Геодетски систем

Геодетски систем (такође: геодетски референтни систем или геодетски референтни подаци) координатни је систем, и сет референтних тачака, који се користи за лоцирање места на Земљи (или сличних објеката). Приближна дефиниција нивоа мора је податак у WGS 84, референтни елипсоид, док је тачнија дефиниција Гравитациони модел Земље 2008 (ЕГМ2008), користећи најмање 2.159 сферних хармоника. Остали подаци су дефинисани за друга подручја или у неко друго време; ЕД50 је дефинисан 1950. године за Европу и разликује се од WGS 84 за неколико стотина метара у зависности од тога где се у Европи гледа. Марс нема океане, те стога ни ниво мора, али су најмање два марсова система кориштена за лоцирање тамошњих места.

Референтни системи се користе у геодезији, навигацији и премерима картографа и сателитским навигационим системима за превођење положаја назначених на мапама (папирним или дигиталним) у њихов стварни положај на Земљи. Сваки започиње елипсоидом (растегнутом сфером), а затим дефинише координате географске ширине, дужине и надморске висине. Једна или више локација на Земљиној површини одабране су као сидришта „базних тачака“

Разлика у координатама између података се обично назива померањем података. Померање података између две одређене референтне тачке може се разликовати од једног места до другог унутар једне земље или региона, а може бити било која вредност од нуле до стотина метара (или неколико километара за нека удаљена острва). Северни пол, Јужни пол и екватор биће на различитим положајима у различитим системима, тако да ће се Истински север мало разликовати. Различити системи користе различите интерполације за прецизан облик и величину Земље (референтне елипсоиде).

Будући да је Земља несавршени елипсоид, локализовани подаци могу дати тачнији приказ подручја покривености од WGS 84. ОСГБ36, на пример, је боља апроксимација геоида који покрива Британска острва од глобалног WGS 84 елипсоида.^[1] Међутим, како су предности глобалног система веће од повећане тачности, глобални WGS 84 систем постаје све више прихваћен.^[2]

Хоризонтални подаци се користе за опис тачке на површини Земље, у виду географске ширине и дужине или другог координатног система. Вертикални подаци мере коте или дубине.

Дефиниција

У премеравањима и геодезији, датум је референтни систем или апроксимација Земљине површине према којој се врше позициона мерења за израчунвање локације. Хоризонтални подаци се користе за опис тачке на површини Земље, у латитуди и лонгитуди или другом координатном систему. Вертикални подаци се користе за мерење кота или подводних дубина.

Хоризонтални податак

Хоризонтални податак је модел који се користи за мерење положаја на Земљи. Одређена тачка на Земљи може имати битно различите координате, у зависности од података коришћених за мерење. Постоје стотине локалних хоризонталних података широм света, који се обично упућују на неку прикладну локалну референтну тачку. Савремени подаци, засновани на све тачнијим мерењима облика Земље, намењени су покривању већих подручја. Подаци WГС 84, који су готово идентични подацима НАД83 који се користе у Северној Америци а ЕТРС89 подаци који се користе у Европи, уобичајени су стандардни подаци.

На пример, у Сиднеју постоји 200 метара (700 стопа) разлике између ГПС координата конфигурисаних у ГДА (заснованом на глобалном стандарду WГС 84) и АГД (који се користи за већину локалних мапа), што је за неке апликације неприхватљиво велика грешка, као што су геодетски премери или локације места за роњење.^[3]

Вертикални податак

Вертикални податак је референтна површина за вертикалне позиције, као што су узвишења елемената Земље, укључујући терен, батиметрију, ниво воде и структуре које је човек створио.

Земаљски референтни елипсоид

Дефинисани и изведени параметри

Елипсоид је у потпуности параметрисан полу-главном осом $a$ и изравнавањем $f$ .

Параметар	Симбол
Поу-главна оса	$a$
Реципрочно изравнавање	${\frac {1}{f}}$

Полазећи од $a$ и $f$ могуће је да се изведу полу-мала оса $b$ , прва ексцентричност $e$ и друга ексцентричност $e'$ елипсоида

Параметар	Вредност
Полу-мала оса	$b=a(1-f)$
Прва ексцентричност на квадрат	$e^{2}=1-{\frac {b^{2}}{a^{2}}}=f(2-f)$
Друга ексцентричност на квадрат	${e'}^{2}={\frac {a^{2}}{b^{2}}}-1={\frac {f(2-f)}{(1-f)^{2}}}$

Параметри за неке геодетске системе

Два главна референтна елипсоида која се користе широм света су ГРС80^[4] и ВГС84.^[5] Опсежнији списак геодетских система можете наћи на наменским локацијама.^[6]

Геодетски референтни систем 1980 (GRS80)

ГРС80 параметри
Параметар	Нотација	Вредност
Полу-главна оса	$a$	7006637813700000000♠6378137 м
Реципрочно изравнавање	${\frac {1}{f}}$	7002298257222101000♠298,257222101

Светски геодетски систем 1984 (WGS 84)

Глобални позициони систем (ГПС) користи Светски геодетски систем 1984 (WГС 84) да би се утврдила локација тачке у близини површине Земље.

