Перевод координат из одной системы в другую gps: , -63, -42, -90, WGS-84 ()

Содержание

Перевод координат из одной системы в другую: WGS, МСК, ПЗ-90, СК

Перевод координат или как его ещё называют преобразование координат необходимо в наше время как специалистам, так и простым людям, столкнувшимся с понятием кадастра, строительства и согласования различной документации в администрации, архитектуре и прочими службами. Список систем координат, в которых приходиться работать на территории России достаточно обширен, а это привело к тому, что часто необходимо осуществлять перевод систем координат из одной системы в другую.

Перевод систем координат

Если вам требуется перевод систем координат из одной системы в другую, то мы рады будем вам помочь в кратчайшие сроки. С ценами и инструкцией как оформить заказ и какие данные нам для этого понадобятся, вы можете на странице стоимость пересчета координат. Давайте кратко ознакомимся с основными системами, чтоб было проще ориентироваться какой перевод систем координат нужен именно вам.

Перевод координат МСК

Перевод координат МСК необходим для перехода к плоским геодезическим координатам, принятым в том или ином муниципальном районе.

У каждого района имеется номер, для Московской области это 50. Поэтому в Московской области местная система координат называется МСК-50

Перевод координат WGS

Перевод координат WGS-84 необходим так как это мировая система координат, именно в ней работает все спутниковое GPS-оборудование. Эти данные в градусах минутах и секундах, и для дальнейшей работы необходимо их преобразовать в плоские прямоугольные координаты.

Перевод координат в СК-42

Чаще всего перевод координат в СК-42 необходим потому, что многие организации работают только с этой системой, например «Роснедра» и ряд других муниципальных организаций.

Перевод координат в ПЗ-90

Перевод координат в ПЗ-90 и их вариации ПЗ-90.02 и ПЗ-90.11 необходим чаще всего для согласования различной проектной документации с службами аэропорта и «Росавиации»

 

Внимание: Если вы используете бесплатно калькулятор перевода координат онлайн, алгоритм которого построен только на формулах из ГОСТ, то точность подобного перевода не составляет чаще всего даже 2-3 метра, а бывает и больше в зависимости от того, из какой системы в какую вы пересчитываете.

Подобные калькуляторы можно использовать только для получения приблизительного местоположения, но никак не для геодезических или кадастровых работ

 

Перевод координат онлайн из WGS-84 в МСК-50

Перевод координат из WGS-84 в МСК-50 чаще всего необходим специалистам, работающим в области геодезических измерений и кадастровым инженерам. Для перевода координат онлайн мы разработали специальный сервис, который позволяет переводить координаты без калибровки на местности, так как мы уже проделали привязку системы к пунктам ГГС. Перевычисления координат производятся согласно нормативной документации и результат вы получаете мгновенно.

Точность перевода между СК-42, СК-63, МСК-50 до 0.001 м. Точность перевычислений между СК МГГТ и WGS-84 до 0.03 м. Если пересчет выполняется между СК имеющими различную точность перевычислений, то точность этого перевычисления соответствует наименьшей точности.

Видео-обзор сервиса от Устинова Александра

 

Как заказать перевод координат

В случае если вам необходимо перевести координаты единоразово для собственных нужд, то рекомендуем позвонить по телефону +7 (495) 640-90-26 добавочный 205 и наш менеджер вас проконсультирует и подскажет что необходимо.

В случае если вы профессионал в сфере геодезии и кадастра, и вы часто сталкиваетесь с необходимостью переводить координаты и вам нужна гарантированная высокая точность с официальным подтверждением, то рекомендуем ознакомиться с работой системы перевода координат в демо доступе на сайте sk.breegs.ru. В разделе «Помощь» находиться подробная инструкция. Цены на услуги перевода как для специалистов, так и для просто разовых заказчиков представлены на странице стоимость пересчета координат.

ArcView GIS для экологов

3.2.4. Перевод данных из одной системы координат в другую

Как уже неоднократно отмечалось выше, перед созданием проекта ArcView следует определить с системой координат, в которой будут формироваться данные. Если в полевой работе используются GPS-навигаторы, а не навигаторы ГЛОНАС, то имеет смысл сразу же настраиваться на работу с системой координат WGS-84. В свете этого при формировании ряда слоев, например слоя топографических карт или ортофотопланов, придется пересчитывать координаты из одной системы координат в другую, например из Пулково-42 и ПЗ-90 в WGS-84.

Для этого доступен целый ряд программ, как внешних, так и интегрированных в ArcView.

3.2.4.1. Пересчет координат из одной системы в другую с помощью программы PHOTOMOD GeoCalculator

Самый простой способ пересчета координат для реперных точек при привязке растров – использование географического калькулятора PHOTOMOD GeoCalculator. Эта программа предназначена для пересчёта геодезических координат точек из одной системы координат в другую, имеет русифицированный интерфейс и документацию на русском языке. Программа свободно доступна для скачивания с сайта компании Ракурс (ссылка 1, ссылка 2, ссылка 3, ссылка 4).

В процессе инсталляции программы PHOTOMOD GeoCalculator устанавливается база данных систем координат, необходимая для работы с геокалькулятором.

При первом запуске программы открывается окно выбора базы данных систем координат, в котором необходимо указать папку, содержащую нужную базу данных (рис. 395). Затем появляется окно настроек программы PHOTOMOD GeoCalculator, которое также можно открыть по команде меню Сервис/Настройки (или нажатием иконки Настройки). Верхнее поле – Директория базы данных – отображает выбранную папку, содержащую базу данных систем координат, и позволяет при необходимости изменить путь к ней.


Рис. 395. Окна настроек программы PHOTOMOD GeoCalculator при первом запуске.

Если при пересчете координат в окне программы будут показаны недопустимые значения координат, их цвет будет по умолчанию красным или тем, который выбран в в ниспадающем списке в панели Цвета.

В панели Режим работы выбирается один из трех вариантов:

Стандартный, профессиональный или ГОСТ 51794. Первые два режима отличаются набором дополнительных функций для работы с базами данных систем координат (команды из пункта меню База данных). В Стандартном режиме работы раздел меню База данных менее полный, но содержит все необходимые для начинающих пользователей опции. В стандартном режиме пересчет координат осуществляется через параметры WGS 84, а в режиме ГОСТ – через ПЗ 90.

После того, как все начальные настройки установлены, можно производить пересчет координат из/в WGS 84, СК 42, СК 95, ПЗ 90.


Рис. 396. Окно программы PHOTOMOD GeoCalculator

Окно программы (рис. 396) разделено на две панели – правую и левую. В одной из них вводятся исходные данные для точек, а в другой показываются результаты пересчёта. Например, если у пользователя имеется набор координат исходных опорных точек в геодезической системе координат (B, L, H), чтобы пересчитать их в прямоугольные (X,Y, Z), необходимо сделать следующее:

1. В левой панели выбрать из списка систем координат ту, в которой измерены входящие опорные точки, нажав кнопку Выбор в поле Система координат или горячие клавиши Ctrl-L.

2. Затем загрузить файл с координатами точек формата ASCII (кнопка Загрузить в левом поле Точки или горячие клавиши Ctrl-Alt-L).

3. В правой панели, в поле Система координат точно так же выбрать результирующую систему координат и произвести пересчёт координат (кнопка Вычислить в левой нижней части панели PHOTOMOD GeoCalculator или иконка Расчет слева направо). После чего, в правом окне Точки появятся новые значения координат для опорных точек.

Этот результат можно сохранить (кнопка Сохранить под окном результирующих точек) в текстовом файле и использовать в дальнейшей работе в ArcView.

Операции выбора и пересчета координат точек можно проводить как из левой панели в правую (как описано выше), так и наоборот – из правой в левую. В этом случае для пересчета используется иконка Расчет справа налево.

Кроме того, в PHOTOMOD GeoCalculator имеется возможность просмотра, выбора, изменения и экспорта/импорта баз данных систем координат в разделе главного меню.

 

Содержание

 

 

Страниц: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Наверх

Как узнать свои координаты все способы

Узнать координаты на карте необходимо в разных ситуациях. Например, если вы заблудились в лесу или в незнакомом городе. Оказать вам помощь будет гораздо легче, если известно местоположение. Расскажем, как узнать свои координаты.

Легче всего это сделать при помощи вашего смартфона на IOS или Android. При помощи GPS-модуля телефон без проблем определит вашу геопозицию. Помогут ему в этом специальные программы, о которых поговорим ниже. Перед тем как приступить к любому из способов не забудьте обязательно включить режим определения геопозиции иначе ваше местоположение может быть определено с большой погрешностью!

Как узнать координаты на телефоне андроид

Встроеный компас на Андройд

Если вы заранее не подготовились и не скачивали специальных программ, вам может помочь встроенное приложение «Компас» которое по умолчнию должно быть у каждого владельца смартфона на базе Андройд. При первом запуске программа попросить откалибровать компас осуществляя движения телефоном по траектории восьмерки после чего, если положить телефон в горизонтальное положение, на экране отобразиться сам компас, а внизу географические координаты.

К сожалению в компасе координаты невозможно скопировать в буфер обмена, и как следствие вам придется их запомнить. Также существенный минус компаса заключается в том, что в нем не отображается сама карта и вы видите только набор цифр, без возможности сопоставить координаты с вашим местоположением на местности.

Встроенные карты гугл Андройд

Вторым более полезным вариантом будет узнать координаты и ваше местоположение при помощи приложения гугл карты, которое также должно быть на вашем смартфоне по умолчанию.

После запуска приложения на экране отобразиться карта местности от гугл (при условии конечно, что есть доступ в сеть интернет) на карте отобразится ваше текущее местоположение в виде синей точки. Даже если интернета нет, синяя точка все равно покажется, просто вместо карты вы увидите серое пятно. Примечание, если точка отображается серым цветом, значит ваше местоположение определено не точно, включите модуль GPS (описано в начале статьи).

Далее нажмите на синюю точку пальцем, удеживайте некоторое время и отпустите, чтобы показался красный маркер. В нижней части экрана отобразится белая плашка с заголовком текущего места и кнопками «маршрут», «поделиться».

Нажмите на заголовок на плашке и на экране покажется подробная информация в том числе ваши координаты и pulse код.

Locus Map

Если вы ищите, как узнать координаты на Андроид, то эта программа-навигатор подходит лучше всего. При помощи Locus Map можно узнать свое местоположение, использовать путевые точки и маршруты. Что важно, карты отлично работают в оффлайн-режиме.

Скачать Locus Map можно в Google Play. У приложения есть бесплатная и платная версии. Вторая отличается отсутствием рекламного баннера сверху, а также некоторыми непервостепенными функциями.

Для первоначальной настройки программы необходимо подключение к интернету, поэтому лучше всего скачать ее еще дома. Затем подключаете геопозиционирование, разрешаете программе доступ к нему и получаете точку, где вы находитесь.

Карта показывает место, где вы находитесь. Чтобы понять, как узнать координаты точки, достаточно нажать на нее и удерживать. Появится адрес.

Затем нужно нажать на адрес, и программа покажет ваши координаты. Для копирования нажмите на них.

К сожалению, приложение не работает на iOS.

Карта Координаты

Еще один способ как узнать координаты не телефоне — приложение Карта Координаты (Map Coordinates) для Android. Скачать можно в Google Play. После установки не забудьте включить режим гео-позиционирования, а также разрешить программе доступ к нему. Карта Координаты мгновенно определяет ваше положение и показывает координаты сверху.

В параметрах можно изменить тип координат и единицы измерения.

Местоположение можно скопировать и отправить другу или МЧС.

Теперь вы знаете, как узнать GPS координаты на Андроид. Отдельно расскажем о приложениях для iOS (IPhone).

Как узнать координаты на iPhone: Компас

Чтобы понять, как узнать координаты на iOS, достаточно открыть встроенное приложение Компас. Для начала проверьте, включены ли у вас службы геолокации. При помощи строки поиска на iPhone найдите Компас. В нижней части экрана будут показаны ваши координаты. Их можно легко скопировать и отправить при помощи мессенджеров или СМС.

Как узнать координаты на Яндекс.Карты

Один из универсальных инструментов, подходящий под все операционные системы. Скачать приложение можно в Google Play или App Store.

Зайдите в приложение, предварительно включив режим гео-позиционирования. Разрешите картам доступ к нему. После этого приложение точно определяет местоположение. Узнать координаты на Яндекс просто: достаточно нажать на точку, и они появятся внизу. При помощи значка справа от координат их можно скопировать и переслать.

Как узнать координаты по Гугл Картам

Узнать координаты Гугл легче всего при помощи десктопной версии карт. Это может пригодиться, если вам нужно отправить какую-то точку из дома.

Для этого зайдите на сайт maps.google.ru. Он мгновенно определит ваше местоположение и покажет его внизу страницы.

Если вам нужны координаты какой-либо другой точки, то найдите ее на карте и нажмите: данные вновь появятся внизу.

Узнать координаты на GPS-навигаторе Garmin GPSmap

У многих опытных туристов есть еще один способ узнать долготу и широту: при помощи GPS-навигатора. Один из самых распространенных устройств — Garmin GPSmap. Это туристический портативный прибор, позволяющий определять местоположение как по спутникам системы GPS так и в системе ГЛОНАСС.

При включении прибор автоматически определяет координаты и все время записывает трек. Чтобы узнать текущие координаты достаточно нажать кнопку «MARK» которая находится на передней части навигатора. Кнопка предназначена для сохранения текущего местоположения в памяти устройства. При нажатии на кнопку на экране отображается форма с текущими координатами, которые вы впоследствии можете сообщить МЧС.

