World Geodetic System 1984

Sistemul geodezic mondial 1984 ( WGS 84 ) este un geodezic sistem de referință ca bază uniformă pentru informații referitoare la poziție pe pământ și în apropierea Pământului spațiu .

Localizarea paralelei 50 în conformitate cu sistemul geodezic mondial 1984 (WGS 84) în Oestrich-Winkel în Rheingau . Conform datei Potsdam asumată pentru hărțile topografice din Germania, paralela 50 este aici la aproximativ 130 de metri mai la sud.

Componente

Sistemul este format din:

  • un elipsoid de referință , care prin simplitatea sa este cel mai bine adaptat la suprafața pământului, pentru informații de localizare în funcție de longitudinea și latitudinea geografică;
  • un model detaliat pentru figura pământului care se abate de la această formă idealizată , așa-numitul geoid ; versiunea actuală este EGM96 ( Earth Gravitational Model 1996 );
  • un set de coordonate tridimensionale ale celor douăsprezece stații fundamentale distribuite pe pământ pentru ancorarea modelelor de mai sus în scoarța terestră .

Elipsoid de referință

Valorile pentru dimensiunea și aplatizarea pământului, precum și câmpul gravitațional al acestuia sunt continuu specificate. Cu toate acestea, astfel încât elipsoidul să formeze o referință stabilă, parametrii săi oficiali sunt redefiniți doar la fiecare câteva decenii. În WGS84 sau GRS 80 acestea sunt:

  • semi-axă majoră a = 6.378.137 metri,
  • Aplatizarea f = 1 / 298.257.223.563 corespunzând unei mici semi-axe b  =  a (1− f ) de aproximativ 6.356.752 metri,
  • Constanta gravitațională geocentrică G · M = 3.986 004 418 · 10 14 m³ / s² (produsul poate fi determinat mai precis decât factorii individuali),
  • Viteza de rotație = 7.292 115 · 10 −5 rad / s.

Parametrii elipsoidului de referință WGS84 corespund aproximativ cu cei ai elipsoidului de referință GRS 80 .

Sistem de coordonate

Sistemul de coordonate în care sunt definite elipsoidul de referință, geoidul și poziția stațiilor fundamentale este un sistem juridic cartezian (Z indică spre polul nord, X în direcția 0 ° longitudine și latitudine, Y la 90 ° est) . Definiția sa urmează cerințele IERS :

  • Acesta este centrat pe centrul de greutate al pământului, inclusiv masa atmosferei .
  • Scara sa de lungime este cea locală din spațiul care este relativist curbat de masa pământului .
  • Orientarea axelor sale în raport cu scoarța terestră ( polul de referință și meridianul de referință) corespundea cu cea a IERS (la acel moment BIH ) în epoca 1984.0 .
  • Dezvoltarea temporală a orientării sale urmărește rotația scoarței terestre la nivel global ( mișcarea plăcilor continentale are loc una împotriva celeilalte, fără rotație netă).

Măsurarea pozițiilor stațiilor fundamentale în raport unul cu celălalt și conexiunea lor cu cadrul internațional terestru de referință (ITRF) al IERS se efectuează în mod regulat prin GPS ; Setul de stații G730 corespunde epocii 1994, stația setează G873 la epoca 1997.

Acest sistem de coordonate corespunde codului EPSG : 4326.

Model gravitațional

Modelul gravitațional WGS84- EGM96 este valabil în prezent . Dependența de poziție a potențialului gravitațional al Pământului este descrisă de funcțiile de suprafață sferice ale polinoamelor Legendre atribuite . Coeficienții de expansiune C nm și S nm ai expansiunii în serie sunt măsurați până la gradul  n și ordinea  m de 360, în total mai mult de 130.000 de coeficienți.

Efectele pe termen scurt, cum ar fi efectele mareelor , care determină o deplasare a altitudinii de până la 50 cm, nu sunt luate în considerare. Modificările pe termen lung, de exemplu cauzate de deriva continentală de câțiva centimetri pe an, sunt observate ca corecții ale modelului existent. De Mișcările tectonice sunt de până la 7 cm pe an în locuri.

Utilizarea sistemului

În 2000, 123 de sisteme de coordonate au fost legate de elipsoidul WGS-84 printr-o bază de date geodezică . Acest lucru simplifică considerabil conversia informațiilor de poziție între sistemele de coordonate. Standardul WGS 84 a fost adoptat pentru aviație prin rezoluția OACI în 1989. Sistemele de informații geografice ale diferiților furnizori folosesc, de asemenea, sistemul.

Conform WGS 84 , de exemplu, coordonatele ca latitudine și longitudine pentru orașul Oestrich-Winkel în grade cu 50 ° 0 ′ 30,75 ″ N / 8 ° 1 ′ 11,5 ″ E sau zecimal 50,008542 ° / 8, 019861 ° specificat. Valorile zecimale pentru punctele situate la sud de ecuator și la vest de meridianul primar sunt apoi negative și sunt de aproximativ −22,9 ° / −43,2 ° pentru Rio de Janeiro .

Abateri de la alte date geodezice

Meridianul de referință al IERS rulează la aproximativ 100 de metri est de Observatorul Regal Greenwich (la ecuator abaterea de la meridianul primar Greenwich este mai mică).

Abaterea neglijabilă a aplatizării definite față de cea a elipsoidului GRS-80 utilizat inițial ( f ≈ 1 / 298.257 222) corespunde cu 0,1 mm în semi-axa minoră și a fost cauzată de rotunjirea conversiei înainte și înapoi între aplatizare și cea corespunzătoare coeficientul funcției suprafeței sferice.

Pentru G · M , valoarea GRS-80 mai puțin precisă de 3.986 005 · 10 14 m³ / s² a fost utilizată într-o versiune anterioară a WGS 84 . Această valoare este programată permanent în milioane de receptoare GPS și, prin urmare, este încă folosită de segmentul de control GPS pentru a adapta elipsele Kepler la pozițiile prognozate prin satelit cu valoarea mai nouă, parametrii cărora sunt transmise către receptoarele GPS sub formă de efemeridă .

În epoca 1989.0, ITRS și ETRS erau identice în ceea ce privește precizia măsurătorilor. Totuși, acesta din urmă este conectat la placa eurasiatică prin stații fundamentale și se deplasează cu 2,5 cm pe an împotriva sistemului global.

literatură

  • Departamentul Apărării: Sistemul Geodezic Mondial 1984. Definiția și relațiile sale cu sistemele geodezice locale . Guvernul SUA, Departamentul Apărării, Rockville, MD, 1991.

Link-uri web

Dovezi individuale

  1. ^ NIMA - Agenția Națională de Imagistică și Cartografiere, Raport tehnic, ianuarie 2000, p. 29
  2. WGS 84: Proiecție EPSG - Referință spațială. Adus la 8 mai 2019 .
  3. NIMA - Agenția Națională de Imagistică și Cartografiere, Raport tehnic, ianuarie 2000, p. 29: „Având în vedere seturi de coordonate distribuite la nivel global, reprezentate la o anumită epocă, pozițiile lor se degradează încet pe măsură ce stațiile circulă de-a lungul plăcilor tectonice. S-a observat că această mișcare poate ajunge până la 7 cm / an la unele stații de urmărire GPS DoD. "
  4. Ajutor pentru ArcGIS Online : "Caracteristicile sunt publicate în sistemul de coordonate WGS 1984 Web Mercator (Sferă auxiliară)."