому
,
,
Следовательно,
Определим отличие геоцентрической широты от геодезической .
Имеем очевидные равенства
| (2.4) |
Второй эксцентриситет эллипса, как мы знаем, определяется следующим образом
, поэтому
Для Земли второй эксцентриситет мал, поэтому, пренебрегая малыми второго
порядка относительно сжатия, получим
. Можно
также считать, что
Учитывая сказанное, получим
Наибольшее отличие геодезической широты от геоцентрической достигается на
широте 45° и составляет
.
Связь глобальных декартовых координат с геоцентрическими определяется
формулами (). Определим теперь формулы, связывающие декартовы
координаты с
геодезическими. Это означает, что бы должны определить координаты точки
через параметры эллипсоида и геодезические широту и долготу.
Поскольку
, для определения координат , , точки
достаточно, для начала,
определить только координаты и ,
то есть все рассуждения проводить только
для сечения . Обратимся к .
| Рис. 3. |
Определим прямоугольные координаты точки , расположенной на высоте Н над
поверхностью эллипсоида. Сначала определим координаты проекции точки на
поверхность эллипсоида (точка ). Ее координаты в сечении Охz равны
Индексом «0» мы отметили принадлежность координат к точке, лежащей на
поверхности эллипсоида. Как мы видели
поэтому
Остается определить радиус-вектор точки .
Воспользуемся уравнением эллипса
и выполним необходимые преобразования.
| (2.5) |
Выразим
и
через и
, для чего
воспользуемся приведенными выше формулами. Определим радиус-вектор точки
следовательно,
| (2.6) |
Обозначим
| (2.7) |
Теперь
| (2.8) |
Для произвольного сечения, проходящего через ось вращения ,
будем иметь
| (2.9) |
Теперь поднимем точку на высоту Н и совместим ее с точкой .
Прямоугольные координаты изменятся на
| (2.10) |
Окончательно, теперь формулы для пересчета геодезических координат и Н в
прямоугольные примут вид
| (2.11) |
Здесь , определенный формулой () имеет простой геометрический смысл:
он равен отрезку нормали, проходящей через точку , от этой точки до точки
пересечения ее с осью вращения эллипсоида. Справедливость этого утверждения
предлагается доказать самостоятельно.
Виды МГСК и их применение
Существует несколько основных видов местных геодезических систем координат (МГСК), которые используются в разных регионах мира. Каждая из этих систем имеет свои особенности и применяется для решения специфических задач.
Одним из наиболее распространенных видов МГСК является Государственная геодезическая система, или ГГС. Она используется для определения географических координат точек на территории конкретной страны или региона. ГГС обеспечивает единые стандарты измерения и ориентации объектов на местности, что позволяет унифицировать геодезические работы в рамках одной страны.
Еще одним видом МГСК является Территориальная система координат, или ТСК. ТСК разработана для работы с относительными координатами точек в различных регионах одной страны. Она позволяет определить положение объектов относительно друг друга и упростить геодезические расчеты внутри определенной территории.
Одним из интернациональных видов МГСК является Светотеократическая система координат, или СТСК. Эта система разработана для использования в астрономии и навигации. СТСК позволяет определить географические координаты объектов на Земле с высокой точностью.
Каждый из этих видов МГСК имеет свои преимущества и применяется для разных целей. Выбор конкретной системы зависит от задачи и региона, в котором она будет использоваться.
2.2 Сферическая система координат
Телом отсчета для сферической системы координат является сфера с радиусом
. Начало этой системы координат совмещают с центром сферы. Координатами
являются геоцентрическая широта , долгота и радиус-вектор . Широтой
называется угол между радиусом-вектором и плоскостью экватора. Долгота есть
угол между плоскостью, проходящей через заданную точку и осью вращения
(плоскость меридиана) и плоскостью меридиана, принятого в качестве нулевого.
