Geodetické souřadnice a zeměpisná šířka a délka

Toto je skvělá otázka, protože odhaluje důležité zdroje běžných nedorozumění. Stručná odpověď je, že i když geodetická zeměpisná šířka a délka jsou samozřejmě formou zeměpisné šířky a délky, nejsou jediné a rozdíly nejsou triviální, proto bychom měli být opatrní, abychom je nezaměňovali.

Ve všech případech jsou zeměpisná šířka a délka čísla používaná k označení bodů na zemském povrchu. Definice zeměpisné délky je obvykle přímá, protože až na nejpodrobnější modely Země “ s povrchem předpokládejme, že je rotačně symetrický. (Geoidy , které zohledňují gravitační anomálie, jsou možnou výjimkou, ale tato úroveň podrobností se obvykle používá pouze k vytvoření přesné výšky souřadnice bez úpravy zeměpisné šířky a délky.) Řádky délky jsou meridiány a lze je určit podle úhlu, který tvoří s určeným poledníkem původu, " prime meridian. "

Existuje mnoho různých druhů zeměpisné šířky. Nejlépe je o nich diskutujeme v kontextu, kde je uveden elipsoidní model Země, jako jsou WGS84 nebo GRS80 elipsoidy . Zeměpisná šířka závisí na referenčním elipsoidu. (To je důležité při použití dat odkazujících na historické elipsoidy , jako je elipsoid Clarke 1866. S novějšími elipsoidy založenými pomocí satelitního měření jsou rozdíly tak malé zajímavé pouze v případě, že přesnost a potřeby přesnosti jsou extrémně vysoké (pod metr).)

• Geodetická šířka je (podepsaný) úhel mezi místním normálem (" rovně nahoru " směr) a rovinou rovníku. Mělo by se jednat o výchozí chápání profesionála o tom, co znamená " zeměpisná šířka ", i když se liší od definice, kterou děti učí – – a proto je mezi laiky běžné porozumění – což odpovídá geocentrické zeměpisné šířce (pro sférický model). Tyto dva se mohou lišit o desítky kilometrů, což je značný zlomek jednoho stupně.

• Geocentrická zeměpisná šířka je naopak (znaménkový) úhel určený směrem od střed Země k bodu. Rozdíl mezi geocentrickými a geodetickými zeměpisnými šířkami je znázorněn v odkazech a také v mé odpovědi na Jak vypočítáte Zemi ' s poloměrem v dané geodetické šířce? .

• Další zeměpisné šířky byly definovány, aby pomohly vytvářet přesné mapy, které mají konkrétní vlastnosti, jako je například con formální, rovnoměrné (" authalic ") nebo izometrické. (Mírnou změnou zeměpisné šířky " promítneme " elipsoid na kouli a poté použijeme projekci z koule do roviny na vytvořit mapu. Tento poslední krok je poměrně jednoduchý, protože nemusí zpracovávat složité elipsoidní vzorce, zatímco počáteční změna zeměpisné šířky zvyšuje celkovou přesnost mapy.)

• An " izometrická zeměpisná šířka " není ani v stupňů; je to v podstatě souřadnice severu pro Mercatorovu projekci.

Když změníme model Země (referenční elipsoid), získáme jinou sadu zeměpisných šířek celkem. Často se to stane, když se zeměpisná šířka založená na elipsoidu považuje za zeměpisnou šířku založenou na sférickém modelu. Nedávno jsem analyzoval výslednou chybu v Jak přesná je aproximace Země jako koule? , nalezení posunů (mezi správným místem určeným zeměpisnou šířkou a zdánlivým umístěním ) může být až 20 km. Rozdíly mezi různými používanými zeměpisnými šířkami (viz " další zeměpisné šířky " výše) mohou být stejného řádu, takže i pro velmi pro účely hrubého mapování je třeba věnovat pozornost tomu, o co jde.

Další odkazy

Dobrý, ale vysoce technický zdroj informací o mnoha formách zeměpisné šířky je

Bugayevskiy, Lev M.& John P. Snyder, Map Projection, A Reference Manual. Taylor & Francis, London (1995) .

Viz str. 33–37 pro vzorce a tabulku izometrických zeměpisných šířek v příloze 5.

Komentáře

• Děkuji ty, whubere, za takové zjednodušené a skvělé vysvětlení. Dostatečně to objasnilo mé pochybnosti.

Ano, abych citoval Wikipedia :

V geodetických souřadnicích je povrch Země aproximován elipsoidem a polohy v blízkosti povrchu jsou popsány termíny zeměpisné šířky (phi), délky (lambda) a výšky (h)

Ale, jak komentoval Alex Markov, pamatujte na vztažné body

Myslím, že by to pro vás bylo adekvátní vysvětlení (přečtěte si je všechny.) …

Geodetické souřadnice

Zeměpisná šířka a zeměpisná délka bodu na zemském povrchu, určená geodetickým měřením vzdálenosti (hlavně metodou triangulace) a zaměřením (azimutem) z několika dalších bodů, jejichž zeměpisné souřadnice jsou známy. Geodetické souřadnice jsou c alkulovaný na povrchu referenčního elipsoidu, což je charakterizace tvaru a rozměrů Země. Liší se v malé míře od zeměpisné šířky a délky měřené astronomickými metodami kvůli nepřesnostem v měření přijatého elipsoidu a odchylkám od kolmice. Spolu s geodetickými souřadnicemi bodu je také brána v úvahu jeho nadmořská výška. Vypočítává se z povrchu adoptovaného referenčního elipsoidu a od jeho nadmořské výšky se liší velikostí jeho geoidální odchylky od tohoto elipsoidu.

Velká sovětská encyklopedie, 3. vydání (1970-1979).

Doufám, že vám to pomůže …

Komentáře

• Ahoj Aragone! Řekli jste: " Zeměpisná šířka a délka bodu na zemském povrchu, určená pomocí geodetického měření vzdálenosti (hlavně metodou triangulace) a ložiska (azimut) ) z několika dalších bodů, jejichž zeměpisné souřadnice jsou známy. " Měříme tedy vzdálenost vzhledem k zeměpisné šířce nebo středu Země?
• @GS Tomar: Spíše pozdě, ale takové vzdálenosti se měří na povrchu Země (nebo se převádějí tak, aby byly podél povrchu elipsoidu).
• Děkuji Aragonovi za odpověď. Po opětovném přečtení vašeho komentáře v odkazu na komentář " whuber " mi je vše docela jasné.