Как перевести координаты из одной системы в другую

Координаты могут быть десятичные вида DD.DDDDD (к примеру 50.67916 в.д., 40.841666 с.ш.) и географические (вида DD MM SS DD.DDDDD: 50° 40′ 45» в.д., 40 50′ 30» с.ш.). Чтобы перевести координаты из одной системы в другую, легче всего воспользоваться специальными онлайн-сервисами. Например, https://planetcalc.ru/1129/. Также используйте простую формулу: DDD = DD + MM/60 + SS/3600.

Теперь вы знаете, как определить местоположение на местности при помощи телефона или GPS-навигатора. Удачного путешествия!

Перевод координат из одной системы в другую. (читать всем!)

Пересчет систем координат

Если вам требуется пересчет систем координат из одной системы в другую, то мы рады будем вам помочь в кратчайшие сроки. С ценами и инструкцией как оформить заказ и какие данные нам для этого понадобятся, вы можете на странице стоимость пересчета координат. Давайте кратко ознакомимся с основными системами, чтоб было проще ориентироваться какой пересчет систем координат нужен именно вам.

Пересчет координат МСК

Пересчет координат МСК необходим для перехода к плоским геодезическим координатам, принятым в том или ином муниципальном районе. У каждого района имеется номер, для Московской области это 50. Поэтому в Московской области местная система координат называется МСК-50

Пересчет координат WGS

Пересчет координат WGS-84 необходим так как это мировая система координат, именно в ней работает все спутниковое GPS-оборудование. Эти данные в градусах минутах и секундах, и для дальнейшей работы необходимо их преобразовать в плоские прямоугольные координаты.

Пересчет координат в СК-42

Чаще всего пересчет координат в СК-42 необходим потому, что многие организации работают только с этой системой, например «Роснедра» и ряд других муниципальных организаций.

Пересчет координат в ПЗ-90

Пересчет координат в ПЗ-90 и их вариации ПЗ-90.02 и ПЗ-90.11 необходим чаще всего для согласования различной проектной документации с службами аэропорта и «Росавиации»

Внимание: Если вы используете бесплатно калькулятор пересчета координат онлайн, алгоритм которого построен только на формулах из ГОСТ, то точность подобного перевода не составляет чаще всего даже 2-3 метра, а бывает и больше в зависимости от того, из какой системы в какую вы пересчитываете. Подобные калькуляторы можно использовать только для получения приблизительного местоположения, но никак не для геодезических или кадастровых работ

Пересчет координат онлайн из WGS-84 в МСК-50

Пересчет координат из WGS-84 в МСК-50 чаще всего необходим специалистам, работающим в области геодезических измерений и кадастровым инженерам. Для пересчета координат онлайн мы разработали специальный сервис, который позволяет пересчитывать координаты без калибровки на местности, так как мы уже проделали привязку системы к пунктам ГГС. Перевычисления координат производятся согласно нормативной документации и результат вы получаете мгновенно.

Вход в систему авто-пересчета sk.breegs.ru

Стоимость пересчета координат в системе sk.breegs.ru

Стоимость за точку Количество точек

250 руб

1-7 точка

220 руб

8-15 точка

180 руб

16-25 точка

Точность пересчёта между СК-42, СК-63, МСК-50 до 0.001 м. Точность перевычислений между СК МГГТ и WGS-84 до 0.03 м. Если пересчет выполняется между СК имеющими различную точность перевычислений, то точность этого перевычисления соответствует наименьшей точности.

Видео-обзор сервиса от Устинова Александра

Как заказать пересчет координат

В случае если вам необходимо пересчитать координаты едино разово для собственных нужд, то рекомендуем позвонить по телефону +7 (495) 640-90-26 добавочный 205 и наш менеджер вас проконсультирует и подскажет что необходимо.

3 этап

Создание новой группы систем координат и входящих в нее координатных зон.

Вводим имя группы систем координат (MCK-01). Щелчок правой кнопкой мыши в левом поле Системы координат/ Добавить, или Правка / Добавить / Создать группу

Далее вводим описание параметров системы координат  Правка / Добавить / Новая система координат

Заполняем окно свойств новой системы координат:

В пункте Параметры зонывводим имя зоны, указываем имя параметров ИГД (GOST51794-2008), и метод преобразования ИГД Семь параметров.

Автоматически переходим в пункт Проекция

Вводите известные вам параметры первой зоны: осевой меридиан и сдвиги по осям dX(на север) и dY(на восток).

Если заказчик желает видеть значения координат Yс указанной зоной в явном виде, то в таком случае вместо 6-значного сдвига dYнужно вводить 7-значный сдвиг с лидирующей цифрой равной номеру зоны. Например, для первой зоны вместо 300 000м нужно вводить 1 300 000 м.

Пункт Сетка со сдвигом пропускаем.

В пункте Модель геоида подключаем загруженную ранее глобальную модель геоида – EGM08_1

В результате получаем группу систем координат с пока одной зоной:

Последующие зоны создаем по аналогии, меняя значения осевого меридиана (обычно на 3 градуса)

После завершения ввода последней зоны не забудьте сохранить измененный файл с системами координат current.csd (CTRL+ S)

5 этап

Теперь требуется передать обновленный и проверенный файл систем координат current.csd в контроллер с полевой программой Trimble Access. Это удобнее всего сделать с помощью утилиты TrimbleDataTransfer.

Убедитесь, что в списке устройств в DataTransfer есть устройство с классом соединения GeneralSurvey.

Выполняем соединение с контроллером Trimble Access, выбираем вкладку Send (Отправить), затем Add (Добавить) и выбираем в типах данных файлы CSD. Затем указываем место расположения файла current.csd на компьютере.

Нажимаем на TransferAll (Передать все)

Теперь новый файл с системами координат передан в контроллер и хранится в папке SystemFiles под именем custom.csd.

Список источников

  • www.breegs.ru
  • trimble.club

Что такое геоданные (часть II)

В предыдущей части мы разобрались, как представить окружающую реальность в цифровом виде, понятном компьютеру. Теперь подробнее поговорим о цифрах, то есть о самих координатах. Помните, в конце прошлой статьи мы упоминали X и Y, 𝜑 и 𝝀? Речь пойдет о них.

Первое, что необходимо понимать, когда мы говорим о позиционировании какого-либо предмета на Земле, скажем, машины, — что Земля не шар. Нет-нет, мы не пытаемся вас убедить, что она плоская. Утверждение о том, что наша планета не похожа на Плоский мир, — это утверждение номер ноль. Его мы и не подвергаем сомнению. Но сейчас не об этом.

Дело именно в том, что Земля — не шар. Наша планета постоянно вращается вокруг своей оси (и не только) и испытывает на себе различные гравитационные силы. Они приводят к тому, что сфера, которой Земля была бы в неподвижности, превратилась в трехосный эллипсоид вращения с неравными полярным и экваториальным радиусом — то есть сферу, сплюснутую с полюсов. Выглядит земной эллипсоид примерно так, что-то вроде симметричного яйца:

Самым важным параметром эллипсоида вращения как модели Земли является его полярное сжатие ƒ, то есть насколько полярный радиус короче экваториального. У Земли полярный радиус равен 6356,8 км, экваториальный — 6378,1 км, а полярное сжатие — 0,0033528. Кажется, не так много, но это существенно.

Однако и эллипсоид — не совсем верное приближение. Земля неоднородна по своему составу и строению. Такие неоднородности в планетарных масштабах приводят к тому, что для очень точных измерений, например, высот объектов, представлять Землю в качестве эллипсоида все еще неверно. Специально для этого придумали такую фигуру, как геоид, и даже назвали её в честь Земли.

Геоид — это фигура, описываемая примерным положением уровня океана в спокойном состоянии, и перпендикулярная силе тяжести в любой её точке. То есть, если бы всю поверхность земли занимала вода (и желательно слой одинаковой толщины), то поверхность этого суперокеана и представляла бы собой геоид. Эту фигуру нельзя полностью описать математически, но она является довольно точной моделью нашей планеты для высокоточных исследований. Выглядит примерно как картошка — конечно, здесь вертикальный масштаб преувеличен во много-много раз, для наглядности. Обратите внимание, что и легенда указывает на это: цвета соответствуют отклонениям от земного эллипсоида в метрах! Как мы помним, радиусы Земли составляют шесть с лишним тысяч километров.

Поверхности сферы, эллипсоида и геоида в одной отдельно взятой точке могут, и чаще всего будут не совпадать. Давайте посмотрим на них вместе:

Зачем же пускаться в такие сложности ради небольших различий по сравнению с размером планеты? Вспомним простейшую систему координат на плоскости. Чтобы начать пользоваться такой системой на плоскости, нам необходимо определить а) две оси (направление отсчета) и начало координат (пересечение осей) и б) единицы измерения (единичный отрезок, клеточка тетради и так далее). То же самое надо сделать и для системы координат, которая поможет нам определить положение на Земле. И если про единицу измерения все более или менее договорились и следуют международным стандартам, то с ориентированием в пространстве и началом отсчета все гораздо интереснее.

Как мы видели выше, поверхности геоида и эллипсоида не совпадают, и в разных регионах Земли не совпадают по-разному. Добавим сюда то, что эллипсоиды для Земли можно строить разные — с разными радиусами и, следовательно, разным полярным сжатием. Геодезия и картография развивались (до недавнего времени) отдельно друг от друга в разных государствах, но каждому хотелось иметь наиболее точные карты. Из-за этого многие государства, обладавшие необходимыми ресурсами, рассчитали параметры эллипсоидов, подходящие наилучших образом для их территорий. Такие эллипсоиды называются референц-эллипсоидами.

С развитием спутниковых технологий и выходом человека в космическое пространство появилась необходимость в расчете и глобального земного эллипсоида, который позволил бы оптимально представить фигуру Земли в целом. Тут, правда, тоже есть несколько вариантов от разных стран мира.

И в земных, и референц-эллипсоидах полярный радиус всегда совпадает с осью вращения Земли, а в земных еще и центр эллипсоида — с центром масс Земли. Вот так это очень схематично и преувеличенно может выглядеть вместе:

Различные эллипсоиды и являются ключевыми составляющими различных систем координат, существующих сейчас в мире. Мы сейчас говорим только о координатах на объемной фигуре, а не на плоскости, то есть о ‘фи’ — 𝜑 (широте) и ‘лямбда’ — 𝝀 (долготе). Это географические координаты, они обозначаются греческими, а не латинскими буквами, и описывают угловые координаты на выбранной фигуре Земли. В рамках данной статьи ограничимся только двумя координатами, так как высота — это отдельная история.

Помните, что говорилось выше о важности ориентирования и определения начала координат?

На картинке обе точки имеют координаты (1;1), но они находятся в разных местах у вас на экране. То есть точка (1;1) в красной системе координат не совпадает с точкой (1;1) в зеленой системе координат, хотя координаты у них одинаковые, да и системы очень похожи. Примерно это же может происходить и с эллипсоидами в пространстве. Если их центры или ориентирование в пространстве не будут совпадать, то и точки с одинаковыми координатами будут находиться в разных местах. И наоборот, точки с разными координатами в на разных эллипсоидах могут совпадать.

Самой известной системой координат, вероятно, является система World Geodetic System 1984 или сокращенно WGS-84. Эта система используется спутниковой группировкой GPS (Global Positioning System), то есть почти в каждом предмете электроники с возможностью геопозиционирования. Система основана на одноименном глобальном эллипсоиде WGS 84, представляющем собой немного уточненный глобальный эллипсоид GRS 80. Последний, в свою очередь, используется в другой современной системе координат — North American Datum 1983 (NAD-83), рекомендованной для использования в США.

В России разработана своя система координат, подходящая для работы в глобальном масштабе, — Параметры Земли. Последние версии имеют номера ПЗ-90.02 и ПЗ-90.11 — Параметры Земли-90, уточненные в 2002 и 2011 годах. Её использует система ГЛОНАСС.

В качестве примеров референц-эллипсоидов стоит привести эллипсоид Красовского, параметры которого вычислены в 1940 году и который является базой для таких систем координат как Пулково-42 (также известной как СК-42), и СК-95, используемых на территории России и бывшего СССР. Существует эллипсоид Кларка, вычисленный в 1866 году, который является основой для системы NAD-27, до сих пор используемой в Северной Америке, но замещаемой более новой версией NAD-83 (упомянута выше). Некоторые страны Европы до перехода на глобальную систему использовали эллипсоид Бесселя 1841 года. Эллипсоид Хейфорда является основой для европейской системы координат ED50 (European Datum 1950), он также являлся эллипсоидом, рекомендованным для международного использования в 1924-1967 гг.

Все эти эллипсоиды отличаются друг от друга. Поэтому для специалиста, работающего с пространственными данными, важно знать не только сами координаты точки, но и систему, в которой эти координаты измерены. Например, координаты одной и той же точки на Земле будут выглядеть вот так в трех разных системах координат:

NAD27: −122.46690368652, 48.7440490722656

NAD83: −122.46818353793, 48.7438798543649

WGS84: −122.46818353793, 48.7438798534299

Видите, что эллипсоиды для систем NAD83 и WGS84 отличаются мало? Разница только в широте, в девятом знаке после запятой. А вот эллипсоид Кларка в системе NAD27 гораздо больше отличается по параметрам — и разница в координатах уже в третьем знаке. А вот так могут выглядеть точки с одинаковыми координатами с разных системах координат.

Пример приведен по материалам университета штата Пенсильвания. Исходные данные — координаты купола Капитолия штата Техас, США в системе WGS84. На практике подбор неверной системы координат или отсутствие трансформации из одной системы в другую может привести к ошибкам в сотни метров.

Для проведения строительных, маркшейдерских и прочих работ на малой площади и с высокой точностью часто используются местные системы координат, предназначенные для небольших пространств, которые можно «привязать» к глобальной или региональной системе через опорные пункты (жестко закрепленные точки). В России такие системы координат имеют название МСК (местная система координат) и обычно привязаны к территориям различных субъектов федерации.