Связь между сферической системой и глобальной декартовой определяется
формулами
| (2.1) |
В том случае, когда широта определяется как угол между плоскостью экватора и
отвесной линией, сферическая система координат называется астрономической. Широта и долгота, определенные
в этой системе мы будем обозначать через и .
Письмо Управления Роснедвижимости по МО от 07.10.2009 N 30024-1
В связи с обращениями, поступающими в Управление Федерального агентства кадастра объектов недвижимости по Московской области (далее — Управление Роснедвижимости), по вопросам, связанным с реализацией пункта 3 приказа Управления Роснедвижимости от 11.08.2009 N 151 «Об утверждении Схемы реализации в Московском областном кадастровом округе технологии централизованного государственного кадастрового учета недвижимости» (далее — приказ Управления Роснедвижимости N 151), установившего, что с 1 октября 2009 г. ведение в Московском областном кадастровом округе государственного кадастра недвижимости осуществляется в установленной местной системе координат МСК-50, сообщаем следующее.
1. В соответствии с частью 4 статьи 6 Федерального закона от 24.07.2007 N 221-ФЗ «О государственном кадастре недвижимости» для ведения государственного кадастра недвижимости используются установленные в отношении кадастровых округов местные системы координат с определенными для них параметрами перехода к единой государственной системе координат.
Исходя из пунктов 5, 10 Правил установления местных систем координат, утвержденных постановлением Правительства Российской Федерации от 03.03.2007 N 139 (далее — Правила установления местных систем координат), во взаимосвязи с приказами Федеральной службы земельного кадастра России от 28.03.2002 N П/256 «О введении местных систем координат» и Федерального агентства кадастра объектов недвижимости от 18.06.2007 N П/0137 «Об утверждении Положения о местных системах координат Роснедвижимости на субъекты Российской Федерации» на территории Московской области установлена местная система координат МСК-50 в целях создания картографической и геодезической основ государственного кадастра недвижимости, государственного мониторинга земель и проведения землеустройства
Принимая во внимание изложенное, в целях исполнения приказа Федерального агентства кадастра объектов недвижимости от 13 октября 2008 г. N П/0371 «О реализации мероприятий подпрограммы «Создание системы кадастра недвижимости (2006-2011)» Федеральной целевой программы «Создание автоматизированной системы ведения государственного земельного кадастра и государственного учета объектов недвижимости (2002-2007 годы)», утвержденной постановлением Правительства Российской Федерации от 13 сентября 2005 г
N 560, в территориальных органах Роснедвижимости и подведомственных ей учреждениях в 2009 году» с 1 октября 2009 г. ведение в Московском областном кадастровом округе государственного кадастра недвижимости будет осуществляться в установленной местной системе координат МСК-50.
2. В соответствии с пунктом 11 Правил установления местных систем координат параметры перехода (ключи) от местной системы координат к государственной системе координат и каталоги (списки) координат геодезических пунктов в местной системе координат хранятся в федеральном картографо-геодезическом фонде и у заказчика или в уполномоченных им организациях.
Порядок предоставления в пользование материалов и данных федерального картографо-геодезического фонда определен Инструкцией о порядке предоставления в пользование и использования материалов и данных федерального картографо-геодезического фонда, утвержденной приказом Роскартографии от 05.08.2002 N 114-пр, а также Административным регламентом Федерального агентства геодезии и картографии по предоставлению государственной услуги по обеспечению заинтересованных лиц государственными топографическими картами и планами в графической, цифровой, фотографической и иных формах, утвержденным приказом Министерства транспорта Российской Федерации от 28.09.2007 N 137.
3. Документы, необходимые для государственного кадастрового учета (межевые планы), подготовленные по договорам подряда на выполнение кадастровых работ, заключенным до 1 октября 2009 г., могут предоставляться в орган кадастрового учета для выполнения кадастровых процедур как со сведениями о местоположении границ земельных участков и их частей в системе координат МСК-50, так и системе координат, применяемой в кадастровом районе, до 1 октября 2009 г.
