Coordenadas geodésicas e latitude, longitude

Este é um grande questão porque revela fontes importantes de mal-entendidos comuns. A resposta breve é que, embora a latitude e a longitude geodésicas sejam uma forma de latitude e longitude, elas não são as únicas e as diferenças não são triviais, então devemos ter cuidado para não confundi-las.

Em todos os casos, latitude e longitude são números usados para designar pontos na superfície da Terra. Normalmente, a definição de longitude é direta porque todos, exceto os modelos mais detalhados da Terra ” A superfície s assume que é rotacionalmente simétrica. (Geoids , que são responsáveis por anomalias gravitacionais, são uma possível exceção, mas este nível de detalhe é normalmente usado apenas para desenvolver elevação precisa coordenadas sem modificar a latitude e longitude subjacentes.) As linhas de longitude são meridianos e podem ser designadas pelo ângulo que fazem com um meridiano de origem designado, um " meridiano primo. "

Existem muitos tipos diferentes de latitude. Eles são mais bem discutidos em um contexto onde um modelo elipsoidal da Terra é fornecido, como os elipsóides WGS84 ou GRS80 . A latitude depende do elipsóide de referência. (Isso é importante ao usar dados referenciados a elipsóides históricos , como o elipsóide Clarke 1866. Com elipsóides mais recentes, estabelecidos por meio de medições de satélite, as diferenças são tão pequenas como ser de interesse apenas quando as necessidades de exatidão e precisão são extremamente altas (submetro).)

• Latitude geodésica é o ângulo (com sinal) entre a direção normal local (" reta ") e o plano do equador. Este deve ser o entendimento padrão de um profissional do que significa uma " latitude ", mesmo que seja diferente da definição ensinada para crianças- – e, portanto, é o entendimento comum entre leigos – o que corresponde à latitude geocêntrica (para um modelo esférico). As duas podem diferir por dezenas de quilômetros, uma fração considerável de um grau.

• Latitude geocêntrica , por outro lado, é o ângulo (com sinal) determinado pela direção do centro da terra ao ponto. A distinção entre latitudes geocêntricas e geodésicas é ilustrada nos links e também em minha resposta em Como você calcula a terra ' raio em uma determinada latitude geodésica? .

• Adicional latitudes foram definidas para ajudar a criar mapas precisos que têm propriedades particulares, como ser con formal, de área igual (" authalic ") ou isométrico. (Mudando ligeiramente a latitude, " projetamos " o elipsóide na esfera e, em seguida, aplicamos uma projeção da esfera ao plano para fazer um mapa. Esta última etapa é relativamente simples, porque não precisa lidar com as fórmulas elipsoidais complicadas, enquanto a mudança inicial de latitude aumenta a precisão geral do mapa.)

• Uma " latitude isométrica " não está “nem mesmo em graus; é essencialmente a coordenada norte para uma projeção de Mercator.

Quando mudamos o modelo da Terra (o elipsóide de referência), obtemos um conjunto diferente de latitudes completamente. Freqüentemente, isso acontece quando uma latitude baseada em um elipsóide é considerada uma latitude baseada em um modelo esférico. Recentemente, analisei o erro resultante em Quão preciso é aproximar a Terra como uma esfera? , encontrando os deslocamentos (entre o local correto designado por uma latitude e o local aparente ) pode ser tão grande quanto 20 km. As diferenças entre as várias latitudes em uso (consulte " latitudes adicionais " acima) podem ser da mesma ordem de magnitude, mesmo para muito Para fins de mapeamento aproximado, deve-se prestar atenção ao que está acontecendo.

Referências adicionais

Uma boa, mas altamente técnica, fonte de informação sobre muitas formas de latitude é

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

Consulte as páginas 33-37 para obter as fórmulas e o Apêndice 5 para uma tabela de latitudes isométricas.

Comentários

• Obrigado você, whuber, por uma explicação tão simplificada e grande. Isso esclareceu minha dúvida o suficiente.

Sim, para citar Wikipedia :

Em coordenadas geodésicas, a superfície da Terra é aproximada por um elipsóide e as localizações próximas à superfície são descritas em termos de latitude (phi), longitude (lambda) e altura (h)

Mas, como comentou Alex Markov, tenha em mente os datums

Acho que esta seria uma explicação adequada para você (por favor, leia todas) …

Coordenadas geodésicas

A latitude geográfica e longitude de um ponto na superfície terrestre, determinada por meio da medição geodésica da distância (principalmente pelo método de triangulação) e do rumo (azimute) de vários outros pontos cujas coordenadas geográficas são conhecidas. As coordenadas geodésicas são c alculado na superfície de um elipsóide de referência, que é uma caracterização da forma e dimensões da Terra. Eles diferem em um pequeno grau da latitude e longitude medidas por métodos astronômicos, por causa das imprecisões nas medidas do elipsóide adotado e desvios da perpendicular. Junto com as coordenadas geodésicas de um ponto, sua altitude também é considerada. É calculado a partir da superfície do elipsóide de referência adotado e difere de sua altitude acima do nível do mar pelo tamanho de seu desvio geoidal deste elipsóide.

The Great Soviet Encyclopedia, 3rd Edition (1970-1979).

Espero que ajude você …

Comentários

• Oi, Aragão! Você Disse: " A latitude e longitude geográfica de um ponto na superfície da Terra, determinada por meio da medição geodésica da distância (principalmente pelo método de triangulação) e do rumo (azimute ) de vários outros pontos cujas coordenadas geográficas são conhecidas. " Então, medimos a distância em relação à latitude de origem ou ao centro da Terra?
• @GS Tomar: Um pouco tarde, mas essas distâncias são medidas na superfície da terra (ou convertidas para serem ao longo da superfície do elipsóide).
• Obrigado, Aragão, pela sua resposta. Depois de reler seu comentário em referência ao comentário de " whuber ", as coisas estão bastante claras para mim.