Все перечисленное выше позволяет довольно точно описать положение чего-либо на самой Земле путем определения широты и долготы. Но не на карте. В пространстве карты нам понадобятся две оставшихся буквы, о которых мы говорили в начале статьи: X и Y. Об этом далее.

Продолжение:Что такое геоданные (часть III)

Что еще почитать (список этим не ограничивается!):

Пример с координатами одной и той же точки

Пример с куполом Капитолия штата Техас (на английском)

Пример настройки GPS-приемника для корректной работы на территории России

Как работать со сфероидом ETRS89 и зависящими от времени параметрами перевода

Европейские пользователи ГНСС часто задают вопрос: Как преобразовать системы координат, базирующиеся на ETRS89 в WGS84?
У пользователей в США вопрос звучит так: как преобразовать координаты из системы NAD83 в WGS84?

Современные методы преобразования координат усложнены для учета протекающих во времени процессов, таких как дрейф тектонических плит и других геофизических феноменов. Фактически, современные методы преобразования координат являются развитием классического преобразования Хелмерта по 7 параметрам до преобразования по 14 параметрам, в котором 7 параметров зависят от времени.

Содержание статьи:

Значения параметров перевода

Значения основных параметров перевода опубликованы; Большинство из них можно найти в Базе Знаний QPS в ITRF Transformation Parameters.xlsx.

ETRS, ITRS и WGS84

Европейская система отсчета образца 89 года ( Примечание систем отсчета и координат ETRS89 ) рекомендована к использованию для обработки геофизических данных в Евросоюзе. Аналогично для Северной Америки используется NAD83. Как опорный, используется эллипсоид GRS80.

Изначально, матрица ETRS89 совпадает с International Terrestrial Reference System (ITRS) в эпоху 1989.0 и привязана к стабильной части Евроазийской платформы ( Eurasian Plate ). Это отслеживается сетью из приблизительно 250 постоянных станций ГНСС, известной как постоянная сеть EUREF (EPN). С начала наблюдений  (эпоха 1989.0), в системах ETRS89 и ITRS, евразийское платформа дрейфует в северо-восточном направлении со скоростью около 2.5 см в год. В настоящее время две системы координат отличаются примерно 65 см.

Поскольку целью является обработка данных ГНСС в общепринятой системе ETRS89, получая результат из последовательных итераций ITRS, известных как ITRFyy, при каждом расчете IERS (ITRFyy), можно получить данные в системе ETRS89, называющихся ETRFyy.

Новые версии WGS84  (начиная с G730, 1994) совпадают с ITRF с точностью около 10 сантиметров. Их использование не требует каких-либо параметров перевода. Это означает, что координаты на ITRF соответствуют координатам на WGS84 с точностью 10 см. Тем не менее, в самой последней реализации G1674 приняты координаты ITRF2008  более половины базовых станций и скоростей близлежащих мест. Таким образом, ITRF2008 и WGS84 (G1674) соотносятся на сантиметровой точности без перевода координат. Подробности в файле WGS84.TXT.

Геодезическая информация

Обратитесь к Geodetic Information в базе знаний QINSy для получения более подробной информации о ETRS, ITRS и WGS84.

EUREF Technical Working Group (TWG) рекомендует не использовать ETRF2005, а использовать ETRF2000 как матрицу перевода системы ETRS89. Смотрите также Применение ETRF2000.

Другие преобразования ETRS89

В нижеследующих пояснениях использованы данные приемника ГНСС, импортированные в базу данных, в которой преобразованы на ETRF2000. Данные ГНСС собраны как координаты WGS84 / ITRF2008 1 июля 2014 г.
Те же принципы применяются при использовании других версий ITRF и ETRF.

Transformation Results

Европейская платформа перемещается к северо-востоку в системах ITRS и WGS84. Поэтому, географические координаты к востоку от нулевого меридиана на WGS84 будут уменьшаться при переводе на ETRS89.

Изменяющиеся во времени параметры перевода

Параметры перевода, указанные на второй и третьей страницах Геодезического мастера, используются  при использовании зависящих от времени позиций между двумя эллипсоидами.
Обычно, первичной системой отсчета является WGS84 или ITRF (или другая основанная на GRS80), а вторичной — система отсчета съемки. В примере использованы WGS84 и ETRS89.

Установка базы данных — Мастер настройки геодезии — страница 1

 

информация

Пояснения к странице 1 смотрите в DbSetup~Edit~GeodeticParameters~DatumParameters in QINSy Help.

Установка базы данных — Мастер настройки геодезии — страница 2

В случае использования зависящего от времени преобразования Хелмерта или Молоденского, на второй странице Мастера необходимо ввести Постоянные параметры, такие как Начальную эпоху преобразования t0 . t0 вводится как года с десятыми.

 

Страница 2 поделена на несколько частей:

Параметры преобразования
Перевод координат со сфероида на сфероид

Откройте меню направления перевода со сфероида на сфероид.
По умолчанию предлагается перевод со Сфероида 2 на Сфероид 1.
Обычно направление сдвигов идет от Глобальной системы отсчета(Terrestrial Reference System (WGS84 / ITRFyy)) к местной системе. Измените это соответственно.

В примере показан перевод данных с WGS84 на местную систему ETRS89 (эпоха 2000.0). 

ПРИМЕЧАНИЕ: Текущей версией WGS84 / ITRF является WGS84 (G1674) / ITRF2008 (эпохи 2005.0). Обычно данные позиционирования ГНСС привязаны к этой версии. ПРОВЕРЬТЕ ФОРМАТ ВЫВОДА ДАННЫХ ПРИЕМНИКА ГНСС — МОЖЕТ ОКАЗАТЬСЯ, ЧТО ЭТО НЕ WGS84 (G1674).При использовании дифференциальных поправок (DGPS или RTK), важно помнить, что поправка к позиции связана с системой координат базовой станции. ПРОВЕРЬТЕ СИСТЕМУ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ И ЕЕ ВЕРСИЮ. Также смотрите Исходные матрицы-Дифференциальные поправки. 

Применяемые методы
  • Преобразование по 7 параметрам Хелмерта
  • Преобразование по 10 параметрам Молоденского
  • Зависящее от времени преобразование Хелмерта
  • Зависящее от времени преобразование Молоденского

В примере выбрано Зависящее от времени преобразование Хелмерта .

Варианты вращения осей

Возможны два варианта: вращение вектора позиционирования и вращение координатной матрицы.
Разница в методах заключается в знаках, используемых при преобразовании.
Если, например, положительное направление вращения вокруг оси Zопределено как вращение вектора, припереводе из системы 1 в систему 2 долгота увеличится.
Тот же параметр при использовании вращения матрицы, уменьшит значение долготы.

В примере выбрано Вращение вектора позиционирования.

Единицы измерения вращения

Выберите арксекунды (arcseconds (1/3600 degrees)) или микрорадианы (microradians (10-6 radians)). Учтите, что эти единицы отличаются почти в 5 раз.

В примере выбраны Арксекунды.

Начальная эпоха 

Начальная эпоха t0 должна быть указана, если выбраны зависимые от времени алгоритмы Хелмерта или Молоденского.
Начальная эпоха t0 это время (в десятичных годах), чьи параметры перевода используются. Значение эпохи закреплено и публикуется вместе с параметрами перевода.
Для перевода независимых от времени систем, значение неактивно.

В примере введите 2000.0.

Параметры

Введите постоянные параметры. указанные для эпохи t0 (в ед. измерения) на первой из двух страниц.

Параметры сдвига dX, dY и dZ определяют смещение осей эллипсоидов относительно друг друга.
Параметры вращения Rx, Ry и Rz определяют разницу в ориентации осей двух эллипсоидов. Значения должны соответствовать выбранным слева единицам измерения.
Поправка за искажение определяется разницей масштабов эллипсоидов. Значение указывается в ppm (миллионая часть или 10-6). Поправка за искажение определяется как 1 + поправка за искажение.
Координаты точки вращения Xp, Yp и Zp используются только в алгоритме Молоденского по 10 параметрам.

В примере введите Сдвиг, Вращение и Поправку за искажение для перевода ITRF2008 в ETRF2000.

Ниже приведены пояснения по вводу этих чисел.

Примечание: Известно, что публикуемые параметры, зависящие от времени часто даются в миллиметрах (мм) и миллиарксекундах (мас). В этом случае, значения параметров нужно делить на 1000 перед вводом.

Установка базы данных — Мастер настройки геодезии — страница 3

Если выбран зависящий от времени перевод координат Хелмерта или Молоденского, на странице 3 Мастера настройки геодезии необходимо ввести такие параметры, как эпоху трансформации (Transformation Epoch) t для перевода. t вводится в годах с десятыми.

 

Окно на странице 3 поделено на несколько частей:

Параметры преобразования
Преобразование эллипсоидов

Просто показывает выбор, сделанный на предыдущей странице Мастера, в окне определения параметров перевода. Не изменяемо.

ПараметрыПоказывает параметры, указанные на предыдущей странице Мастера. Не изменяемо.
Метод вращенияПоказывает метод, выбранный на предыдущей странице. Не изменяемо.
Единицы измерения вращенияПоказывает выбранные на предыдущей странице единицы измерения. Не изменяемо.
Эпоха преобразования 

Эпоха преобразования t — дата, используемая в переводе координат, в годах с десятыми, для преобразований, зависящих от времени. Обычно это средняя эпоха tC для данных ГНСС. Эпоха может быть как фиксированной так и нет (динамической).

A dynamic epoch is used in most cases, since for a transformation from a fixed global datum to a moving continental datum, you would want to apply the full shift due to plate tectonics up to the date of survey.
A fixed transformation epoch would only be used in case of test points (for a specific date), if a GNSS receiver outputs positions on the continental datum for a specific date, or if you specifically require the use a specific date.
Note that if literature or others mention ‘epoch’ with a time-dependent datum transformation, it usually applies to the fixed Reference Epoch for the 14-parameter set ( t0 ) rather than to the Transformation Epoch ( t ).

В случае, когда эпоха динамическая, QINSy (в режиме реального времени) будет использовать середину текущей даты (12:00 UTC) для вычисления новых динамических параметров перевода, QINSy будет использовать динамическую эпоху, сохраненную в режиме реального времени для вычисления параметров перевода, таким образом, результаты реального времени будут пересчитаны.

Если флажок не отмечен, то эпоха будет динамичной.

В примере выберите фиксированную эпоху и введите 2014.4973, что соответствует 1 июля 2014, 12:00 UTC.

Годовой диапазон изменений

Введите годовой диапазон изменений для времени t0 (в ед. измерения за год) на второй странице из двух.

Под диапазоном изменения параметров сдвига dX, dY и dZ за год, подразумевается изменение положения эллипсоидов относительно друг друга.
Изменение значений параметров вращения Rx, Ry и Rz за год измеряются в арксекундах или 10-6 радиан.
Годовое изменение поправки за искажение масштаба дается в ppm (миллионные части или 10-6).

ПРИМЕЧАНИЕ: Учтите, что значения параметров часто дается в миллиметрах (мм) и миллиарксекундах (мас). В этом случае, делите опубликованные значения на 1000.

Настройка базы данных — преобразование начальной эпохи

Время в годах с десятыми вы можете получить, воспользовавшись опцией  ‘Convert Reference Epoch’ в программе настройки базы данных.

Искомые значения параметров перевода

Значения параметров перевода можно найти Базе знаний (QINSy Knowledge Base) а также в Интернете (Internet).

Таблица QPS перевода ETRS89

Перевод координат между реализациями ETRS89 и ITRF даны файле ITRF Transformation Parameters.xlsx (таблица ETRS89). В примере значения взяты из таблицы ETRS89, строка ITRS2008 к ETRF2000.

Перевод координат по 14-ти параметрам

Перевод координат, зависимый от времени в QINSy использует одно-итерационный перевод координат по 14 параметрам, который лучше, чем двух-итерационный, предложенный EUREF Technical Working Group (TWG). Если вам доступны значения параметров для ITRFyy-to-ITRFxx и значения для ITRFyy-to-ETRFxx, вы можете вычислить 14 параметров для прямого перевода из ITRFyy-в-ETRFxx, как показано ниже.

Методика от EUREF Technical Working Group (TWG)

EUREF Technical Working Group (TWG) (Группа техподдержки EUREF) рекомендует не использовать ETRF2005, а принять ETRF2000 как матрицу перевода системы ETRS89. См. Memo of Boucher and Altamimi (первое издание 2001 г., обновляется вместе с появлением  новой версии ITRF).

Таблица 5 в Методике (Memo ) содержит 14 параметров, которые используются для прямого перевода из ITRFyy в ETRF2000. в примере приводится перевод из IRTF2008 в ETRF2000.

Альтернативно, перевод из IRTF2008 в ETRF2000, можно осуществить двумя итерациями, как показано в примере ниже.

  1. Перевод ITRF2008-в-ITRF2000 использует опубликованные параметры IERS, которые можно взять из  Таблиц 1 и 2 методики. Обратите внимание,что Таблица 5 составлена из обновленных и более точных параметров для перевода из ITRFyy-в-ITRFyy, чем те, которые можно найти в файле Transfo-ITRF2008_ITRFs.txt.
  2. Перевод из ITRF2000-в-ETRF2000 содержит параметры перевода (сдвига), которые взяты из  Таблицы 3 методики (используйте Case A) и величины параметров вращения из Таблицы 4. Значения параметров вращения в эпоху 2000.0 получены умножением диапазонов параметров на 11, т.е. (2000.0 — 1989.0).