Заместитель руководителя В.А. Морозов
Системы координат, принятые в геодезии
_______В геодезии применяются следующие системы координат:
• Географическая система координат,
• Зональная система плоских прямоугольных координат Гаусса–Крюгера,
• Полярная система координат.
4.1. Географические координаты
_______С помощью географических координат, то есть широт (φ) и долгот (λ), определяют положение точки относительно экватора и начального меридиана.
_______Широтой (φ) точки называется угол, составленный отвесной линией в данной точке и плоскостью экватора.
_______Долготой (λ) точки называется двугранный угол между плоскостью меридиана данной точки и плоскостью начального меридиана.
https://vk.com/video_ext.php
_______Широта отсчитывается по дуге меридиана к северу и к югу от экватора от 0° до 90°. К северу от экватора широта называется северной, к югу – южной.
_______Долгота отсчитывается от меридиана, проходящего через Гринвич на окраине Лондона. Долгота отсчитывается по дуге экватора или параллели от начального меридиана в сторону востока и запада от 0° до 180°. Долгота к востоку от Гринвичского меридиана называется восточной долготой, к западу – западной. Широты и долготы определяют положение любой точки на земной поверхности и выражаются в угловой мере. Географические координаты определяются из астрономических наблюдений и, а также с помощью геодезических измерений.
4.2. Зональная система плоских прямоугольных координат Гаусса–Крюгера
_______При геодезических работах на больших территориях применяется зональная система плоских прямоугольных координат Гаусса–Крюгера (рис. 4). Для этого земной шар делится меридианами на шестиградусные или трехградусные зоны (рис. 3). Счет зон ведется к востоку от Гринвичского меридиана. Каждая зона проецируется на плоскость таким образом, чтобы средний меридиан зоны был изображен прямой линией. Средний меридиан зоны называется осевым меридианом.
_______Изображение осевого меридиана принимается за ось абсцисс (x), изображение экватора – за ось ординат (y). За начало координат принимают точку пересечения осевого меридиана с экватором.
_______Чтобы не иметь отрицательных ординат, ординату осевого меридиана принимают равной 500 км. Перед ординатой точки указывается номер зоны, в которой точка расположена.
Геодезическая система координат
Данные, которые должны быть привязаны к определённому месту на земной поверхности, играют важную роль в различных сферах человеческой деятельности.
Вот несколько примеров:
-
при создании карт во время проведения топографической съёмки для отображения расположения предметов и их высот;
-
для решения различных задач в навигации;
-
при использовании спутниковых навигационных систем.
СК строится следующим образом:
-
Проводится плоскость через экватор (экваториальная).
-
Перпендикулярно ей рассматривается такая, которая проходит через нулевой меридиан.
-
Фиксируется расположение центра земли и полюсов.
Чтобы определить положение точки на Земле, к ней проводят отрезок, который перпендикулярен этому участку Земли. Обычно он отличается от того, который соединяется с центром планеты.
Строится сечение, проходящее через нормаль и полюса. Определяется угол, который она образует с проходящим через начальный геодезический меридиан. Таким образом определяется геодезический меридиан объекта.
Определяется ещё одно сечение, содержащее нормаль и оба полюса планеты. Здесь определяется линия пересечения с экваториальной. Теперь осталось определить угол между этой линией и нормалью, который равняется параллели этого места.
Система плоских прямоугольных координат
Для определения положения тел на земной поверхности можно использовать обычную прямоугольную СК.
Чтобы построить её центр и оси, необходимо учесть следующее:
-
В качестве исходной точки рассматривается центр масс нашей планеты.
-
Ось Z совпадает с осью вращения.
-
Ось X проходит через пересечение экваториальной плоскости, той, которая проходит через полюса и гринвичский географический меридиан и поверхности земного шара.
-
Y также проходит через экваториальную плоскость и поверхность планеты. Она перпендикулярна осям X и Z. Эта ось смотрит так, чтобы поворот от X к Y, если смотреть от Z, выполнялся бы против часовой стрелки.
