Geografisch coördinatensysteem -
Geographic coordinate system

Van Wikipedia, de gratis encyclopedie

Lengtegraadlijnen staan ​​loodrecht op en breedtegraadlijnen evenwijdig aan de evenaar.

Een geografisch coördinatensysteem ( GCS ) is een coördinatensysteem dat is gekoppeld aan posities op aarde ( geografische positie ). Een GCS kan posities geven:

In geodetische coördinaten en kaartcoördinaten wordt het coördinaat- tupel zo ontleed dat een van de getallen een verticale positie voorstelt en twee van de getallen een horizontale positie .

Geschiedenis

De uitvinding van een geografisch coördinatensysteem wordt over het algemeen toegeschreven aan Eratosthenes van Cyrene , die zijn nu verloren gegane geografie componeerde in de bibliotheek van Alexandrië in de 3e eeuw voor Christus. Een eeuw later verbeterde Hipparchus van Nicea dit systeem door de breedtegraad te bepalen aan de hand van stellaire metingen in plaats van de hoogte van de zon en de lengte te bepalen aan de hand van tijdstippen van maansverduisteringen , in plaats van gegist bestek . In de 1e of 2e eeuw stelde Marinus van Tyrus een uitgebreide gazetteer en wiskundig uitgezette wereldkaart samen met behulp van coördinaten gemeten ten oosten van een nulmeridiaan op het meest westelijke bekende land, de Fortuinlijke Eilanden genoemd , voor de kust van West-Afrika rond de Canarische of Kaap Verde-eilanden, en gemeten ten noorden of ten zuiden van het eiland Rhodos voor Klein-Azië . Ptolemaeus schreef hem toe dat hij de lengte- en breedtegraad volledig overnam, in plaats van de breedtegraad te meten in termen van de lengte van de midzomerdag .

vertaald .

In 1884 organiseerden de Verenigde Staten de International Meridian Conference , die werd bijgewoond door vertegenwoordigers van vijfentwintig landen. Tweeëntwintig van hen stemden ermee in om de lengtegraad van de Royal Observatory in Greenwich, Engeland, als nul-referentielijn aan te nemen. De Dominicaanse Republiek stemde tegen, terwijl Frankrijk en Brazilië zich van stemming onthielden. Frankrijk nam in 1911 Greenwich Mean Time over in plaats van lokale bepalingen door het Observatorium van Parijs .

Geodetische datum

.

. Deze veranderingen zijn niet significant als een lokaal gegeven wordt gebruikt, maar zijn statistisch significant als een globaal gegeven wordt gebruikt.

Voorbeelden van globale datums zijn onder meer World Geodetic System (WGS 84, ook bekend als EPSG:4326), de standaarddatum die wordt gebruikt voor het Global Positioning System en het International Terrestrial Reference System and Frame (ITRF), dat wordt gebruikt voor het schatten van continentale drift en korstdeformatie . De afstand tot het middelpunt van de aarde kan zowel voor zeer diepe posities als voor posities in de ruimte worden gebruikt.

, verschilt van ongeveer 120 m tot 180 m.

De "breedtegraad" (afkorting: Lat., φ of phi) van een punt op het aardoppervlak is de hoek tussen het equatoriale vlak en de rechte lijn die door dat punt en door (of dichtbij) het middelpunt van de aarde gaat. Lijnen die punten van dezelfde breedtegraad verbinden, volgen cirkels op het aardoppervlak die parallellen worden genoemd , omdat ze evenwijdig zijn aan de evenaar en aan elkaar. De Noordpool is 90° N; de Zuidpool is 90° S. De 0° parallel van de breedtegraad wordt aangeduid als de evenaar , het fundamentele vlak van alle geografische coördinatensystemen. De evenaar verdeelt de aardbol in noordelijk en zuidelijk halfrond .

nulmeridiaan, de 0° lengtegraad

De "lengte" (afkorting:. Lange, λ of lambda) van een punt op het aardoppervlak is de hoek oosten of het westen van verwijzing meridiaan nog een meridiaan die loopt door dat punt. Alle meridianen zijn helften van grote ellipsen (vaak grote cirkels genoemd ), die samenkomen op de Noord- en Zuidpool. De meridiaan van de Britse Royal Observatory in Greenwich , in het zuidoosten van Londen, Engeland, is de internationale nulmeridiaan , hoewel sommige organisaties - zoals het Franse Institut national de l'information géographique et forestière - andere meridianen voor interne doeleinden blijven gebruiken. De nulmeridiaan bepaalt de juiste oostelijke en westelijke hemisferen , hoewel kaarten deze hemisferen vaak verder naar het westen verdelen om de Oude Wereld aan één kant te houden. De antipodale meridiaan van Greenwich is zowel 180°W als 180°E. Dit moet niet worden samengevoegd met de internationale datumgrens , die er op verschillende plaatsen om politieke en gemaksredenen van afwijkt, waaronder tussen het verre oosten van Rusland en de verre westelijke Aleoeten .

De combinatie van deze twee componenten specificeert de positie van elke locatie op het aardoppervlak, zonder rekening te houden met hoogte of diepte. Het raster gevormd door lengte- en breedtegraden staat bekend als een "graticule". Het oorsprong/nulpunt van dit systeem bevindt zich in de Golf van Guinee, ongeveer 625 km (390 mijl) ten zuiden van Tema , Ghana .

Lengte van een graad

Op de GRS80 of WGS84 sferoïde op zeeniveau bij de evenaar, meet een breedtegraad van een seconde 30,715 meter , een breedtegraad van 1843 meter en een breedtegraad van 110,6 kilometer. De cirkels van lengtegraad, meridianen, ontmoeten elkaar bij de geografische polen, waarbij de west-oostbreedte van een seconde natuurlijk afneemt naarmate de breedtegraad toeneemt. Op de evenaar op zeeniveau meet één longitudinale seconde 30,92 meter, een longitudinale minuut is 1855 meter en een longitudinale graad is 111,3 kilometer. Bij 30 ° is een longitudinale seconde 26,76 meter, bij Greenwich (51 ° 28'38 "N) 19,22 meter en bij 60 ° is 15,42 meter.

Op de WGS84-sferoïde is de lengte in meters van een breedtegraad op breedtegraad φ (dat wil zeggen, het aantal meters dat u langs een noord-zuidlijn zou moeten reizen om 1 graad in breedtegraad te verplaatsen op breedtegraad φ), is wat betreft

De geretourneerde maat van meters per breedtegraad varieert continu met de breedtegraad.

Evenzo kan de lengte in meters van een lengtegraad worden berekend als

(Die coëfficiënten kunnen worden verbeterd, maar zoals ze zijn, is de afstand die ze geven binnen een centimeter correct.)

De formules geven beide eenheden van meters per graad.

Een alternatieve methode om de lengte van een longitudinale graad op breedtegraad te schatten, is om een ​​bolvormige aarde aan te nemen (om de breedte per minuut en seconde te krijgen, gedeeld door respectievelijk 60 en 3600):