Параметр

ед. измерения 

ITRF2008
в
ITRF2000

ITRF2000
в
ETRF2000

1989.0
в
2000.0 

ITRF2000
в
ETRF2000

ITRF2008
в
ETRF2000

Эпоха ГГГГ.г 2000.0 1989.0
2000.0  2000.0







T1 (X сдвиг dX) м-0.0019 0.0540 0.0 * 110.05400.0521
T2 (Y сдвиг dY) м-0.0017 0.0510 0.0 * 110.05100.0493
T3 (Z сдвиг dZ) м-0.0105 -0.0480 0.0 * 11-0.0480-0.0585
D (поправка за искажение масштаба) ppm0.001340.0 0.0 * 110.000000.00134
R1 (X вращение Rx) «0.0000000.0 0.000810 * 110.0008910.000891
R2 (Y вращение Ry) «0.0000000.0 0.000490 * 110.0053900.005390
R3 (Z вращение Rz) «0.0000000.0 -0.000792 * 11-0.008712-0.008712







dT1 (величина X сдвига dX) м /г0.0001 0.00.00.000000.0001
dT2 (величина Y сдвига dY) м /г0.0001 0.00.00.000000.0001
dT3 (величина Z сдвига dZ) м /г-0.0018 0.00.00.00000-0.0018
dD (величина Искажения масштаба) ppm /г0.00008 0.00.00.000000.00008
dR1 (X вращение Rx) » / г0.0000000.0000810.00.0000810.000081
dR2 (Y вращение Ry) » / г0.0000000.0004900.00.0004900.000490
dR3 (Z вращение Rz) » / г0.000000 -0.0007920.0 -0.000792 -0.000792

Применение ETRF2000

Для согласования будущих реализаций ETRS89 для Европы, EUREF Technical Working Group (TWG) рекомендует не использоватьr ETRF2005, а применять ETRF2000 как матрицу перевода для систем ETRS89. Решение было принято TWG; заметив, что сдвиги координат для эпох после 1989.0 происходят между матрицами ITRF из-за сдвигов соответствующих  глобальных матриц ITRF. Поэтому, применение ETRF2000 как матрицы версии ETRS89 уменьшает сдвиги координат в эпохах после 1989.0 между различными реализациями ETRS89 в разных европейских странах. Следовательно, европейским странам, которые принимают ETRS89 или хотят пересмотреть свои национальные системы рекомендуется принять матрицу ITRF2000 и отображать координаты станций в этой матрице.

Эти сдвиги в основном влияют на перевод по оси Z , скорость изменения которой достигает 1.8 мм/год между ITRF2000 и ITRF2005, также как как  и чистое значение вращения ( _RY Y ), имеющееся в Таблице 4. Поэтому, применение ETRF2000, как матрицы преобразования реализаций ETRS89 минимизирует сдвиги координат реализаций, следующих после эпохи 1989.0 между различными реализациями ETRS89 в разных европейских странах. Следовательно, европейским странам, которые принимают ETRS89 или хотят пересмотреть свои национальные системы рекомендуется принять матрицу ITRF2000 и отображать координаты станций в этой матрице.

Более того, для оптимизации решения ITRF2005, TWG также рекомендует перевести координаты станций ГНСС (GNSS, VLBI, SLR and DORIS), доступных на ITRF2005 в матрицу ETRF2000 и называть набор координат и скоростей ETRF2000(R05). Координаты европейских станций, доступных в реализации ITRF2008 (Altamimi et al., 2011) также переведены в ETRF2000 и соответствующий каталог называется ETRF2000(R08). Два этих каталога доступны на сайте http://etrs89.ensg.ign.fr.

Следует отметить, что это общая двухшаговая (или преобразования по 14 параметрам) процедура может быть применена к любому другому ETRFyy вместо ITRF2000. Например, если страна приняла ETRF93 и по юридическим причинам хочет придерживаться этой матрицы, то их ГНСС координаты станции выраженные в последней версии ITRF (скажем ITRF2005), должны сначала быть преобразованы в ITRF93 и впоследствии в ETRS 93, используя формулу Меморандума ( Memo ).

Исходные матрицы — Дифференциальные поправки

Позиция ГНСС определяется геоцентрическими фиксированными прямоугольными координатами X, Y и Z. Обычно они переведены в систему широты, долготы и высоты, часто называемую географической системой координат.

Координатные системы основаны на математических моделях формы Земли и применяются для всего земного шара или для отдельного взятого региона. Время от времени модели обновляются, так как континенты движутся и форма Земли изменяется, поэтому у одной модели формы Земли может быть множество версий. Дифференциальные поправки вычисляются по известным координатам, называемыми исходными. Важно понимать, что для одного и того же места, может существовать множество позиций, в зависимости от того, как система координат была определена. Например, EUREF в Европе публикует исходные позиции для каждой референсной станции в системах и ITRF2008, и ETRF2000. 

При использовании дифференциальных поправок, важно помнить, что позиции ГНСС, полученные при помощи дифференциальных поправок будут относительно координат точки, используемой для опорного положения. Если позиции ГНСС используются для создания ГИС, использующей другую систему отсчета, эти позиции должны быть в нее переведены. Если этого не сделано, будет наблюдаться сдвиг позиций ГНСС и данных ГИС. Разница может составлять метры.

Смешанные исходные матрицы

Источники дифференциальных поправок используют различные исходные матрицы. Автономное ГНСС позиционирование использует эллипоид WGS84 (Мировая геодезическая система) как исходную матрицу. Поправки WAAS используют ITRF2000 (Международная опорная матрица), Маяки Береговой охраны США используют NAD83 (2011), а OmniSTAR использует NAD83 в Северной Америке и WGS84 в других регионах. Пост — обработанные позиции ГНСС даются в координатной системе исходной станции провайдера.

Это разнообразие исходных данных: автономных, реального времени и пост-обработанных, могут привести к несогласованности данных. Слияние данных из разных систем отсчета требует внимания, иначе вы можете неосознанно сравнивать данные из одной системы координат с данными от другой. Наилучшим способом избежать появления ошибок смещения данных — пост-обработка всех данных, включая данные, исправленные в реальном времени, используя позицию референсной станции . Все пост-обработанные позиции будут находится в одной системе координат. После пост-обработки, аккуратно примените перевод данных ГНСС в ГИС.

​В Приморском районе прошли соревнования по GPS-ориентированию на внедорожниках

07.02.2017 10:05Анна НЕЧАЙ

Всего в гонках приняли участие около 30 человек на восьми автомобилях. Пять часов они боролись за звание лучших.

Соревнования по GPS-ориентированию «Пикник Дезо» прошли в Приморском районе 4 февраля. Организатором мероприятия выступил внедорожный экспедиционный клуб «Поморыч».

— Участникам нужно было найти максимальное количество контрольных точек, которые подготовили для них организаторы, — рассказал ИА «Регион 29» руководитель клуба «Поморыч» Николай Романовский. — Часть точек была задана в обычных координатах. И здесь у экипажей не возникло особых проблем. Часть же точек мы выдали в форме загадок. Чтобы разобраться и найти необходимые координаты, нужно было разгадывать своеобразные ребусы, в том числе, — переводить данные из одной системы координат в другую. Здесь у некоторых возникли трудности. Но в любом случае, все участники остались довольны, ведь они провели день очень активно и вдали от шумного города.

В результате первое место занял экипаж Ильи Капиталинина и Кирилла Требунских. Эти уже опытные спортсмены лучше всех справились с заданиями. Но и другие участники соревнований сохраняли бодрость духа.

— Мы, к сожалению, не заняли первое место, — рассказал один водителей Юрий Тубанов. — Вообще наш экипаж впервые участвовал в ориентировании, поэтому для нас всё было ново и интересно. Организация была на хорошем уровне. Мы же вынесли для себя несколько уроков, которые помогут нам в будущем. Кроме того, мы испытали исключительно позитивные эмоции и игровой азарт. Очень хочется повторить подобное мероприятие.

Кстати, тем, кто не смог занять призовые места или вовсе не принял участие в этот раз, не стоит отчаиваться. Уже 18 марта «Поморыч» планирует провести очередные автомобильные соревнования «Пикник на Поморском берегу». 

В отличии от «Пикника Дезо» здесь участникам предстоит не просто ориентироваться по GPS, но ещё и познакомиться с достопримечательностями и историей Приморского и Холмогорского районов.

Нашли ошибку? Выделите текст, нажмите ctrl+enter и отправьте ее нам.

Преобразовать координаты

Учетная запись пользователя не требуется для функций на этой веб-странице.


Введите широту / долготу или положение.Щелкните соответствующую кнопку «Расчет». Поддерживаются широта / долгота, UTM, UPS, MGRS, USNG, GARS, Georef, Maidenhead и State Plane. Данные WGS84.

НОВИНКА: координаты государственного самолета. для США поддерживаются. Допустимые форматы …
или используйте веб-страницу State Plane
СОВЕТ: если у вас много координат для конвертации попробуйте Batch Convert.

Эта страница принимает широкий спектр форматов широты / долготы и положения.

Ценить Описание
Широта Широта точки.Google Планета Земля использует геодезическую систему координат WGS84. Действительный форматы включают:
N43 ° 38’19.39 «
43 ° 38’19.39 «с.ш.
43 38 19,39
43.63871944444445

В десятичной форме северные широты положительны, южные широты — положительные. отрицательны.

Долгота Долгота точки.Допустимые форматы:
W116 ° 14’28.86 «
116 ° 14’28.86 «з.д.
-116 14 28,86
-116.2413513485235

В десятичной форме восточные долготы положительны, западные — положительные. отрицательны.

Позиция Положение значка в нескольких форматах: LatLon, UTM, UPS, МГРС, МГРС Полярный, USNG (идентично MGRS), Геореф и Государственный самолет.

Используется вместо широты и долготы.

Следующие положения относятся к 38 ° 57 ‘33,804 «с.ш., 95 ° 15’ 55,739» з.д. который по умолчанию является отправной точкой Google Планета Земля над Лоуренсом, Канзас, США.

В следующей таблице буква «d» используется для обозначения цифр в градусах, «m» — для минут и «s» на секунды. Для широты и долготы буквы N, S, E и W могут стоять до или после координаты. Пока координаты можно понять, знаки препинания, пробелы, и ° ‘»необязательны.Допустимые форматы:

Dec Degs 38.959390 °, -95.265483 °
dd.dddddd dd.dddddd
Dec Degs Micro 38.959390N95.265483W
dd.dddddd dd.dddddd
Декабрь мин. 3857.5634N09515.92890W
ддмм.мммм дддмм.мммм
Градус Мин Сек 38 ° 57’33.804 «северной широты, 95 ° 15’55.739» западной долготы
дд мм сс.ссс дд мм сс.ссс
Декабрь мин. Сек. 385733.804N0951555.739W
ddmmss.sss dddmmss.sss
UTM 15S 303705mE 4314711mN
МГРС, УСНГ 15SUD0370514711
Государственный самолет Координаты государственного самолета США.
Восток и север (X и Y) могут быть в метрах, геодезических футах США или международных Ноги, где
1 фут съемки США = 1200/3937 метров и
метров. 1 международный фут = 0,3048 метра

Наша точка отбора проб, 38 ° 57 ‘33,804 «северной широты, 95 ° 15’ 55,739» W, находится в зоне 1501, «Канзас-Норт»
. Позиция указывается как «Зона X Y» следующим образом:
1501 636973.515 73077,180 (метры предполагается)
1501 636973,515 м 73077,180 м (метры)
1501 2089808.121 футов США 239754.527 футов США (Исследовательские футы США)
1501 2089803.941ft 239754.048ft (Международные футы)

Поддерживаемые единицы измерения

м, или не указано Метры
Футы США, футы США, футы США, футы футы США Survey Feet
ft, ift, fti Международный фут

X, Y, восток и север
По умолчанию сначала указывается координата X или восточное положение, а координата Y, или Северное положение указывается вторым.Однако порядок может быть изменен, если координаты явно помечены. Пример:
1501 2089808.121 футов США 239754.527 футов США Нормальная спецификация — зона 1501, за которой следуют восточное и северное положение в геодезических футах США.
1501 239754.527YftUS 2089808.121XftUS Порядок обратный, координата Y — первая, координата X — вторая.
1501 239754.527NftUS 2089808.121EftUS Та же координата, обратный порядок, север, затем восток.
ГАРС 156LU19

Глобальная система координат

Maidenhead DM89Uh54XQ69

Поддерживается расширенная сетка из двенадцати цифр.Измерения сетки самого низкого уровня 0,125 секунды долготы x 0,0625 секунды широты.

ГЕОРЕФ FJCK42491867

Обратите внимание, что позиция UTM «15S» находится в северном полушарии.Earth Point использует соглашение о том, что буквы C, D, E, F, G, H, J, K, L, M диапазона UTM находятся в южное полушарие и N, P, Q, R, S, T, U, V, X находятся в северном полушарии. Также поддерживаются буквы ИБП A, B, Y, Z. Для

Georef указано значение 0,01 минуты, что является более низким разрешением, чем в других системах. Таким образом, Georef не может точно определить местоположение Google Планета Земля по умолчанию.Следующие два точки такие же, но примерно в 14 метрах к юго-востоку от точек, указанных выше.

град мин 3857.56N 09515.92W
ддмм.мм дддмм.мм
Геореф FJKJ44085756

ИБП поддерживается.Следующая точка находится у Северного полюса.
Градус Мин Сек 84 ° 17’14.0363 «N, 042 ° 14’52.4473E»
дд мм сс.сссс ддд мм сс.сссс
UPS Z2426773E1530125N
МГРС ZGC2677330125

Системы координат, проекции и преобразования — ArcGIS Pro

Данные обычно представляют собой массив чисел.Пространственные данные похожи, но они также включают числовую информацию, которая позволяет вам разместить их на Земле. Эти числа являются частью системы координат, которая обеспечивает основу для ваших данных, для определения местоположения объектов на поверхности земли, для выравнивания ваших данных относительно других данных, для выполнения пространственно точного анализа и для создания карт.