-
Плоскую прямоугольную СК можно применять для местной топографической съёмки. В этом случае фиксируют перпендикулярные оси и устанавливают показатели, соответствующие расположению данной точки.
О проекции
Выбор проекции однозначен. Это косая проекция Меркатора с такими значениями параметров, чтобы так называемая начальная линия (линия наименьшего масштаба) проходила через конечные точки, а расстояние между этими точками равнялось L.
Для косой проекции Меркатора задаются следующие параметры:
- широта и долгота центра проекции φ₀, λ₀
- азимут начальной линии α
- масштаб на начальной линии k₀
- прямоугольные координаты в центре проекции x₀, y₀
- разворот координатных осей γ
Азимут начальной линии должен находиться в диапазоне −90° < α < +90°. Таким образом, если разворот γ равен нулю, ось OY будет направлена вдоль начальной линии в северную полуплоскость, OX в восточную.
Разворот γ обычно приравнивается значению α, чтобы компенсировать начальный разворот осей и вернуть оси OY направление строго на север. Возможность его явного задания позволяет произвольно управлять ориентацией осей МСК. Если задать нулевой разворот γ, ось OY будет направлена вдоль начальной линии в северную полуплоскость, OX перпендикулярно к начальной линии в восточную.
История осевых меридианов
Идея осевого меридиана возникла в конце 19 века. Начиная с середины 20 века, осевой меридиан стал использоваться для определения геодезических координат различных точек на планете. Осевой меридиан был установлен как стандартный меридиан для всех геодезических измерений.
Осевой меридиан является ориентиром для определения долготы и широты любой точки на Земле. Он проходит через некоторые географические пункты, такие как Китайская стена, Партикулар-Баз, Остров Родригес и другие.
Использование осевого меридиана в геодезии позволяет проводить точные измерения и определять координаты объектов на планете с высокой точностью. Это имеет большое значение для различных научных и практических областей, таких как землеустройство, навигация, международные соглашения и другие.
История осевых меридианов связана с развитием геодезической науки и применением новых технологий в измерениях на Земле. С течением времени осевой меридиан был уточнен и установлен в качестве стандарта для геодезических измерений, что позволяет с высокой точностью определить координаты любой точки на Земле.
Начало использования осевых меридианов
Первые осевые меридианы начали использоваться еще в глубокой древности. Одним из первых был выбран меридиан, проходящий через город Гринвич, что находится в Лондоне. Этот географический меридиан был принят в 1884 году в качестве единого нулевого меридиана и называется Международным меридианом. Он стал основой для определения долготы и времени по всему миру.
Осевой меридиан имеет важное назначение в геодезии. Он служит точкой отсчета для определения разницы в долготе между заданными точками
Также осевые меридианы помогают дать уникальные координаты земельным участкам и водным объектам. Это облегчает проведение геоинформационного анализа и картографических работ.
Эволюция осевых меридианов в разные эпохи
Исторически различаются разные осевые меридианы, которые на протяжении времени сдвигались и изменяли свое положение. В разные эпохи были установлены различные осевые меридианы, их положение определялось в зависимости от мировой политической и географической ситуации.
Самым известным и широко используемым осевым меридианом является Гринвичский меридиан, проходящий через Гринвичскую обсерваторию в Лондоне. Он был установлен в 1851 году и до сих пор является основным меридианом, который использовался для определения долготы и времени во всем мире.
Однако, в прошлом существовали и другие осевые меридианы, такие как Парижский меридиан, Берлинский меридиан, Римский меридиан и другие. Каждый из них использовался в определенный период времени и в определенном регионе.
С развитием глобальной геодезической сети и применением спутниковой навигации, основным осевым меридианом признан Гринвичский меридиан. Он является стандартом, который принят почти во всем мире. Всякая эволюция осей меридианов в истории геодезии делает установление и использование Гринвичского меридиана все более актуальным и общепризнанным.