WGS 84 дефинисање параметара
Параметар	Нотација	Вредност
Полу-главна оса	$a$	7006637813700000000♠6378137,0 м
Реципрочно изравнавање	${\frac {1}{f}}$	7002298257223563000♠298,257223563

WGS 84 изведене геометријске константе
Константа	Нотација	Вредност
Полу-мала оса	$b$	7006635675231420000♠6356752,3142 м
Прва ексцентричност на квадрат	$e^{2}$	6997669437999014000♠6,69437999014×10⁻³
Друга ексцентричност на квадрат	${e'}^{2}$	6997673949674228000♠6,73949674228×10⁻³

Примери

Примери система мапа су:

WGS 84, 72, 66 и 60 светског геодетског система
NAD83, северноамерички систем који је веома сличан са WGS 84
NAD27, старији северноамерички систем, од која је НАД83 био базично прилагођавање^[7]
OSGB36 анкете о наоружању Велике Британије
ETRS89, европски систем, сродан са ITRS
ED50, старији европски систем
GDA94, аустралијски систем^[8]
JGD2011, јапански систем, прилагођен променама изазваним земљотресом и цунамијем у Тохоку 2011.^[9]
Tokyo97, старији јапански систем^[10]
KGD2002, корејски систем^[11]
TWD67 и TWD97, различити системи тренутно у употреби на Тајвану.^[12]
BJS54 и XAS80, стари геодетски систем коришћен у Кини^[13]
GCJ-02 и BD-09, кинески шифровани геодетски систем.
PZ-90.11, садашњи геодетски референсни систем који користи ГЛОНАСС^[14]
GTRF, геодетски референтни систем који је користио сателит Галилео^[15]
CGCS2000, или CGS-2000, геодетски референтни систем који користи БеиДоу навигациони сателитски систем^[15]^[16]^[17]
Међународни територијални референтни оквири (ITRF88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 96, 97, 2000, 2005, 2008, 2014), различите реализације ИТРС-а.^[18]^[19]
Хонгконшки главни систем, вертикални систем који се користи у Хонгконгу.^[20]^[21]