Все пространственные данные создаются в системе координат, будь то точки, линии, многоугольники, растры или аннотации. Координаты можно указывать разными способами, например, в десятичных градусах, футах, метрах или километрах; в качестве системы координат можно использовать любую форму измерения.Определение этой системы измерения — первый шаг к выбору системы координат, которая отображает ваши данные в правильном положении в ArcGIS Pro по отношению к другим вашим данным.

Системы координат

Данные определяются как в горизонтальной, так и в вертикальной системах координат. Горизонтальные системы координат определяют местоположение данных по поверхности земли, а вертикальные системы координат определяют относительную высоту или глубину данных.

Горизонтальные системы координат могут быть трех типов: географические, проекционные или локальные.Вы можете определить, какой тип системы координат использует ваши данные, изучив свойства слоя. Географические системы координат (GCS) обычно имеют единицы измерения в десятичных градусах, измеряющих градусы долготы (координаты x) и градусы широты (координаты y). Расположение данных выражается в виде положительных или отрицательных чисел: положительные значения x и y для севера от экватора и востока от нулевого меридиана и отрицательные значения для юга от экватора и к западу от нулевого меридиана.

Пространственные данные также можно выразить с помощью систем координат проекции (PCS).Для координат используются линейные измерения, а не угловые градусы. Наконец, некоторые данные могут быть выражены в локальной системе координат с ложным началом (0, 0 или другие значения) в произвольном месте, которое может быть где угодно на Земле. Локальные системы координат часто используются для крупномасштабного (небольшого) картирования. Ложное начало может быть выровнено или не выровнено с известной реальной координатой, но для целей сбора данных пеленги и расстояния могут быть измерены с использованием локальной системы координат, а не глобальных координат.Местные системы координат обычно выражаются в футах или метрах.

Географическая система координат, измеренная в угловых единицах, сравнивается с системой координат проекции, измеренной в линейных единицах.

Вертикальные системы координат могут быть гравитационными или эллипсоидальными. Вертикальные системы координат, основанные на гравитации, ссылаются на расчет среднего уровня моря. Эллипсоидальные системы координат относятся к математически полученной сфероидальной или эллипсоидальной объемной поверхности.

Загрузите список поддерживаемых географических и вертикальных систем координат.

Проекции

Проекция — это средство отображения системы координат и данных на плоской поверхности, например на листе бумаги или цифровом экране. Математические вычисления используются для преобразования системы координат, используемой на искривленной поверхности земли, в систему координат плоской поверхности. Поскольку не существует идеального способа транспонировать изогнутую поверхность на плоскую без некоторого искажения, существуют различные картографические проекции, обеспечивающие разные свойства. Одни сохраняют форму, другие — расстояние.Некоторые сохраняют область или направление. Экстент, местоположение и свойства, которые вы хотите сохранить, должны определять ваш выбор проекции карты. На платформе ArcGIS существует более 4000 систем координат, поэтому, вероятно, вы найдете одну, соответствующую вашим данным. Если нет, вы можете создать собственную систему координат для отображения данных.

ArcGIS Pro воспроизводит данные на лету, поэтому любые данные, которые вы добавляете на карту, принимают определение системы координат первого добавленного слоя. Пока первый добавленный слой имеет правильно определенную систему координат, все остальные данные с правильной информацией о системе координат «на лету» перепроецируются в систему координат карты.Этот подход облегчает изучение и отображение данных, но его не следует использовать для анализа или редактирования, поскольку он может привести к неточностям из-за несовпадения данных между слоями. Данные также отображаются медленнее, когда они проецируются на лету. Если вы собираетесь выполнить анализ или редактировать данные, сначала спроецируйте их в согласованную систему координат, общую для всех ваших слоев. Это создает новую версию ваших данных.

Загрузите список поддерживаемых систем координат проекции.

См. Список всех поддерживаемых картографических проекций.

Преобразования

После определения системы координат, соответствующей вашим данным, вы все равно можете захотеть использовать данные в другой системе координат. Вот тогда и пригодятся преобразования. Преобразования преобразуют данные между разными географическими системами координат или между разными вертикальными системами координат. Если ваши данные не совпадают, вы столкнетесь с трудностями и неточностями в любом анализе и картировании, которое вы выполняете на несовпадающих данных.

Загрузите список поддерживаемых географических и вертикальных преобразований.

Связанные темы

Отзыв по этой теме?

Программное обеспечение для преобразования координат, картографические проекции

Калькулятор координат Введение

Калькулятор координат Eye4Software — это простой в использовании (бесплатный) настольный программный инструмент для преобразования координат из одной системы координат в другую. Его также можно использовать для преобразования координат между различными датумами горизонтальной карты. Программное обеспечение можно использовать для преобразования одной координаты или для преобразования пакета, например, GPS-координат, считанных из файла, разделенного запятыми.

Программное обеспечение поставляется с базой данных SQLite, содержащей практически любой справочный эллипсоид, датум карты и систему координат. Можно изменить системы координат, опорные эллипсоиды и определения геодезических баз данных, хранящиеся в базе данных. Вы также можете создавать определенные пользователем системы координат, ссылочные эллипсоиды и определения датумов карты, так что вы всегда можете расширить базу данных.


Главное окно, используемое для ввода координат, исходной и конечной систем координат и / или датума карты. Окно эллипсоида, используемое для добавления, изменения или удаления эллипсоидов. Окно сетки, используемое для добавления, изменения или удаления определений системы координат. Окно датума, используемое для добавления, изменения или удаления определений датума карты.

Функции калькулятора координат


Поддерживаемые алгоритмы проецирования

Калькулятор координат Eye4Software может преобразовывать координаты из одной системы координат в другую, используя следующие картографические проекции:

Поддерживаемые преобразования

Поддерживаются следующие преобразования:

  • Преобразуйте координаты широты / долготы в определенную систему координат, используя одну из проекций карты выше;
  • Преобразование координат из широты / долготы в широту / долготу путем перевода в другую систему координат;
  • Преобразование координат из определенной системы координат в широту / долготу;
  • Преобразование координат из одной системы координат в другую;
  • Преобразование координат между различными форматами широты / долготы.
NADCON и HPGN / HARN

Чтобы выполнить преобразование датума карты между NAD27 и NAD83, а также между NAD83 и NAD83 HARN, можно использовать файл сетки коррекции NADCON. Файлы NADCON, а также файлы HPGN / HARN поставляются с продуктом, а определения базовых данных для использования NADCON уже встроены.

NTv2

Калькулятор координат поддерживает преобразование датумов с помощью файлов сетки NTv2 (National Transformation version 2).Используя эти файлы, можно очень точно преобразовать датум. Из-за большого размера файлы сетки NTv2 не поставляются с продуктом. Для дальнейшего чтения или загрузки файлов сетки посетите страницу с информацией NTv2. Сети NTv2 в основном используются в Канаде, Австралии, Великобритании (OSTN02), Германии (Beta2007), Франции и Новой Зеландии.

Пакетное преобразование

Используя простой в использовании мастер, вы можете переводить файлы данных из одной системы координат в другую.Поддерживаемые форматы данных включают: текстовые файлы ASCII, файлы, разделенные запятыми, пробелами или табуляцией (CSV или Excel), и базы данных, такие как файлы MS Access или источники данных ODBC. Все, что вам нужно сделать, это выбрать исходную и целевую системы координат, выбрать поля, и программа выполнит преобразование.

Преобразование файла формы ESRI

С помощью мастера пакетного преобразования можно также преобразовать файл ESRI ShapeFile из одной системы координат в другую.Это может пригодиться, когда вы хотите, например, отображать 2 файла формы одновременно, в то время как один файл имеет другую систему координат. Эту функцию также можно использовать для преобразования файлов из WGS84 в сетку локальной карты.

База данных
Некоторые эллипсоиды, поставляемые с продуктом, включают: Bessel , Hayford , Clarke 1880 , WGS84 Показать полный список…
Некоторые датумы карты, поставляемые с продуктом, включают: NAD27 , NAD83 , ED50 , WGS84 , GRS80 Показать полный список …
Некоторые системы координат, поставляемые с продуктом, включают: UTM , British National Grid , SPCS27 , SPCS83 Показать полный список…

Требования

Программное обеспечение будет работать на любом настольном или портативном компьютере под управлением операционной системы Windows 2000, Windows XP, Windows 2003 Server, Windows Vista, Windows Seven или Windows 2008 Server.


Загрузить

Программное обеспечение можно загрузить по ссылкам ниже или на нашей странице загрузки. Программное обеспечение распространяется бесплатно, а это значит, что вы можете использовать все функции без каких-либо дополнительных затрат!Мы предлагаем как 32-битную, так и 64-битную версии программного обеспечения.


Общие проблемы с конфигурациями системы координат

Часть 2: Общие проблемы с конфигурациями системы координат

«Почему мои данные так выглядят?»

Теперь, когда мы рассмотрели основы систем координат и геодезические темы, относящиеся к сбору данных ГИС, мы можем начать смотреть на общие проблемы конфигурации и то, как они проявляются в ваших данных.

Но сначала нам нужно затронуть последнюю образовательную тему, и она, пожалуй, самая важная. То есть, как достичь высокой точности при сборе данных GNSS и каковы важные геодезические соображения в этом процессе?

Геодезия в дифференциальной коррекции

Наиболее распространенный способ достижения высокой точности — это процесс, называемый дифференциальной коррекцией. В этом процессе вычисляется разница между измеренным и истинным расстоянием между известным местоположением (базовой станцией) и спутником, которое затем применяется к измерениям GNSS в качестве «поправки».Исправления могут быть сделаны сразу после проведения измерений (т. Е. В реальном времени) или после их сбора (т. Е. Постобработка).

В общем, исправление работает, потому что большинство источников ошибок (например, атмосферных) схожи на больших территориях. Дифференциальная коррекция может применяться к измерениям мобильного приемника GNSS для устранения большинства ошибок.

Самым важным аспектом в отношении геодезии является то, что результат дифференциальной коррекции напрямую зависит от положения и системы координат используемой базовой станции.То есть, если базовая станция, используемая для дифференциальной коррекции, точно определена со ссылкой на ETRS89, то скорректированные измерения GNSS также будут ссылаться на ETRS89. Этот аспект применяется ко всем формам коррекции GNSS, включая постобработку, RTK, VRS и т. Д. Перед началом проекта сбора данных важно всегда знать опорную систему координат источника коррекции. В большинстве случаев эту информацию можно получить у поставщика услуг по исправлению положения.Хотя специфика может быть разной, наиболее распространенным обобщением является то, что локальные источники поправок, такие как VRS и сети RTK с одной базой, будут использовать локальный опорный кадр, в то время как глобальные источники поправок, такие как SBAS и Trimble RTX ™, будут использовать глобальный опорный кадр.

Инфраструктура базовой станции службы коррекции обычно обслуживается геодезистами или другими геодезическими агентствами. Таким образом, информация об исходном положении и системе координат обычно поддерживается в актуальном состоянии с учетом последних данных и реализаций.Это часто отличается от систем записи ГИС, которые будут использовать одну и ту же систему координат в течение более длительного периода времени. Например, хотя наиболее актуальной реализацией «стандартной» системы координат США является NAD 1983 (2011 г.), большинство наблюдаемых нами наборов данных клиентов все еще используют более старую NAD 1983 (CORS96) или даже исходную NAD 1983 (1986). Практически в любом проекте сбора данных GNSS преобразования датума будут задействованы в одной или нескольких точках рабочего процесса. Правильная идентификация и настройка этих преобразований — один из самых больших источников ошибок и разочарований пользователей.

Давайте рассмотрим некоторые из этих проблем конфигурации более подробно.

Задача 1. Как узнать, что то, с чем я сравниваю свои данные, является достоверным источником истины?

При оценке качества (точности) собираемых данных вам необходимо знать, с чем вы их сравниваете. Хотя приемник GNSS может сказать вам, что его точность составляет 1 см, от этого мало толку, если вы не можете проверить результаты с чем-то в реальном мире. В идеале вы сможете собрать некоторые тестовые данные по известным «контрольным точкам» или «контрольным точкам», точное местоположение которых вы знаете в «официальной» системе отсчета.Их часто обслуживают региональные или национальные геодезические агентства.

Если вы сравниваете с существующими данными, которые у вас есть, вам нужно убедиться, что существующие данные действительно точны; важно знать его происхождение (как и когда он был собран или оцифрован, какова исходная система координат и т. д.). Нередко исторические данные ГИС не имеют точности позиционирования и вместо этого отображаются таким образом, чтобы хорошо выглядеть при определенном масштабе масштабирования.

Еще одно соображение необходимо сделать при использовании справочных данных местного исследования, обычно известного как «калибровка участка».В типичных рабочих процессах съемки данные корректируются для оптимизации точности по отношению к проекту или участку (при этом может использоваться стандартное определение системы координат). Таким образом, эталонная рамка специфична для сайта и может не точно соответствовать «опубликованной» эталонной системе, которая действительна в широком регионе. Большинство программ ГИС имеют очень ограниченные инструменты для работы с подобными скорректированными системами координат, хотя обычно существуют способы работы с пользовательскими преобразованиями, которые могут быть предоставлены геодезистом.

Задача 2: Мои данные, собранные на местах, сами по себе кажутся правильными, но они далеко от моего источника правды. Они почти не появляются на одной карте!