Преимущества и недостатки местных геодезических систем координат
Местные геодезические системы координат представляют собой системы, которые используются для определения местоположения объектов в ограниченной географической области. В отличие от глобальных систем координат, таких как WGS-84, местные системы координат разработаны с учетом особенностей конкретного региона и позволяют удобно работать с местными картами и геоданными.
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
|
|
Несмотря на некоторые недостатки, местные геодезические системы координат остаются неотъемлемой частью геодезической практики, поскольку они предоставляют более точные и удобные инструменты для работы с местными геоданными и картами.
Различия между местными геодезическими системами координат
Местные геодезические системы координат (МГСК) представляют собой набор параметров и алгоритмов, разработанных для определения и описания географических объектов на местности. Они применяются для осуществления измерений и выполнения геодезических работ в ограниченной области, например, на территории города или региона.
Основное отличие между различными МГСК заключается в выборе и определении базовых пунктов и преобразованиях координатных систем. Каждая МГСК имеет свою систему отсчета координат, которая может отличаться от других систем. Некоторые МГСК базируются на геоцентрических системах координат, в то время как другие основаны на геллипсоидальных моделях поверхности Земли. Это может приводить к различиям в значениях и точности определения координат объектов.
Другое отличие между МГСК заключается в выборе системы единиц измерений. Например, одна МГСК может использовать метры, а другая — футы или угловые минуты. Это может привести к проблемам при совместном использовании данных из разных МГСК.
Кроме того, различные МГСК могут использовать разные модели гравитации и геоиды для определения высотных координат. Это может приводить к расхождениям в высотных значениях объектов, особенно при работе с точками на разном уровне моря или на разных континентах.
Использование разных МГСК может приводить к трудностям при совместном анализе или обмене геодезическими данными
Поэтому важно учитывать различия между МГСК при осуществлении измерений и обработки данных, а также при выборе источников данных для работы
Применение в различных отраслях
Местные геодезические системы координат играют важную роль во многих отраслях человеческой деятельности. Они широко используются в геодезии и картографии для определения точных географических координат, а также в геологии и геофизике для исследования и предсказания естественных явлений.
В строительстве местные геодезические системы координат позволяют определить положение объектов на строительной площадке с высокой точностью
Это особенно важно при проведении больших инфраструктурных проектов, таких как строительство дорог, мостов и зданий
В сельском хозяйстве и лесном хозяйстве местные геодезические системы координат используются для планирования посадки, уборки и обработки плодородных полей, а также для контроля и учета запасов леса.
В автомобильной и морской навигации местные геодезические системы координат необходимы для определения точного положения транспортных средств и контроля их движения. Они также используются в системах GPS для навигации и определения маршрутов.
В аэрокосмической промышленности местные геодезические системы координат используются для позиционирования и ориентации ракет, спутников и космических аппаратов, а также для проведения космических исследований и измерения параметров Земли.
1 Область применения
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на системы координат, входящие в состав систем геодезических параметров «Параметры Земли», «Мировая геодезическая система» и координатной основы Российской Федерации, и устанавливает методы преобразований координат и их приращений из одной системы в другую, а также порядок использования числовых значений элементов трансформирования систем координат при выполнении геодезических, навигационных, картографических работ с использованием аппаратуры потребителей глобальных навигационных спутниковых систем.
Значение системы координат в различных отраслях
Система координат является важным инструментом не только в геодезии, но и в ряде других отраслей. Она позволяет единообразно задавать и определять местоположение точек в пространстве, что облегчает выполнение различных задач и расчетов.
Транспорт и навигация
Система координат используется для определения местоположения и навигации транспортных средств, таких как самолеты, корабли, поезда и автомобили. Она позволяет определить точное направление движения и расстояние до цели. Воздушные и морские карты, а также навигационные приборы, основаны на системе координат.
Геология и геофизика
Система координат в геологии позволяет определять расположение и глубину геологических объектов, таких как полезные ископаемые, слои земли и землетрясения. С ее помощью можно строить геологические карты и модели, а также анализировать различные геологические процессы.
