Geodetiska koordinater och latitud, longitud

Detta är en stor fråga eftersom det avslöjar viktiga källor till vanliga missförstånd. Det korta svaret är att även om geodetiska latitud och longitud naturligtvis är en form av latitud och longitud, är de inte de enda och skillnaderna är inte triviala, så vi bör vara försiktiga med att inte förväxla dem.

I alla fall är latitud och longitud siffror som används för att beteckna punkter på jordens yta. Vanligtvis är definitionen av longitud enkel eftersom alla utom de mest detaljerade modellerna av jorden ” ytan antar att den är rotationssymmetrisk. (Geoids , som står för gravitationella anomalier, är ett möjligt undantag, men denna detaljnivå används normalt bara för att utveckla exakt höjd koordinater utan att ändra underliggande latitud och longitud.) Longitudlinjer är meridianer och kan anges med den vinkel de gör med en bestämd meridian av ursprung, en " huvudmeridian. "

Det finns många olika latituder. De diskuteras bäst i ett sammanhang där en ellipsoid modell av jorden ges, såsom WGS84 eller GRS80 ellipsoider . Latitud beror på referensellipsoiden. (Detta är viktigt när du använder data som hänvisas till historiska ellipsoider , som Clarke 1866 ellipsoid. Med nyare ellipsoider, fastställda genom satellitmätningar, är skillnaderna så små för att vara av intresse endast när noggrannhet och precisionsbehov är extremt höga (submätare).)

• Geodetisk latitud är den (signerade) vinkeln mellan den lokala normala (" rakt upp " riktning) och ekvatornas plan. Detta bör vara en professionell standardförståelse för vad en " latitud " betyder, även om den skiljer sig från den definition som lärs ut till barn- -och är därför den vanliga uppfattningen bland lekmän – vilket motsvarar geocentrisk breddgrad (för en sfärisk modell). De två kan skilja sig med tiotals kilometer, en betydande bråkdel av en grad.

• Geocentrisk latitud är å andra sidan den (signerade) vinkeln bestämd av riktningen från Jordens centrum till punkten. Skillnaden mellan geocentriska och geodetiska breddgrader illustreras i länkarna och även i mitt svar på Hur beräknar du jorden ' s radie vid en given geodetisk latitud? .

• Ytterligare breddgrader har definierats för att hjälpa till att skapa korrekta kartor som har specifika egenskaper, som att vara con formell, lika area (" authalisk "), eller isometrisk. (Genom att ändra latituden något rojekterar vi " " ellipsoiden på sfären och sedan applicerar vi en projektion från sfären till planet till göra en karta. Det här sista steget är relativt enkelt, eftersom det inte behöver hantera de komplicerade ellipsoida formlerna, medan den första latitudändringen ökar kartans totala noggrannhet.)

• En " isometrisk latitud " är inte ens i grader; det är i huvudsak den nordliga koordinaten för en Mercator-projektion.

När vi ändrar jordmodellen (referensellipsoiden) får vi en annan uppsättning breddgrader sammanlagt. Ofta händer detta när en latitud baserad på en ellipsoid anses vara en latitud baserad på en sfärisk modell. Jag analyserade nyligen det resulterande felet vid Hur exakt är att approximera jorden som en sfär? och hitta förskjutningarna (mellan rätt plats angiven av en latitud och den uppenbara platsen ) kan vara så mycket som 20 km. Skillnader mellan de olika breddgraderna som används (se " ytterligare breddgrader " ovan) kan vara av samma storleksordning, så även för mycket grova kartläggningsändamål bör man vara uppmärksam på vad som händer.

Ytterligare referenser

En bra men mycket teknisk informationskälla om många latituder är

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

Se s. 33-37 för formler och bilaga 5 för en tabell över isometriska breddgrader.

Kommentarer

• Tack du, whuber, för en så förenklad och bra förklaring. Det klargjorde mitt tvivel tillräckligt.

Ja, för att citera Wikipedia :

I geodetiska koordinater approximeras jordens yta av en ellipsoid och platser nära ytan beskrivs i termer av latitud (phi), longitud (lambda) och höjd (h)

Men, som Alex Markov kommenterade, för att komma ihåg datums

Jag tror att det här skulle vara en adekvat förklaring för dig (läs dem alla.) …

Geodetiska koordinater

Den geografiska latitud och längd av en punkt på jordytan, bestämd med hjälp av geodetisk mätning av avståndet (främst med trianguleringsmetoden) och lagret (azimut) från flera andra punkter vars geografiska koordinater är kända. Geodetiska koordinater är c beräknat på ytan av en referensellipsoid, vilket är en karakterisering av jordens form och dimensioner. De skiljer sig i liten grad från latitud och longitud mätt med astronomiska metoder på grund av felaktigheter i mätningarna av den antagna ellipsoiden och avvikelser från den vinkelräta. Tillsammans med de geodetiska koordinaterna för en punkt beaktas dess höjd också. Den beräknas från ytan på den antagna referensellipsoiden och skiljer sig från dess höjd över havet genom storleken på dess geoidala avvikelse från denna ellipsoid.

The Great Soviet Encyclopedia, 3: e upplagan (1970-1979).

jag hoppas att det hjälper dig …

Kommentarer

• Hej Aragon! Du sa: " En geografisk latitud och longitud för en punkt på jordytan, bestämd med hjälp av geodetisk mätning av avståndet (främst med trianguleringsmetoden) och bäringen (azimut ) från flera andra punkter vars geografiska koordinater är kända. " Så, mäter vi avståndet med avseende på ursprunglig latitud eller jordens centrum?
• @GS Tomar: Ganska sent, men sådana avstånd mäts på jordens yta (eller omvandlas till att vara längs ellipsoidens yta).
• Tack Aragon för ditt svar. Efter att ha läst igenom din kommentar med hänvisning till kommentaren från " whuber ", är det ganska klart för mig.