В этом случае, когда вы вносите данные, собранные на местах, в свою ГИС, они либо появляются в совершенно другом месте, либо вообще не поступают. Это может происходить чаще при работе с форматами данных, которые не содержат информацию о системе координат вместе с ними (например, экспорт CSV) и обычно отражает некоторую неправильную конфигурацию одного из основных:

  • Система координат собранных на месте данных и система координат ГИС не совпадают.Возможно, ГИС ожидает прогнозируемые координаты (север, восток), но вы пытаетесь использовать географические координаты (долгота, широта). Кроме того, при работе с проектируемыми системами координат неправильная настройка системы координат (например, неправильная зона) может вызвать проблемы, поскольку координаты не будут действительны в желаемой зоне.
  • Еще одна деталь с системами координат проекции — то, что они зависят от единиц. В большинстве стран мира метры используются в качестве единиц измерения по умолчанию в системах координат проекции.Но в некоторых местах, например в США, могут быть доступны разные единицы измерения — метры, футы США и международные футы.
  • Единицы измерения также необходимо тщательно учитывать при работе с высотами элементов или значениями координат Z. В большинстве систем ГИС вертикальная система координат и единица измерения отделены от горизонтальной системы координат и единицы измерения (то есть, они могут быть установлены независимо). Высота объектов может храниться как в метаданных, так и в трехмерной геометрии.
  • Еще один источник неправильной конфигурации, который может вызвать значительную ошибку, — это отсутствие или неправильное преобразование датума.В некоторых частях мира это может привести к смещению> 100 м. Мы расскажем об этом подробнее в следующем разделе ниже.

Задача 3: Мои данные, собранные на местах, выглядят близко к моему источнику истины, но смещены на постоянную величину (например, смещение).

Это, пожалуй, самая распространенная проблема в проектах сбора данных GNSS, когда дело доходит до интеграции данных, собранных на местах, в систему записи ГИС. Клиенты часто сообщают, что их данные выглядят сдвинутыми на полметра до нескольких метров.Безусловно, наиболее распространенной причиной является неверно сконфигурированное преобразование датума — либо отсутствует, либо неверно, либо применяется дважды.

Как мы упоминали ранее, преобразования датума требуются каждый раз, когда нам приходится работать между системами отсчета или системами координат, которые используют разные датумы. В типичном рабочем процессе сбора высокоточных данных GNSS потенциально используются четыре разные системы координат:

  • Источник или система записи ГИС
  • Проект сбора данных, используемый в полевом приложении
  • Источник коррекции, используемый в полевых условиях для рабочих процессов коррекции в реальном времени
  • Источник коррекции, используемый в офисе для рабочих процессов постобработки

Как полевое, так и офисное программное обеспечение обычно предоставляет варианты конфигурации для преобразования датума между каждым из них в соответствии с требованиями рабочего процесса.В большинстве случаев перед запуском проекта сбора данных на производственном уровне вам потребуется выполнить некоторую проверку конфигурации в полевых условиях (используя известные контрольные точки, как описано ранее).

Следует помнить о нескольких тонкостях:

  • Несмотря на то, что на уровне параметров (математическом) они схожи, преобразования датумов реализованы по-разному в обычном программном обеспечении ГИС. Например, в программном обеспечении Trimble преобразование датума (в глобальный WGS84) обычно сохраняется в системе координат.Например, когда вы выбираете NAD 1983 (2011), вы также получаете единичное 7-параметрическое преобразование датума между этой системой координат и глобальной WGS84. С другой стороны, Esri разделяет это как в своей модели системы координат, так и в пользовательском интерфейсе — вы сначала выбираете две системы координат, а затем выбираете из списка преобразований датума, доступных между этими двумя системами координат. В приведенном выше примере Esri фактически предоставляет несколько преобразований данных для работы между NAD 1983 (2011) и WGS84.
  • В некоторых случаях преобразование датума может быть предусмотрено в программном обеспечении строго для целей совместимости или бухгалтерского учета. Эти преобразования датума имеют нулевые или нулевые параметры. Эти типы преобразований датумов существуют для продолжения рабочего процесса, но на самом деле они не изменяют или не преобразуют вычисляемые координаты. Примером этого в программном обеспечении Trimble является датум NAD 1983 (Conus), в котором все параметры преобразования (для глобального WGS84) равны нулю, что означает, что преобразование не будет вычисляться.Это также распространено в программном обеспечении Esri.
  • Для некоторых регионов мира, особенно вблизи границ тектонических плит, может не быть 3- или 7-параметрического преобразования, доступного для преобразования координат между локальной системой координат и глобальной WGS84. Это, скорее всего, повлияет на пользователей, которые используют службы коррекции SBAS или RTX в этих регионах.

Задача 4: Мои полевые данные очень близки к моему источнику правды, но не находятся в пределах оценок точности того, что мне сообщает приемник GNSS.

В этом случае вы собрали хорошие данные, ваши оценки точности в реальном времени или после постобработки находятся в пределах нескольких сантиметров, но вы все еще находитесь в 10-20 сантиметрах от контрольных точек. Вы уже подтвердили, что используете наилучшие из доступных преобразований датума, но это настолько близко, насколько это возможно.

Для этого могут быть разные причины — некоторые из которых являются результатом проблем с конфигурацией, а другие — просто ограничениями. Вот самые распространенные:

  • Преобразования датума могут иметь ограниченную точность.Как правило, публикуемые академическими или геопространственными правительственными агентствами (в качестве авторитетного источника), преобразования датумов определены для конкретной области, и точность результатов в этой области будет варьироваться. Если вы приблизитесь к границам этой области, точность может снизиться. Вы можете проконсультироваться с авторитетным источником данных для оценки точности. Если ваш рабочий процесс включает в себя несколько преобразований датума, точность данных в конце рабочего процесса будет отражать точность каждого из используемых преобразований датума.
  • В большинстве рабочих процессов постобработки у вас есть некоторый контроль над тем, какая опорная позиция базовой станции используется — либо из файлов базовых станций, либо из списка базовых станций Trimble. Разница в этих двух положениях может составлять от 5 до 20 сантиметров в зависимости от локали, и это будет иметь прямое влияние на результаты постобработки.
  • В тектонически активных областях провайдеры источников поправок (для реального времени и постобработки) нередко используют промежуточные эпохи при предоставлении информации опорного кадра для сетей или базовых станций.Это необходимо для учета тектонического движения. Например, в Калифорнии сети реального времени могут использовать NAD 1983 (2011) эпохи 2020.00 или новее, и, кроме того, она корректируется каждые полгода. Если ваше программное обеспечение ГИС способно работать только со статическими (например, 7-параметрическими) преобразованиями датума, ваша способность работать с данными промежуточных эпох будет ограничена. Всякий раз, когда эта эпоха корректируется и вы собираете новые данные, вы сразу же увидите сдвиг в своих данных (движение Тихоокеанской плиты относительно континентальной плиты США составляет порядка нескольких сантиметров ежегодно).Как мы обсуждали в первой части этой серии блогов, это один из основных драйверов для рабочих процессов сбора данных ГИС, которые должны поддерживать зависящие от времени преобразования датума: возможность хранить данные, собранные за несколько эпох, в системе записи. который использует одну эпоху.
  • При использовании глобального источника коррекции в реальном времени, такого как Trimble RTX, с локальной системой координат, такой как NAD 1983 (2011), точность рабочего процесса может быть ограничена и может не соответствовать спецификации точности службы коррекции.Это второй драйвер для использования зависящих от времени преобразований датумов в рабочем процессе сбора данных, чтобы иметь возможность точно преобразовывать глобальные и локальные датумы. Это еще более усложняется в тектонически активных областях или в областях вблизи границ плит, где существует деформация земной коры. Здесь даже зависящих от времени преобразований датума может быть недостаточно, и вам потребуется использовать локальную модель деформации, чтобы полностью реализовать точность исправленных данных на протяжении всего рабочего процесса.

В следующей части этой серии блогов мы обсудим некоторые захватывающие новые улучшения в рабочих процессах нашего программного обеспечения Trimble GIS, которые значительно улучшат рабочие процессы системы координат и помогут преобразовать точность приемника GNSS в точность рабочего процесса сбора данных в целом.

Переходите к части 3. Что Trimble делает для решения этих проблем?

Базы, проекции и системы координат

Грунтовка по геодезии

Геодезия — это наука об измерении и мониторинге размера и формы Земли.Хотя это область науки, с которой большинство людей никогда не сталкивается в академическом смысле, в практическом смысле она затрагивает всех. Без геодезии …

• Мы не могли точно определить, где мы находимся

• Было бы невозможно составить точные карты

• GPS-навигация сбьет вас с пути

• … и прочая жуткая ерунда

Способность точно определять местоположения на поверхности Земли является фундаментальной для ГИС и GPS, и это достигается за счет использования различных датумов, картографических проекций и систем координат.При работе с Land Mapper или любыми географическими данными важно иметь базовое понимание этих концепций.

Обсуждение ниже даст вам базовое понимание основных концепций геодезии. Чтобы узнать больше, обратитесь к Справочной библиотеке ArcGIS.


Datum — что это?

Проще говоря, датум — это набор чисел, которые определяют форму, размер и положение эллипсоида, который наилучшим образом приближается к истинной поверхности Земли, локально или глобально.

Хорошо, а что такое эллипсоид?

Рассмотрим шар для боулинга. Это сфера. То есть его экваториальный радиус 4,25 дюйма совпадает с его полярным радиусом. Если бы вы могли вращать шар для боулинга с такой скоростью, чтобы центробежная сила могла деформировать шар, его экваториальный радиус был бы немного больше 4,25 дюйма, а его полярный радиус будет немного меньше, чем 4,25 дюйма. В результате сфера будет выглядеть сжатой, как если бы вы сжали ее с обеих сторон одновременно.Эта уплощенная форма называется эллипсоидом (в основном трехмерным эллипсом). Пример деформации вращающегося шара для боулинга — это именно то, что происходит с Землей — его вращение вокруг полярной оси вызывает экваториальную выпуклость, что приводит к сглаживанию полюсов. Эта форма представляет собой эллипсоид (также часто называемый сфероидом — эти два термина можно считать эквивалентными).

Земля в виде эллипсоида

(масштаб сильно преувеличен)

Итак, что такое «набор чисел, определяющих размер, форму и положение эллипсоида»?

Математически эллипсоид можно описать четырьмя параметрами: большой полуосью (экваториальный радиус), малой полуосью (полярный радиус), степенью уплощения и положением эллипсоида относительно центра Земли.Например, вот параметры для нескольких датумов, которые обычно используются в США:

Датаум

NAD27

NAD83

WGS84

Название эллипсоида

Кларк 1866

ГРС 1980

WGS 1984

Большая полуось (метры)

6 378 206.400

6 378 137 000

6 378 137 000

Малая полуось (метры)

6 356 583 800

6 356 752 314

6 356 752 314

Обратное сплющивание

0.00339008

0,00335281

0,00335281

Квадрат эксцентриситета

0,00676866

0,00669438

0,00669438

Тип базы

Местный (Н.Америка)

Местный (Северная Америка)

Глобальный

Вы можете видеть небольшие различия в значениях (выделены жирным шрифтом). Положение эллипсоида относительно центра Земли (обозначенное эксцентриситетом) также варьируется в зависимости от системы координат. Эллипсоиды Clarke 1866 и GRS 1980 расположены так, что поверхность эллипсоида лучше соответствует североамериканскому континенту.Это локальные системы отсчета, поскольку они оптимизированы для использования только в определенной части мира. И наоборот, эллипсоиды глобальных систем отсчета, таких как WGS84, расположены ближе к центру Земли, что дает наилучшее приближение поверхности Земли в глобальном масштабе.

Иллюстрация различий между локальными и глобальными системами отсчета. Эллипсоид для глобальной системы координат

имеет размер и расположение, чтобы лучше всего отображать поверхность Земли в глобальном масштабе.Местные точки отсчета

У

эллипсоиды по размеру и расположению лучше соответствуют конкретному региону Земли.

Значит, эллипсоиды разные. Почему это важно?

Все географические координаты (широта и долгота) производятся от эллипсоида. А поскольку эллипсоиды имеют разные числовые значения, значения широты и долготы для определенных данных не будут иметь одинакового значения в разных данных. Рассмотрим следующий пример:

Датаум

NAD27

NAD83

WGS84

Долгота

134 ° 21 ‘49.21 «

134 ° 21 ‘55,59 «

134 ° 21 ‘55,66 «

Широта

58 ° 22 ‘3.30 «

58 ° 22 ‘2,13 «

58 ° 22 ‘2,15 «

Все три координаты, указанные выше, определяют одну и ту же физическую точку на поверхности Земли, но значение секунд варьируется.Это связано с разными эллипсоидами, связанными с датумами. Причина, по которой это имеет значение, заключается в том, что если вы не знаете, в каких данных находятся ваши данные, вам или кому-то еще придется угадывать, в каких данных находятся данные, и это значительно увеличивает вероятность позиционных ошибок при импорте данных в Land Mapper или ГИС.


Картографическая проекция — что это?

Картографическая проекция — это просто метод преобразования или проецирования трехмерной поверхности Земли на двухмерную плоскость (например, лист бумаги или компьютерный монитор) с целью создания карты и / или или выполнение вычислений расстояния, направления и площади.Существует множество прогнозов, каждая из которых оптимизирована для определенной цели. Например, проекция Меркатора лучше всего подходит для морской навигации, потому что направления правильные, а другие качества, такие как площадь, искажены. И наоборот, проекция Mollweide дает точные области, а направления искажаются. Приведенные ниже примеры иллюстрируют различия между этими двумя прогнозами.

Проекция Меркатора. Проезд

точно, но область сильно искажена

Проекция Моллвейде.Площади

точное, но направление искажено


Система координат

— что это такое?