Астрономия
В астрономии система координат используется для определения положения и движения небесных тел. С ее помощью можно задавать направления и координаты звезд, планет, галактик и других объектов Вселенной. Системы координат, такие как экваториальная и горизонтальная, позволяют астрономам точно определить положение объектов на небесной сфере.
Картография и география
В картографии система координат используется для создания карт и планов местности. С ее помощью можно точно задать положение географических объектов и определить расстояние между ними. Также система координат позволяет учитывать проекционные искажения и установить соответствие между географическими координатами и координатами на карте.
Строительство и архитектура
В строительстве и архитектуре система координат используется для планирования и расчета конструкций. С ее помощью можно задать точные координаты строительных объектов, определить расстояние между ними и рассчитать необходимые параметры. Точность и единообразие системы координат позволяют избежать ошибок при строительстве и обеспечивают согласованность проектов разных специалистов.
Программирование и компьютерная графика
В программировании и компьютерной графике система координат используется для определения положения и размеров объектов на экране. С ее помощью можно задать координаты пикселей, точек и элементов интерфейса, а также управлять их положением и движением. Система координат позволяет программистам и графическим дизайнерам создавать и манипулировать визуальными элементами программ и игр.
Таким образом, система координат играет важную роль во многих отраслях, облегчая выполнение задач и обеспечивая единообразие и точность расчетов.
Определение
В съемке и геодезии датум представляет собой систему отсчета или аппроксимацию земной поверхности, относительно которой производятся позиционные измерения для вычисления местоположения. Горизонтальные системы координат используются для описания точки на поверхности Земли в широте и долготе или в другой системе координат. Вертикальные опорные точки используются для измерения высоты или подводной глубины.
Горизонтальная точка отсчета
Горизонтальная точка отсчета — это модель, используемая для измерения местоположения на Земле. Определенная точка на Земле может иметь существенно разные координаты, в зависимости от системы координат, использованной для измерения. По всему миру существуют сотни локальных горизонтальных датумов, обычно привязанных к какой-нибудь удобной местной точке отсчета. Современные датумы, основанные на все более точных измерениях формы Земли, предназначены для охвата больших площадей. Эталонная система WGS 84, которая почти идентична системе данных NAD83, используемой в Северной Америке, и системе данных ETRS89, используемой в Европе, является общей стандартной системой координат. 108>
Например, в Сиднее существует разница в 200 метров (700 футов) между координатами GPS, настроенными в GDA (на основе глобального стандарта WGS 84) и AGD (используется для большинства локальных карт), что является недопустимо большой ошибкой. для некоторых приложений, таких как геодезического или местонахождение сайта для подводного плавания.
вертикальной точки привязки
A вертикальные опорной представляет собой базовую поверхность для вертикальной позиции, например как высоты земных объектов, включая рельеф, батиметрию, уровень воды и искусственные сооружения.
Астрономическая система координат
Земля имеет форму, которая называется геоидом. При использовании астрономических показателей требуется определить положение объекта на её поверхности с помощью определения астрономической широты и долготы.
Для вычисления первой из этих величин необходимо мысленно провести перпендикуляр к поверхности Земли в месте, для которого определяется положение.
Для определения широты определяется угол с экваториальной плоскостью.
Для вычисления долготы требуется вычислить двугранный угол плоскости, включающей в себя астрономическую нормаль и полюса, и той, которая включает в себя гринвичский меридиан.
Для вычисления чисел в этой СК пользуются специальными инструментами для точных астрономических измерений углов и их приращений
Важно отметить, что нормаль в этой СК не совпадает с той, которая используется в геодезической. Если совпадения бывают, то они очень редки.