Референце

^ „Геоид—Хелп | АрцГИС фор Десктоп”. десктоп.арцгис.цом. Архивирано из оригинала 02. 02. 2017. г. Приступљено 2017-01-23.
^ „Датумс—Хелп | АрцГИС фор Десктоп”. десктоп.арцгис.цом. Архивирано из оригинала 02. 02. 2017. г. Приступљено 2017-01-23.
^ МцФадyен, ГПС анд Дивинг Архивирано 2006-08-19 на сајту Wayback Machine
^ „ГДА Тецхницал Мануал” (ПДФ). Архивирано из оригинала (ПДФ) 2018-03-20. г. Приступљено 2017-02-20.
^ „Тхе оффициал Wорлд Геодетиц Сyстем 1984”. Архивирано из оригинала 04. 07. 2017. г. Приступљено 04. 10. 2020.
^ Департаменто де Ингениерíа Топогрáфица y Цартографíа
^ НАДЦОН – Нортх Америцан Датум Цонверсион Утилитy
^ креи@рммдесигн.цом.ау, Алеx Цравен (РММ Десигн). „ГДА94 : Фреqуентлy Аскед Qуестионс”. www.геопројецт.цом.ау. Архивирано из оригинала 15. 08. 2016. г. Приступљено 04. 10. 2020.
^ „日本測地系2011（ЈГД2011）とは？ - 空間情報クラブ”. цлуб.информатиx.цо.јп. 2015-08-20. Архивирано из оригинала 20. 08. 2016. г. Приступљено 04. 10. 2020.
^ „座標変換ソフトウェア ТКY2ЈГД｜国土地理院”. www.гси.го.јп. Архивирано из оригинала 05. 11. 2017. г. Приступљено 04. 10. 2020.
^ Yанг, Х.; Лее, Y.; Цхои, Y.; Кwон, Ј.; Лее, Х.; Јеонг, К. (2007). „Тхе Кореан Датум Цханге то а Wорлд Геодетиц Сyстем”. АГУ Спринг Меетинг Абстрацтс. 2007: Г33Б—03. Бибцоде:2007АГУСМ.Г33Б..03Y.
^ 台灣地圖夢想家-СунРивер. „大地座標系統與二度分帶座標解讀 - 上河文化”. www.сунривер.цом.тw. Архивирано из оригинала 20. 08. 2016. г. Приступљено 04. 10. 2020.
^ Аналyсис оф Цонверсион Метход анд Мап Мергинг фром БЈС54 XА80 Сурвеyинг анд Маппинг Ресултс то ЦГЦС2000 Архивирано 2016-09-18 на сајту Wayback Machine
^ „Тхе транситион то усинг тхе террестриал геоцентриц цоординате сyстем "Параметрy Земли 1990" (ПЗ-90.11) ин оператинг тхе ГЛОбал НАвигатион Сателлите Сyстем (ГЛОНАСС) хас беен имплементед”. www.глонасс-иац.ру. Архивирано из оригинала 07. 09. 2015. г. Приступљено 04. 10. 2020.
^ ^а ^б „Усе оф интернатионал референцес фор ГНСС оператионс анд апплицатионс” (ПДФ). унооса.орг. Архивирано (ПДФ) из оригинала 2017-12-22. г.
^ Хандбоок оф Сателлите Орбитс: Фром Кеплер то ГПС, Табле 14.2
^ БеиДоу Навигатион Сателлите Сyстем Сигнал Ин Спаце Интерфаце Цонтрол Доцумент, Опен Сервице Сигнал (Версион 2.0) Архивирано 2016-07-08 на сајту Wayback Machine сецтион 3.2
^ „Арцхивед цопy” (ПДФ). Архивирано из оригинала (ПДФ) 26. 01. 2017. г. Приступљено 2016-08-19.
^ „Генерал цонцептс”. итрф.енсг.игн.фр. Архивирано из оригинала 04. 12. 2008. г. Приступљено 04. 10. 2020.
^ „Вертицал Датум усед ин Цхина – Хонг Конг – онсхоре”. Архивирано из оригинала 13. 11. 2012. г. Приступљено 04. 10. 2020.
^ „Еxпланаторy Нотес он Геодетиц Датумс ин Хонг Конг” (ПДФ). геодетиц.гов.хк. Архивирано из оригинала (ПДФ) 2016-11-09. г. Приступљено 2016-08-19.

Литература

Лист оф геодетиц параметерс фор манy сyстемс фром Университy оф Цолорадо
Гапосцхкин, Е. M. анд Коłацзек, Барбара (1981) Референце Цоординате Сyстемс фор Еартх Дyнамицс Таyлор & Францис ISBN 9789027712608
Kaplan, Understanding GPS: principles and applications, 1 ed. Norwood, MA 02062, USA: Artech House, Inc, 1996.
GPS Notes
J. Zhu, "Conversion of Earth-centered Earth-fixed coordinates to geodetic coordinates," Aerospace and Electronic Systems, IEEE Transactions on, vol. 30, pp. 957–961, 1994.
P. Misra and P. Enge, Global Positioning System Signals, Measurements, and Performance. Lincoln, Massachusetts: Ganga-Jamuna Press, 2001.
Peter H. Dana: Geodetic Datum Overview – Large amount of technical information and discussion.
US National Geodetic Survey
Borkowski, Kazimierz (1987), „Transformation of Geocentric to Geodetic Coordinates Without Approximations”, Astrophysics and Space Science, 139 (1): 1—4, Bibcode:1987Ap&SS.139....1B, doi:10.1007/BF00643807
P. K. Seidelmann; et al. (2005). „Репорт Оф Тхе ИАУ/ИАГ Wоркинг Гроуп Он Цартограпхиц Цоординатес Анд Ротатионал Елементс: 2003,”. Целестиал Мецханицс анд Дyнамицал Астрономy. 91: 203—215.
„ОпенГИС Имплементатион Специфицатион фор Геограпхиц информатион - Симпле феатуре аццесс - Парт 1: Цоммон арцхитецтуре, Аннеx Б.4.”. 2005-11-30.

Спољашње везе

ГеограпхицЛиб инцлудес а утилитy ЦартЦонверт wхицх цонвертс бетwеен геодетиц анд геоцентриц (ЕЦЕФ) ор лоцал Цартесиан (ЕНУ) цоординатес. Тхис провидес аццурате ресултс фор алл инпутс инцлудинг поинтс цлосе то тхе центер оф тхе Еартх.
А цоллецтион оф геодетиц фунцтионс тхат солве а вариетy оф проблемс ин геодесy ин Матлаб.
НГС ФАQ – Wхат ис а геодетиц датум?
Абоут тхе сурфаце оф тхе Еартх он картоwеб.итц.нл

[1] „Геоид—Хелп | АрцГИС фор Десктоп”. десктоп.арцгис.цом. Архивирано из оригинала 02. 02. 2017. г. Приступљено 2017-01-23.

