Geodéziai Világrendszer 1984

A World Geodetic System 1984 ( WGS 84 ) egy geodéziai referenciarendszer , amely egységes alapként szolgál a földi és a földközeli űrben történő helyzetinformációkhoz .

Az 50. párhuzam elhelyezkedése az 1984-es World Geodetic System (WGS 84) szerint Oheich-Winkelben , Rheingau-ban . A németországi topográfiai térképeknél feltételezett potsdami dátum szerint az 50. párhuzam itt körülbelül 130 méterre van délre.

Alkatrészek

A rendszer a következőkből áll:

• egy referencia ellipszoid , amely a maga egyszerűségében alkalmazkodott a legjobban a Föld felszínét, a helymeghatározási információk szerint földrajzi hosszúság és szélesség;
• részletes modell a föld ábra eltérünk ettől a idealizált alakot , az úgynevezett geoid ; a jelenlegi verzió az EGM96 ( Earth Gravitational Model 1996 );
• a földön elosztott tizenkét alapvető állomás háromdimenziós koordinátáinak összessége a fenti modellek lehorgonyzásához a földkéregben .

Referencia ellipszoid

A föld méretének és ellapulásának , valamint gravitációs mezőjének értékeit folyamatosan meghatározzuk. Ahhoz azonban, hogy az ellipszoid stabil referenciát képezzen, hivatalos paramétereit csak több évtizedenként határozzák meg újra. A WGS84 vagy GRS 80- ban:

• fő féltengely a = 6 378 137 méter,
• Lapítása f = 1 / 298.257.223.563 megfelelő egy kis félig tengelye b  =  a (1- f ) körülbelül 6.356.752 méter,
• Geocentrikus gravitációs állandó G · M _⊕ = 3,986 004 418 · 10 ¹⁴ m³ / s² (a termék pontosabban meghatározható, mint az egyes tényezők),
• Forgási sebesség = 7,292 115 · 10 ⁻⁵ rad / s.${\ displaystyle \ omega}$

A WGS84 referencia ellipszoid paraméterei nagyjából megegyeznek a GRS 80 referencia ellipszoid paramétereivel .

Koordináta-rendszer

A koordináta-rendszer, amelyben meghatározzák a referenciaellipszoidot, a geoidot és az alapvető állomások helyzetét, egy derékszögű jogrendszer (Z az északi pólusra mutat, X az 0 ° hosszúság és szélesség irányába, Y az 90 ° -ra). keleti). Meghatározása megfelel az IERS követelményeinek :

• Középpontjában a föld súlypontja áll, beleértve a légkör tömegét is .
• Hosszúsági skálája a lokális a térben, amelyet relativisztikusan görbít a föld tömege .
• Tengelyeinek a földkéreghez való viszonya (referencia pólus és referencia meridián) megegyezett az IERS (abban az időben a BIH ) 1984.0 korszakban mért irányával .
• Orientációjának időbeli fejlődése globálisan követi a földkéreg forgását ( a kontinentális lemezek mozgása egymás ellen történik, nettó forgás nélkül).

Az alapvető állomások egymáshoz viszonyított helyzetének és az IERS Nemzetközi Földi Referenciakeretéhez (ITRF) való kapcsolódásának mérését GPS- en keresztül rendszeresen végzik ; Az állomás szett G730 megfelel korszakalkotó 1994-halmaz G873 a korszakalkotó 1997.

Ez a koordinátarendszer megfelel az EPSG kódnak : 4326.

Gravitációs modell

A WGS84- EGM96 gravitációs modell jelenleg érvényes . A föld gravitációs potenciáljának helyzetfüggését a hozzárendelt Legendre polinomok gömbfelületi függvényei írják le . A tágulási együtthatók C _nm és S _nm sorozat expanzió mért legfeljebb mértékben  n és sorrendben  m 360, összesen több mint 130.000 együtthatók.