Система координат — это способ описания положения на поверхности Земли. Координаты точки могут быть выражены несколькими способами — в виде широты и долготы, а также в метрах или футах. Координаты широты и долготы используются для обозначения точек в географической системе координат, такой как NAD27 или WGS84. Метры или футы используются с системами координат проекции, такими как коническая равноплощадь Аляски Альберса.


Вопрос на $ 64 000 — зачем мне все это знать?

Простой ответ: если вы не знаете, на какие данные и проекцию ссылаются ваши данные, очень высока вероятность того, что ваши данные не будут правильно согласованы с другими функциями при просмотре в Land Mapper или ГИС. Если вы, как владелец данных, не знаете, на какие данные они ссылаются, другим, кто попытается их использовать, придется угадывать, что, вероятно, приведет к неверным результатам.


Итог — как правильно ссылаться на географические координаты

При документировании ваших данных или при передаче координат другим лицам вы всегда должны указывать датум и проекцию данных.Например:

Датаум

Проекция

Координата

NAD27

Географический

134 ° 21 ‘49.21 «запад.

58 ° 22 ‘3.30 «северной широты

WGS84

Географический

134 ° 21 ‘55.66 «Запад

58 ° 22 ‘2,15 «северной широты

NAD83

Аляска Альберс Коник

125000 метров на восток

2 570 000 метров на север


Знай свои X и Y…

В приведенных выше примерах точка на Земле отмечена как координата XY. X и Y относятся к местоположениям в декартовой системе координат, где X определяет положение по горизонтальной (X) оси, а Y определяет положение по вертикальной (Y) оси.

• В географической системе координат долгота выражается значением X, а широта — значением Y.

• В системе координат проекции восточное положение выражается значением X, а северное положение выражается значением Y.

… и знай свои знаки

Для географических систем координат критически важно понимать, как север, юг, восток и запад представлены значениями координат. Алгебраические знаки плюс (+) и минус (-) используются для обозначения направлений по компасу, как таковые:

• Северная широта отображается как положительное значение (+)

• Южная широта представлена ​​отрицательным значением (-)

• Восточная долгота представлена ​​как положительное значение (+)

• Западная долгота отображается как отрицательное значение (-)

Преобразование между форматами широты и долготы

Широта и долгота могут быть выражены в нескольких различных форматах, например:

• 45 ° 24 ‘13.4 «(градусы, минуты, секунды)

• 45 ° 24,223 (градусы и десятичные минуты)

• 45,40372222 ° (десятичные градусы)

Все три приведенных выше примера эквивалентны, то есть идентифицируют одно и то же место на Земле. Вы можете столкнуться с ситуациями, когда вам необходимо указать значения широты и долготы в определенном формате. Например, у вас могут быть координаты широты и долготы в формате градусов, минут и секунд, но программа, с которой вы работаете, может потребовать от вас ввода широты и долготы в формате десятичных градусов.Для этого вам нужно конвертировать из одного формата в другой. Вы можете сделать это с помощью онлайн-конвертера широты и долготы. В Интернете доступно множество таких конвертеров, но вот один очень простой в использовании:

http://rumkin.com/tools/gps/degrees.php

Этот сайт выполняет преобразование из любого из трех форматов в любой из трех других.

Широта + Долгота + Датум = Полная координата, также известная как LLD = Без проблем!

Случайное использование координат широты и долготы обычно не связано с привязкой к системе отсчета, к которой привязаны широта / долгота.Однако при работе с ГИС требуется более высокий уровень точности, поэтому значения широты и долготы всегда должны включать связанные данные.

Когда вы записываете координаты широты / долготы или сообщаете кому-либо координаты широты / долготы, вы всегда должны указывать датум, который используется в координатах. Без информации о системе координат пользователю придется угадывать, в какой точке находятся ваши координаты широты и долготы, и это часто приводит к смещению объектов. Ниже приведены несколько примеров правильного указания координат широты и долготы:

• 45.50, -150.25, NAD27

• 45,50 Н, 150,25 Вт, NAD83

• 45 ° 30 ’00 «северной широты, 150 ° 15′ 00» западной долготы, WGS84

Обратите внимание, что для каждого примера указана база данных. Координаты широта и долгота никогда не должны покидать ваш стол без указания точки отсчета. Помните: LLD = Без проблем!


Картограф региона 7 был разработан и поддерживается Службой охраны рыболовства и дикой природы США, регион 7, Отдел недвижимости.Вопросы, комментарии и предложения следует направлять по адресу [email protected]

.

Последнее обновление этой страницы: 17 мая 2021 г., понедельник

Сдвиг датума для проекций | Справка по вводу

Картографическая проекция — это операция, определяющая, как отображать / отображать пространственные данные (ваши данные с соответствующей системой координат) на 2D плоская поверхность (холст карты QGIS или печатная бумажная карта). В картографии используются различные типы проекций (плоская проекция, цилиндрическая проекция, коническая проекция).Каждый тип проекции может сохранять какой-либо атрибут 2-й «плоской» карты. Некоторые проекции сохраняют дистанцию, другие области и т. д. Например, проекция Меркатора была создана для отображения точных пеленгов компаса для морских путешествий.

Подробнее о картографических проекциях можно прочитать в документации QGIS. или Википедия.

Все ваши пространственные данные включают информацию о том, где ваши данные расположены на Земле. Допустим, вы сохраняете позицию дерева наследия. Вы можете встать рядом с ним с GPS-приемником и записать широту, долготу и высоту над уровнем моря. место.Два числа в градусах и одно в метрах. Вы думаете, что три числа точно означают наследие положение дерева для ваших детей. Не все так просто. Что, если через 50 лет GPS заменит какая-то другая технология не используя широту и долготу? Или, скажем, дерево растет в Австралии. Континент находится на мировом Самая быстрая континентальная тектоническая плита со скоростью около 7 сантиметров в год. И ваше положение GPS связано с глобальные / мировые координаты. Хорошо, по крайней мере, мы должны отметить в наших заметках дату, когда мы зафиксировали координаты и какую систему координат (CRS) мы использовали.

Иногда координаты пространственных данных выражаются в метрах или футах, иногда в градусах, и поэтому вам нужна также система координат, которая определяет, как ваши пространственные данные могут быть преобразованы в положение на Земле. Каждая система координат может быть географический (например, для всего земного шара с использованием широты и долготы в градусах) или прогнозируемый (например, Великобритания или часть США, используя метрические единицы как футы). Итак, система координат состоит из:

  • математические параметры , такие как начало координат и масштаб (например,г. нулевой меридиан, определяющий положение 0 ° долготы)
  • по горизонтали (и по вертикали) единицы (градусы, метры, футы,…)
  • датум , эллипсоид / геоид, который представляет форму Земли и ее положение относительно поверхности

Системы координат не высечены на камне. Большинство из них входят в реестр EPSG. и они связали простое число, которое можно найти, и можно узнать точное определение.Чтобы уточнить наш пример с деревом наследия в Австралии, вы могли бы использовать GDA94.

Когда мы хотим показать данные, хранящиеся в одной системе координат, на карте в другой системе координат (например, когда у нас есть несколько слоев, каждый с разной системой координат), нам нужно выполнить преобразование . Когда два системы координат не используют одни и те же данные, существует несколько способов преобразования одной системы в другую. Эта операция обычно является приблизительной, и для разных целей может существовать несколько операций, или в зависимости от того, как данные были изначально собраны.Поэтому, как пользователи пространственных данных, мы должны сделайте осознанный выбор в отношении того, какая операция подходит для вашей цели, а какая — правильная для вашего текущего проекта.

Более подробную информацию о системах координат и проекциях можно найти в онлайн-документации QGIS или документацию PROJ.

QGIS — это программное обеспечение FOSS (бесплатное ПО с открытым исходным кодом), которое стоит на плечах других библиотек FOSS. В частности, поддержка проекции обрабатывается PROJ. Версия proj4 использовалась десятилетиями, но в последние годы была воссоздана. с нуля, чтобы отразить последние современные способы обработки преобразований и растущий спрос на высокая точность локации.В разных версиях PROJ используется другой набор файлов ресурсов, необходимых для обработки прогнозов. точно. Подробности см. В справке PROJ. Самое главное, что последние версии QGIS 3.16 LTR и QGIS 3.18 для всех платформ относятся к версии PROJ6 +.

Ваша установка QGIS содержит базовый набор ресурсов PROJ, необходимых для повседневной работы. Но если ты нужны специальные системы координат, необходимые файлы для PROJ7 и для PROJ6 доступны онлайн. Также обратите внимание, что QGIS может автоматически загружать необходимые файлы для вас по запросу.Просто следуйте инструкциям, когда увидите предупреждение QGIS в преобразовании. диалог:

Например, представьте, что у нас есть проект для Великобритании, где мы используем картографическую проекцию British National Grid (EPSG: 27700) для отображения карты. У нас есть предыстория карта в той же системе координат, поэтому для ее отображения не требуется преобразование датума. Однако мы хотим для захвата точки с помощью GPS-приемника в поле с помощью приложения Input, и мы добавляем точечный слой в WGS 84 система координат.Когда мы добавляем точку к этому точечному слою, мы сохраняем значения координат (широта и долгота, полученные от GPS), как в разделе данных нашего слоя. Когда мы хотим показать точку на холсте карты QGIS, QGIS сначала нужно выполнить преобразование датума с последующей картографической проекцией.

1. Преобразование датума

Британская национальная сеть (EPSG: 27700) основана на базе данных OSGB 1936, которая отличается от WGS 84. QGIS признает, что существует возможность выполнять преобразование датума несколькими способами. поэтому пользователю предлагается выбрать один из списка:

В этом случае рекомендуется преобразование ОСТН15 трансформация который использует файл сетки для преобразования координат.Другие преобразования используют метод преобразования Гельмерта и предлагают меньшая точность. Файлы сетки для преобразований обычно не поставляются с QGIS. Но QGIS предлагает автоматически установить в нужное вам место! Затем эти файлы при необходимости автоматически используются для всех ваших проектов. Как только он выбран и готов, QGIS вызывает Библиотека PROJ для преобразования датума.

2. Картографическая проекция

Как только данные находятся в одной системе координат, они проецируются на 2-мерное плоское пространство (холст карты) и отображаются пользователю в QGIS или приложении ввода.

Существует несколько сценариев, при которых вы можете получить смещенные или неуместные точки на вашей карте.

Вероятно, чаще всего неуместные данные возникают, когда система координат слоев не определена или назначен неправильно.

Другие проблемы видны, когда:

  1. Преобразование датума необходимо выполнить во время перепроецирования (т.е. GPS / геодезический слой / карта не имеют те же геодезические данные)
  2. И преобразование датума неверное.

Например, представьте, что вы оцифровали свою точку так, чтобы она находилась в углу прямоугольника на рабочем столе QGIS. Но при открытии в приложении «Ввод» в поле он явно сдвинут на десятки сантиметров. Или наоборот, вы оцифровываете точка в поле, а при открытии в QGIS теряется.

Вероятная причина в том, что в QGIS есть правильно загруженный и используемый дополнительный файл сдвига нулевой точки, но отсутствует в Приложение ввода (подробнее в этом блоге)

QGIS предоставляет удобный интерфейс для систем координат через вкладку «Преобразование» в настройках.Он работает на PROJ, который пытается найти лучшее из доступных маршрут преобразования из исходной системы координат в целевую.

Допустим, мы хотим настроить преобразование по умолчанию между Британской национальной сетью (EPSG: 27700) и Мировая геодезическая система, используемая в GPS (EPSG: 4326) для всех наших будущих проектов QGIS.

Используя кнопку «+», мы добавляем новую запись и выбираем EPSG: 27700 и EPSG: 4326. Рассмотрим первое преобразование с точностью до 1 метра:

Внизу есть интересная строка описания PROJ с конвейером, который будет использоваться базовой библиотекой PROJ.Вы можете узнать больше о конвейере PROJ, но для начала это определение нескольких математических операций, которые необходимо выполнить:

  + proj = трубопровод
+ step + inv + proj = tmerc + lat_0 = 49 + lon_0 = -2 + k = 0.9996012717 + x_0 = 400000 + y_0 = -100000 + ellps = airy
+ шаг + proj = hgridshift + сетки = OSTN15_NTv2_OSGBtoETRS.gsb
+ шаг + proj = unitconvert + xy_in = rad + xy_out = deg
  

Ага. Посмотрим, сможем ли мы получить от него хоть какую-то информацию с помощью документации PROJ Видим, есть 3 ступени:

  • инверсия + inv для tmerc (поперечная проекция Меркатора) с эллипсоидом Эйри («картографическая проекция»)
  • , за которым следует hgridshift (сдвиг сетки по горизонтали), определенный файлом сдвига данных OSTN15_NTv2_OSGBtoETRS.gsb («преобразование датума»)
  • , наконец, преобразование единиц измерения из радианов в градусы (координаты GPS в градусах)

Что ж, что очень важно для второго шага, на вашем компьютере должен быть файл сдвига датума OSTN15_NTv2_OSGBtoETRS.gsb . Если у вас его нет, поэтому в диалоговом окне отображается большое красное предупреждение. Но QGIS всегда к вам мил и предлагает вам для автоматической загрузки и сохранения для дальнейшего использования!

Вы можете проверить загруженные файлы PROJ в следующих местах:

  • Для пользователей Windows: C: \ Users \ USER \ AppData \ Roaming \ QGIS \ QGIS3 \ profiles \ default \ proj (замените USER своим именем пользователя)
  • Для пользователей macOS: ~ / Library / Application \ Support / QGIS / QGIS3 / profiles / default / proj
  • Для пользователей Linux: ~ /.локальный / общий / QGIS / QGIS3 / профили / по умолчанию / proj

Географическая система координат — GIS Wiki

Географическая система координат (GCS) определяет местоположения на Земле с использованием трехмерной сферической поверхности [1] , это система отсчета, которая использует широту и долготу для определения местоположений на сфероиде или сфере. Исходная точка, нулевой меридиан и угловая единица являются частями GCS [2] .