[2] „Датумс—Хелп | АрцГИС фор Десктоп”. десктоп.арцгис.цом. Архивирано из оригинала 02. 02. 2017. г. Приступљено 2017-01-23.

[3] МцФадyен, ГПС анд Дивинг Архивирано 2006-08-19 на сајту Wayback Machine

[4] „ГДА Тецхницал Мануал” (ПДФ). Архивирано из оригинала (ПДФ) 2018-03-20. г. Приступљено 2017-02-20.

[5] „Тхе оффициал Wорлд Геодетиц Сyстем 1984”. Архивирано из оригинала 04. 07. 2017. г. Приступљено 04. 10. 2020.

[6] Департаменто де Ингениерíа Топогрáфица y Цартографíа

[7] НАДЦОН – Нортх Америцан Датум Цонверсион Утилитy

[8] креи@рммдесигн.цом.ау, Алеx Цравен (РММ Десигн). „ГДА94 : Фреqуентлy Аскед Qуестионс”. www.геопројецт.цом.ау. Архивирано из оригинала 15. 08. 2016. г. Приступљено 04. 10. 2020.

[9] „日本測地系2011（ЈГД2011）とは？ - 空間情報クラブ”. цлуб.информатиx.цо.јп. 2015-08-20. Архивирано из оригинала 20. 08. 2016. г. Приступљено 04. 10. 2020.

[10] „座標変換ソフトウェア ТКY2ЈГД｜国土地理院”. www.гси.го.јп. Архивирано из оригинала 05. 11. 2017. г. Приступљено 04. 10. 2020.

[11] Yанг, Х.; Лее, Y.; Цхои, Y.; Кwон, Ј.; Лее, Х.; Јеонг, К. (2007). „Тхе Кореан Датум Цханге то а Wорлд Геодетиц Сyстем”. АГУ Спринг Меетинг Абстрацтс. 2007: Г33Б—03. Бибцоде:2007АГУСМ.Г33Б..03Y.

[12] 台灣地圖夢想家-СунРивер. „大地座標系統與二度分帶座標解讀 - 上河文化”. www.сунривер.цом.тw. Архивирано из оригинала 20. 08. 2016. г. Приступљено 04. 10. 2020.

[13] Аналyсис оф Цонверсион Метход анд Мап Мергинг фром БЈС54 XА80 Сурвеyинг анд Маппинг Ресултс то ЦГЦС2000 Архивирано 2016-09-18 на сајту Wayback Machine

[14] „Тхе транситион то усинг тхе террестриал геоцентриц цоординате сyстем "Параметрy Земли 1990" (ПЗ-90.11) ин оператинг тхе ГЛОбал НАвигатион Сателлите Сyстем (ГЛОНАСС) хас беен имплементед”. www.глонасс-иац.ру. Архивирано из оригинала 07. 09. 2015. г. Приступљено 04. 10. 2020.

[GNSS-15] а ^б „Усе оф интернатионал референцес фор ГНСС оператионс анд апплицатионс” (ПДФ). унооса.орг. Архивирано (ПДФ) из оригинала 2017-12-22. г.

[16] Хандбоок оф Сателлите Орбитс: Фром Кеплер то ГПС, Табле 14.2

[17] БеиДоу Навигатион Сателлите Сyстем Сигнал Ин Спаце Интерфаце Цонтрол Доцумент, Опен Сервице Сигнал (Версион 2.0) Архивирано 2016-07-08 на сајту Wayback Machine сецтион 3.2

[18] „Арцхивед цопy” (ПДФ). Архивирано из оригинала (ПДФ) 26. 01. 2017. г. Приступљено 2016-08-19.

[19] „Генерал цонцептс”. итрф.енсг.игн.фр. Архивирано из оригинала 04. 12. 2008. г. Приступљено 04. 10. 2020.

[20] „Вертицал Датум усед ин Цхина – Хонг Конг – онсхоре”. Архивирано из оригинала 13. 11. 2012. г. Приступљено 04. 10. 2020.

[21] „Еxпланаторy Нотес он Геодетиц Датумс ин Хонг Конг” (ПДФ). геодетиц.гов.хк. Архивирано из оригинала (ПДФ) 2016-11-09. г. Приступљено 2016-08-19.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]