A rövid távú hatásokat , például az árapályhatásokat , amelyek legfeljebb 50 cm magasságváltást okoznak, nem veszünk figyelembe. Hosszú távú változásokat, például a kontinentális évenkénti néhány centiméteres sodródás okoz, a meglévő modell korrekcióiként említenek. A tektonikus mozgások helyenként akár 7 cm-t is elérhetnek évente.

A rendszer használata

2000- ben geodéziai nullaponttal 123 koordináta-rendszert kapcsoltak a WGS-84 ellipszoidhoz. Ez jelentősen leegyszerűsíti a helyzetinformációk konvertálását a koordinátarendszerek között. A WGS 84 szabványt az ICAO 1989-es határozatával fogadta el a légi közlekedés számára. A földrajzi információs rendszerek különböző szolgáltatók is használhatja a rendszert.

Szerint WGS 84 , például, a koordinátákat a szélességi és hosszúsági a város Oestrich-Winkel a fokban 50 ° 0 '30.75 "N / 8 ° 1' 11.5" E vagy decimális 50,008542 ° / 8, 019.861 ° lehet meghatározott. A tizedes értékek pont délre az egyenlítőtől és nyugatra a prime meridián ezután negatív és megközelítőleg -22,9 ° / -43,2 ° számára Rio de Janeiro .

Eltérések más geodéziai adatoktól

Az IERS referenciameridiánja a Greenwichi Királyi Obszervatóriumtól körülbelül 100 méterre keletre halad (az Egyenlítőnél kisebb az eltérés a greenwichi főmeridiántól ).

A definiált lapítás elhanyagolható eltérése az eredetileg használt GRS-80 ellipszoidtól ( f ≈ 1 / 298.257 222) 0,1 mm-nek felel meg a kisebb féltengelyben, és ezt a lapítás és a megfelelő lap közötti oda-vissza konverzió kerekítése okozta. gömbfelület-függvény együtthatója.

A G · M _⊕ , a kevésbé pontos GRS-80 értéke 3,986 005 · 10 ¹⁴ m³ / s² használtunk egy korábbi változatát WGS 84 . Ezt az értéket több millió GPS-vevőben tartósan beprogramozzák, ezért a GPS-vezérlő szegmens továbbra is alkalmazza a Kepler ellipsziseket az előrejelzett műholdas pozíciókhoz az újabb értékkel, amelyek paramétereit efemeriszként továbbítják a GPS-vevőkhöz .

Az 1989.0 korszakban az ITRS és az ETRS megegyezett a mérési pontosság szempontjából. Ez utóbbi azonban alapvető állomásokon keresztül csatlakozik az eurázsiai lemezhez, és évente 2,5 cm-rel mozog a globális rendszerrel szemben.

irodalom

• Honvédelmi Minisztérium: Geodéziai Világrendszer 1984. Meghatározása és kapcsolatai a helyi geodéziai rendszerekkel . Amerikai kormány, Védelmi Minisztérium, Rockville, MD, 1991.

web Linkek

• Műszaki jelentés, TR 8350.2, 3. kiadás; 2000. január (PDF; 1,4 MB) NIMA - Nemzeti Képalkotó és Térképészeti Ügynökség : Védelmi Minisztérium, Geodéziai Rendszer 1984

Egyéni bizonyíték

1. ^ NIMA - Nemzeti Képalkotó és Térképészeti Ügynökség, Műszaki jelentés, 2000. január, 29. o
2. ↑ WGS 84: EPSG vetítés - térbeli referencia. Letöltve: 2019. május 8 . 
3. ↑ NIMA - Nemzeti Képalkotó és Térképészeti Ügynökség, Műszaki jelentés, 2000. január, 29. o .: "Adott globálisan elosztott állomáskoordináták, amelyek egy adott korszakban vannak ábrázolva, helyzetük lassan romlik, amikor az állomások a tektonikus lemezeken haladnak. Ezt a mozgást egyes DoD GPS nyomkövető állomásokon megfigyelték, hogy 7 cm / év. "
4. ↑ Segítség az ArcGIS Online számára : "A funkciókat a WGS 1984 Web Mercator (segédgömb) koordináta-rendszerben publikáltuk."