Обсуждение и примеры
Геодезическая базовая система координат — это известная и постоянная поверхность, которая используется для описания местоположения неизвестных точек на Земле.. Поскольку опорные точки отсчета могут иметь разные радиусы и разные центральные точки, конкретная точка на Земле может иметь существенно разные координаты в зависимости от системы отсчета, использованной для измерения. Есть сотни локально разработанных справочных датумами во всем мире, как правило, ссылаются на какой-то удобной местной опорной точки. Современные датумы, основанные на все более точных измерениях формы Земли, предназначены для охвата больших площадей. Наиболее распространенными базовыми датами, используемыми в Северной Америке, являются NAD27, NAD83 и WGS 84.
Североамериканская система отсчета 1983 года (NAD 83) — это «горизонтальная контрольная точка отсчета для США, Канады, Мексики и Центральной Америки, основанная на геоцентрическом происхождении и геодезической системе отсчета 1980 года (GRS80 ). «Эта точка отсчета, обозначенная как NAD 83… основана на корректировке 250 000 точек, включая 600 спутниковых доплеровских станций, которые ограничивают систему геоцентрическим происхождением». NAD83 можно рассматривать как местную систему привязки.
WGS 84 — это Мировая геодезическая система 1984 года. Это система отсчета, используемая Министерством обороны США (DoD) и определяемая Национальное агентство геопространственной разведки (NGA) (бывшее Агентство картографирования обороны, затем Национальное агентство изображений и карт). WGS 84 используется Министерством обороны США для выполнения всех своих задач по картированию, составлению карт, геодезии и навигации, в том числе GPS «широковещательные» и «точные» орбиты. WGS 84 был определен в январе 1987 года с использованием методов доплеровской спутниковой съемки. d в качестве опорного кадра для широковещательной передачи GPS-эфемерид (орбиты), начинающийся 23 января 1987. В 0000 по Гринвичу 2 января 1994, WGS 84 была модернизирована в измерениях GPS точности с помощью. Официальное название затем стало WGS 84 (G730), так как дата обновления совпало с началом GPS Week 730. Она стала отсчетом для широковещательных орбит 28 июня 1994 года В 0000 по Гринвичу 30 сентября 1996 года (начало GPS Неделя 873), WGS 84 был снова переопределен и более точно соответствовал кадру Международной службы вращения Земли (IERS) ITRF 94. Тогда он официально назывался WGS 84 (G873). WGS 84 (G873) был принят в качестве опорного кадра для широковещательных орбит на 29 января 1997 Очередное обновление принесло его в WGS84 (G1674).
Система координат WGS 84, расположенная в пределах двух метров от системы координат NAD83, используемой в Северной Америке, является единственной действующей мировой системой координат. WGS 84 — это стандартная система координат по умолчанию для координат, хранящихся в развлекательных и коммерческих устройствах GPS.
Пользователей GPS предупреждают, что они всегда должны проверять датум карт, которые они используют. Для правильного ввода, отображения и сохранения координат карты, связанной с картой, датум карты должен быть введен в поле датума карты GPS.
Примеры
Примеры датумов карты:
- WGS 84, 72, 66 и 60 из Мировой геодезической системы
- NAD83, Североамериканский датум, который очень похож на WGS 84
- OSGB36 из Ordnance Survey из Великобритании
- ETRS89, European Datum, относящийся к ITRS
- ED50, более раннему European Datum
- GDA94, австралийский Datum
- , японский Datum, скорректированный с учетом изменений, вызванных землетрясением и цунами Tōhoku 2011 года
- , более старый японский Datum
- , корейский датум
- и другой датум, используемый в настоящее время на Тайване.
- и старые геодезические данные, используемые в Китае
- и , китайская зашифрованная геодезическая система координат.
- PZ-90.11, текущая геодезическая привязка, используемая ГЛОНАСС
- GTRF, геодезическая привязка, используемая Galileo
- , или геодезический справочник Используется навигационной спутниковой системой BeiDou
- Международные наземные системы координат (ITRF88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 96, 97, 2000, 2005, 2008, 2014), различные реализации ITRS.
- , вертикальной системы координат, используемой в Гонконге.