Γεωδαιτικό σύστημα αναφοράς
From Wikipedia, the free encyclopedia
Το γεωδαιτικό σύστημα αναφοράς (επίσης: γεωδαιτικό σημείο αναφοράς ή γεωδαιτικό πλαίσιο αναφοράς) είναι μια παγκόσμια αναφορά δεδομένων ή πλαίσιο αναφοράς για την ακριβή αναπαράσταση της θέσης των τοποθεσιών στη Γη ή σε άλλα πλανητικά σώματα μέσω γεωδαιτικών συντεταγμένων.[1] Τα δεδομένα είναι ζωτικής σημασίας για οποιαδήποτε τεχνολογία ή τεχνική που βασίζεται στη χωρική τοποθεσία, συμπεριλαμβανομένης της γεωδαισίας, της ναυσιπλοΐας, της τοπογράφησης, των συστημάτων γεωγραφικών πληροφοριών, της τηλεπισκόπησης και της χαρτογραφίας. Ένα οριζόντιο δεδομένο χρησιμοποιείται για τη μέτρηση μιας θέσης στην επιφάνεια της Γης, σε γεωγραφικό πλάτος και μήκος ή σε άλλο σύστημα συντεταγμένων. Ένα κατακόρυφο δεδομένο χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του υψομέτρου ή του βάθους σε σχέση με μια τυπική προέλευση, όπως η μέση στάθμη της θάλασσας. Από την άνοδο του Global Positioning System (GPS, «δορυφορικό σύστημα πλοήγησης»), το ελλειψοειδές και το σημείο αναφοράς WGS 84 που χρησιμοποιούταν έχει αντικαταστήσει τα περισσότερα άλλα σε πολλές εφαρμογές. Το WGS 84 προορίζεται για παγκόσμια χρήση, σε αντίθεση με τα περισσότερα προηγούμενα δεδομένα.
Πριν από το GPS, δεν υπήρχε ακριβής τρόπος να μετρηθεί η θέση μιας τοποθεσίας που ήταν μακριά από παγκόσμια σημεία αναφοράς, όπως από τον Πρώτο Μεσημβρινό στο Αστεροσκοπείο του Γκρήνουιτς για γεωγραφικό μήκος, από τον Ισημερινό για το γεωγραφικό πλάτος ή από την πλησιέστερη ακτή για τη στάθμη της θάλασσας. Οι αστρονομικές και χρονολογικές μέθοδοι έχουν περιορισμένη ακρίβεια, ειδικά σε μεγάλες αποστάσεις. Ακόμη και το GPS απαιτεί ένα προκαθορισμένο πλαίσιο στο οποίο θα βασίζονται οι μετρήσεις του, επομένως το WGS 84 λειτουργεί ουσιαστικά ως σημείο αναφοράς, παρόλο που διαφέρει σε ορισμένα στοιχεία από ένα παραδοσιακό τυπικό οριζόντιο ή κάθετο σημείο αναφοράς.
Μια τυπική προδιαγραφή δεδομένων (είτε οριζόντια είτε κάθετη) αποτελείται από πολλά μέρη: ένα μοντέλο για το σχήμα και τις διαστάσεις της Γης, όπως ένα ελλειψοειδές αναφοράς ή ένα γεωειδές. Μια προέλευση στην οποία το ελλειψοειδές/γεωειδές είναι συνδεδεμένο με μια γνωστή (συχνά μνημειώδη) τοποθεσία πάνω ή μέσα στη Γη (όχι απαραίτητα σε 0 γεωγραφικό πλάτος και 0 γεωγραφικό μήκος) και πολλαπλά σημεία ελέγχου που έχουν μετρηθεί με ακρίβεια από την αρχή και έχουν καταγραφεί σε μνήμη. Στη συνέχεια μετρώνται οι συντεταγμένες άλλων θέσεων από το πλησιέστερο σημείο ελέγχου μέσω τοπογράφησης. Επειδή το ελλειψοειδές ή το γεωειδές διαφέρει μεταξύ των δεδομένων, μαζί με την προέλευση και τον προσανατολισμό τους στο διάστημα, η σχέση μεταξύ των συντεταγμένων που αναφέρονται σε ένα δεδομένο και των συντεταγμένων που αναφέρονται σε ένα άλλο σημείο αναφοράς είναι απροσδιόριστη και μπορεί μόνο να προσεγγιστεί. Χρησιμοποιώντας τοπικά δεδομένα, η διαφορά στο έδαφος μεταξύ ενός σημείου που έχει τις ίδιες οριζόντιες συντεταγμένες σε δύο διαφορετικά σημεία αναφοράς θα μπορούσε να φτάσει τα χιλιόμετρα εάν το σημείο είναι μακριά από την αρχή του ενός ή και των δύο σημείων αναφοράς. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται μετατόπιση δεδομένων.
Επειδή η Γη είναι ένα ατελές ελλειψοειδές, τα τοπικά δεδομένα μπορούν να δώσουν μια πιο ακριβή αναπαράσταση κάποιας συγκεκριμένης περιοχής κάλυψης από το WGS 84. Το OSGB36, για παράδειγμα, είναι μια καλύτερη προσέγγιση για το γεωειδές που καλύπτει τις Βρετανικές Νήσους από το παγκόσμιο ελλειψοειδές WGS 84.[2] Ωστόσο, καθώς τα οφέλη ενός παγκόσμιου συστήματος υπερτερούν της μεγαλύτερης ακρίβειας, το παγκόσμιο δεδομένο WGS 84 έχει υιοθετηθεί ευρέως.[3]