Земля — ​​это не сфера, а неправильная форма, напоминающая эллипсоид; задача состоит в том, чтобы определить систему координат, которая может точно определять каждую топографическую точку как однозначный набор чисел [3] .

Широта и долгота

Основные статьи: Широта и долгота

Широта (аббревиатура: Lat., Φ или phi) — это угол между точкой на поверхности Земли и экваториальной плоскостью, отсчитываемый от центра сферы. Линии, соединяющие точки одной широты, называются параллелями, которые рисуют концентрические круги на поверхности Земли, параллельные экватору. Северный полюс — 90 ° с.ш .; южный полюс — 90 ° южной широты. 0 ° параллели широты обозначают экватор, фундаментальную плоскость всех географических систем координат.Экватор делит земной шар на Северное и Южное полушария.

Долгота (сокращение: долгота, λ или лямбда) — это угол к востоку или западу от опорного меридиана между двумя географическими полюсами и другим меридианом, который проходит через произвольную точку. Все меридианы являются половинками больших окружностей и не параллельны. Они сходятся на северном и южном полюсах.

Линия, проходящая позади Королевской обсерватории в Гринвиче (недалеко от Лондона в Великобритании), была выбрана в качестве международной опорной линии нулевой долготы, Главного меридиана.Места на востоке находятся в восточном полушарии, а места на западе — в западном полушарии. Противоположный меридиан Гринвича составляет 180 ° западной и 180 ° восточной долготы.

В 1884 году Соединенные Штаты принимали Международную конференцию по меридианам, в которой приняли участие двадцать пять стран. Двадцать два из них согласились принять местоположение Гринвича в качестве нулевой точки отсчета. Сан-Доминго проголосовал против принятия этого предложения, а Франция и Бразилия воздержались [4] . На сегодняшний день существуют организации по всему миру, которые продолжают использовать исторические нулевые меридианы до принятия Гринвича, и мало посещаемая конференция стала обычным явлением [5] .

Комбинация этих двух компонентов определяет положение любого места на планете, но не учитывает высоту и глубину.

Например, Балтимор, штат Мэриленд (в США), имеет широту 39,3 ° северной широты и 76,6 ° западной долготы. Таким образом, вектор, проведенный из центра Земли в точку 39,3 ° к северу от экватора и 76,6 ° к западу от Гринвича, пройдет через Балтимор.

Эта «лямка» широты и долготы известна как сопряженная сетка .

При определении эллипса вертикальный диаметр известен как сопряженный диаметр , ​​а горизонтальный диаметр — перпендикулярный или «поперечный» к сопряженному — поперечный диаметр . [6] Для сферы или эллипсоида сопряженный диаметр известен как полярная ось , ​​а поперечный — как экваториальная ось . Перспектива координатной сетки основана на этом обозначении: поскольку продольные кольца — географически определенные, все большие круги — сходятся на полюсах, именно полюса определяются сопряженной сеткой.Если полярная вершина «опущена» на 90 °, так что вершина находится на экваторе или поперечном диаметре, тогда она становится поперечной сеткой , на которой в конечном итоге основана вся сферическая тригонометрия (если продольная вершина находится между полюсов и экватора, то считается наклонной сеткой ).

градусов: измерение угла

Существует несколько форматов записи степеней, все они отображаются в одном и том же порядке: широта и долгота.

  • DMS Градусы: минуты: секунды (49 ° 30’00 «северной широты, 123 ° 30’00» западной долготы)
  • DM Градусы: десятичные минуты (49 ° 30.0 ‘, -123 ° 30.0’), (49d30.0m, -123d30.0 ‘)
  • DD Десятичные градусы (49,5000 °, -123,5000 °), обычно с 4-6 десятичными числами.

DMS является наиболее распространенным форматом и является стандартным для всех диаграмм и карт, а также для глобальных систем позиционирования (GPS) и географических информационных систем (GIS). DD является наиболее удобным, если может возникнуть необходимость в вычислении или вычислении, что позволяет избежать сложности и вероятного введения ошибок при помощи арифметики со смешанным основанием в градусах минутной секунды.

Геодезическая высота

Чтобы полностью указать местоположение топографического объекта на Земле, внутри или над Землей, необходимо также указать расстояние по вертикали от центра сферы или от поверхности сферы. Из-за неоднозначности понятий «поверхность» и «вертикаль», это чаще всего выражается относительно более точно определенной вертикальной системы координат, такой как средний уровень моря в названной точке. Каждая страна определила свои собственные данные. В Великобритании ориентиром является Ньюлин.Расстояние до центра Земли можно использовать как для очень глубоких позиций, так и для позиций в космосе. [3]

Декартовы координаты

Основная статья: декартова система координат

Каждая точка, выраженная в сферических координатах, может быть выражена как координата x y z. Этот метод не является полезным для записи местоположения на картах, но используется для расчета расстояний и выполнения других математических операций. Начало координат обычно находится в центре сферы, точке, близкой к центру Земли.


Форма Земли

Земля — ​​это не сфера, а неправильная форма, напоминающая двухосный эллипсоид. Он почти сферический, но имеет экваториальную выпуклость, из-за которой радиус на экваторе примерно на 0,3% больше, чем радиус, измеренный через полюса. Более короткая ось примерно совпадает с осью вращения. Картографы выбирают истинный эллипсоид, который лучше всего соответствует их потребностям в области, которую они наносят на карту. Затем они выбирают наиболее подходящее отображение сферической системы координат на этот эллипсоид.В Соединенном Королевстве используются три общепринятые системы широты, долготы и высоты. Система, используемая GPS, WGS84, отличается в Гринвиче от системы, используемой на опубликованных картах OSGB36, примерно на 112 метров. Военная система ED50, используемая НАТО, отличается примерно от 120 до 180 метров. [3]

Хотя ранние мореплаватели думали о море как о плоской поверхности, которую можно использовать в качестве вертикальной точки отсчета, это далеко от реальности. Можно подумать, что Земля имеет ряд слоев равной потенциальной энергии в пределах своего гравитационного поля.Высота измеряется под прямым углом к ​​этой поверхности, и хотя сила тяжести тянется в основном к центру Земли, геоцентру, существуют местные вариации. Форма этих слоев неправильная, но по существу эллипсоидальная. Выбор слоя для определения высоты произвольный. Выбранная нами эталонная высота наиболее близка к средней высоте Мирового океана. Это геоид [3] [7] .

Земля не статична, поскольку точки движутся относительно друг друга из-за движения континентальной плиты, опускания и суточного движения, вызванного Луной и приливами.Ежедневное движение может достигать метра. Континентальное движение может достигать 10 см в год или 10 м за столетие. В зоне высокого давления погодной системы может произойти проседание на 5 мм. Скандинавия поднимается на 1 см в год в результате таяния ледяных щитов последнего ледникового периода, а соседняя Шотландия поднимается только на 0,2 см. Эти изменения несущественны, если используются локальные данные, но значительны, если используются глобальные данные GPS. [3]

Выражение широты и долготы в линейных единицах

На сферической поверхности на уровне моря одна широтная секунда равна 30.82 метра и одна минута широты 1849 метров , ​​а один градус широты составляет 110,9 километра . Круги долготы, меридианы, пересекаются на географических полюсах, при этом ширина запада и востока в одну секунду зависит от широты. На экваторе на уровне моря одна продольная секунда составляет 30,92 метра , ​​продольная минута 1855 метров и продольный градус 111,3 километра . При 30 ° продольная секунда равна 26.76 метров , ​​по Гринвичу (51 ° 28 ’38 дюймов с.ш.) 19,22 метра , ​​а при 60 ° 15,42 метра .

Ширина одного градуса долготы по широте может быть рассчитана по этой формуле (чтобы получить ширину в минуту и ​​секунду, разделите на 60 и 3600 соответственно):

, где средний меридиональный радиус Земли приблизительно равен 6,367,449 м.Из-за используемого среднего значения радиуса эта формула, конечно, неточна. Вы можете получить более точное представление о градусе долготы по широте:

где экваториальный и полярный радиусы Земли равны 6,378,137 м , ​​ 6,356,752,3 м , ​​соответственно.

Эквивалент длины на выбранных широтах в км
Широта Город градусов Минут Секунда ± 0.0001 °
60 ° Санкт-Петербург 55.65 км 0.927 км 15,42 м 5,56 м
51 ° 28 ’38 «северной широты Гринвич 69.29 км 1.155 км 19,24 м 6,93 м
45 ° Бордо 78,7 км 1.31 км 21,86 кв.м 7,87 м
30 ° Новый Орлеан 96.39 км 1,61 км 26,77 м 9,63 м
0 ° Кито 111,3 км 1.855 км 30,92 кв.м 11,13 м

Часто встречающиеся датумы

Значения широты и долготы могут быть основаны на нескольких различных геодезических системах или системах отсчета, наиболее распространенной из которых является WGS 84, используемая всем оборудованием GPS [8] . Однако другие датумы важны, потому что они были выбраны национальной картографической организацией как лучший метод для представления своего региона, и эти датумы используются на печатных картах.Использование широты и долготы на карте может не дать такой же ориентир, как на приемнике GPS. Координаты из картографической системы иногда можно преобразовать в другую систему координат с помощью простого перевода. Например, чтобы преобразовать ETRF89 (GPS) в ирландскую сетку, добавьте 49 метров к востоку и вычтите 23,4 метра с севера. [9] В более общем смысле, один элемент данных заменяется любым другим элементом данных с помощью процесса, называемого преобразованиями Гельмерта. Это включает в себя преобразование сферических координат в декартовы координаты и применение преобразования с семью параметрами (перенос, трехмерное вращение) и обратное преобразование [3] .

В популярном программном обеспечении ГИС данные, спроецированные по широте / долготе, часто представляются как «Географическая система координат». Например, данные по широте / долготе, если датум Северной Америки 1983 года, обозначается как «GCS North American 1983».

Геостационарные координаты

Геостационарные спутники (например, телевизионные спутники) вращаются по орбите с той же скоростью, с какой Земля вращается вокруг своей оси, так что они фактически остаются неподвижными над экватором в определенной точке на Земле. [10] Поскольку они остаются неподвижными над экватором, их положение относительно Земли выражается только в градусах долготы. Их широта всегда равна нулю, что означает, что они поддерживают орбиту вокруг экватора.

Ложное происхождение

False Origin — местоположение начальных координат, выбранных к югу и западу от истинного начала координат прямоугольной системы координат. Ложные начала используются, чтобы избежать отрицательных координат. Отрицательные координаты избегаются, потому что они могут запутать читателя, заставляя читателя поверить, что местоположение находится в противоположном полушарии Земли.Отрицательное ложное начало смещает диапазон значений в отрицательную сторону. Положительное ложное начало смещает диапазон значений в положительном направлении. Есть как ложные северные, так и ложные восточные положения, которые позволяют правильно корректировать координаты. Система картографирования UTM — это типичный пример системы координат, в которой используется ложное начало с ложными положениями на восток и север.

Преобразование DMS в UTM

См. Также: Универсальная поперечная проекция Меркатора


Сначала отметьте, какие данные вам понадобятся (WGS-84, Clarke 1866 и т. Д.), включая экваториальный и полярный радиус. Затем следуйте формуле, указанной ниже [11] :

Примечание: не забудьте добавить 500 000 метров к восточному положению (x).

Для получения дополнительной информации об этих уравнениях или о том, как рассчитать дугу, посетите http://www.uwgb.edu/dutchs/usefuldata/utmformulas.htm.

См. Также

Банкноты

  1. ↑ Kennedy, M. Понимание картографических проекций , 2000
  2. ↑ ESRI.»Служба поддержки.» Словарь ГИС. ESRI, нет данных Интернет. 21 октября 2013 г.
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 A Руководство по системам координат в Великобритании, версия 1.7, октябрь 2007 г. D00659, доступ к 14.4.2008
  4. ↑ http://wwp.millennium-dome.com/info/conference.htm
  5. ↑ Французский институт географии (IGN) по-прежнему отображает на своих картах широту и долготу с центром в меридиане, проходящем через Париж.
  6. ↑ Haswell, Чарльз Хейнс (1920).»Записная книжка таблиц, правил и формул механиков и инженеров». Харпер и братья. http://books.google.com/books?id=Uk4wAAAAMAAJ&pg=RA1-PA381&zoom=3&hl=en&sig=3QTM7ZfZARnGnPoqQSDMbx8JeHg. Проверено 9 апреля 2007.
  7. ↑ DMA Technical Report Geodesy for the Layman, The Defense Mapping Agency, 1983 г.
  8. ↑ WGS 84 — это исходная точка по умолчанию , ​​используемая в большинстве GPS-оборудования, но можно выбрать и другие точки привязки.
  9. ↑ Обеспечение совместимости карт с GPS Правительство Ирландии 1999.Дата обращения 15.4.2008.
  10. ↑ Кэмпбелл, Дж. Э. и Шин, М. (2012). «Основы географической информационной системы» (Том 1.0), стр. 96. Маунтин-Вью, Калифорния: Creative Commons.
  11. ↑ http://www.uwgb.edu/dutchs/usefuldata/utmformulas.htm

Список литературы

  • Части этой статьи взяты из «Astroinfo» Джейсона Харриса, которая распространяется вместе с KStars, планетарием для настольных компьютеров для Linux / KDE. См. [1]

Внешние ссылки

.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *