W kartografii układ współrzędnych jest układem odniesienia, w którym możemy przedstawiać elementy w przestrzeni. System ten umożliwia zlokalizowanie całego globu ziemskiego dzięki kilku współrzędnym geograficznym .
Aby zbudować układ współrzędnych geograficznych, konieczne jest obliczenie układu odniesienia powierzchni Ziemi. Jest ich kilka ze względów historycznych, technicznych i związanych z użytkowaniem.
Do końca lat 90-tych techniczne systemy pozycjonowania były oparte na zasadach lokalnych (np. Triangulacja ), dlatego w każdym regionie zdefiniowano określony układ współrzędnych. Możliwość zdefiniowania globalnych systemów dla całej Ziemi pojawiła się wraz z satelitami, w szczególności wraz z wdrożeniem systemu GPS . Ponieważ zmiana układu współrzędnych jest dość skomplikowana, ponieważ w szczególności wszystkie mapy muszą zostać przerobione, czasami nadal używane są stare układy współrzędnych.
Globalny układ współrzędnych obejmuje szacowanie prędkości poruszania się punktów (rzędu kilku centymetrów rocznie) z powodu dryfu kontynentalnego. Tak jest w przypadku międzynarodowego naziemnego systemu odniesienia . Aby uprościć aplikacje operacyjne, utworzono repozytoria ko-mobilne z płytami tektonicznymi (prędkości punktowe są wtedy bardzo niskie lub nawet prawie zerowe). Tak jest w przypadku Europy z ETRS89 .
Często bardziej praktyczne jest użycie współrzędnych płaskich w systemie odwzorowania mapy niż współrzędnych geograficznych, a ponieważ każdy system odwzorowania zniekształca powierzchnie lub kształty, przydatna jest możliwość wyboru najbardziej odpowiedniego odwzorowania w oparciu o jego potrzeby.
Kształt powierzchni ziemi jest geometrycznie niedoskonały. Istnieje kilka sposobów przedstawiania Ziemi :
Geoidy to grawitacyjne reprezentacje powierzchni Ziemi. Kształt geoid jest złożony i nie można go sformułować matematycznie w prosty sposób. Dlatego nie można ich używać w kartografii.
Elipsoidy geometryczna powierzchnia umożliwiając stanowią dość dokładnie kształt geoidy. Można go zdefiniować jako matematyczną powierzchnię modelującą geoidę . Elipsoidę uzyskuje się, obracając elipsę względem jednej z jej dwóch osi. Elipsoida jest definiowana odpowiednio przez długość jej pół-dużej i małej osi.
Aby zlokalizować się na Ziemi , konieczne jest posłużenie się systemem geodezyjnym, z którego pochodzą współrzędne geograficzne pojawiające się na mapach. Można je wyrazić w postaci długości i szerokości geograficznej (tzw. Współrzędne geograficzne) lub płaskiego odwzorowania kartograficznego (tzw. Współrzędne odwzorowania ).
Współrzędne geograficzne są wyrażone w stopniach sześćdziesiętnych (stopnie, minuty i sekundy), stopniach dziesiętnych, stopniach lub radianach i podają szerokość i długość geograficzną miejsca w odniesieniu do południka . Początkiem systemu WGS84 (przed ED50) jest południk główny IERS . We Francji w systemie NTF początek jest południkiem Paryża.
Uważaj, współrzędne geograficzne nie mają znaczenia, jeśli nie towarzyszą im informacje o układzie geodezyjnym, w którym są wyrażone.
Istnieje kilka typów układów współrzędnych z odniesieniami geograficznymi:
Różne układy współrzędnych używane w geografii są ściśle powiązane z różnymi układami odniesienia:
Układy współrzędnych | Systemy odniesienia |
Kartezjański (X, Y, Z) | + System referencyjny |
geograficzne (szerokość: ɸ, długość: ʎ, wysokość elipsoidalna: h) | + System odniesienia + elipsoida |
samoloty (E, N) | + System odniesienia + elipsoida + rzut |
Elipsoida jest przedstawienie powierzchni ziemi, ale nie są wystarczające do określenia układu współrzędnych . Geodezyjny system odniesienia jest również nazywany punktem odniesienia .
Odwzorowanie mapy to zestaw technik używanych do przedstawiania powierzchni Ziemi jako całości lub części na płaskiej powierzchni mapy.
Rzutujemy elipsoidę na otaczający ją cylinder. Może to być styczne do wielkiego koła lub przecinające się w dwóch okręgach. Następnie rozwijamy cylinder, aby uzyskać kartę.
Rzutujemy elipsoidę na stożek styczny do koła lub siecznego w dwóch okręgach. Następnie rozwijamy stożek, aby dostać kartę.
Rzutujemy elipsoidę na płaszczyznę styczną w punkcie lub sieczną w okręgu. Istnieją trzy rodzaje rzutów azymutalnych, które różnią się położeniem punktu perspektywicznego użytego do projekcji:
EPSG (European Petroleum Survey Group), grupa utworzona w 1985 roku przez Jeana-Patricka Girbiga, który wówczas współpracował z firmą Elf Aquitaine , zdefiniowała listę georeferencyjnych układów współrzędnych i powiązanych kodów w celu ich identyfikacji. W 2005 roku grupa ta została „Komitetem Geodezji i Pozycjonowania” Międzynarodowego Stowarzyszenia Producentów Ropy i Gazu (OGP) . Ta lista jest umieszczona na stronie internetowej OGP. Kody te, które nadal istnieją pod nazwą „kod EPSG”, są używane w szczególności w standardach Open Geospatial Consortium oraz w niektórych programach do systemów informacji geograficznej (GIS). APSG (Americas Petroleum Survey Group) została utworzona przez Jean-Patricka Girbiga 10 lat później w Houston (Stany Zjednoczone) z podobnymi celami.
System geodezyjny może otrzymać kilka kodów EPSG w zależności od jego zastosowania. Tak więc oficjalny system geodezyjny „Francuska Sieć Geodezyjna” RGF93 , obowiązujący we Francji metropolitalnej, ma kod EPSG 4171 . Powiązaną elipsoidą jest IAG GRS 1980. Kiedy zapisujemy kod EPSG jako „(geograficzny 2D)”, oznacza to, że system geodezyjny jest zredukowany do szerokości i długości geograficznej. Kiedy jest zapisane „(geograficzne 3D)”, oznacza to, że zarządza szerokością i długością geograficzną, a także wysokością elipsoidy.
Rejestr parametrów geodezyjnych EPSG ( http://www.epsg-registry.org/ ) umożliwia wyszukiwanie układów współrzędnych w lokalizacji lub lokalizacjach, które pasują do kodu EPSG.
Zakodowane | nazwisko | EPSG | Uwagi |
---|---|---|---|
RGF93 | Francuska Sieć Geodezyjna 1993 | 6171 (system geocentryczny), 4965 (3D), 4171 (2D) | Francuski system prawny (dekret 2000-1276 z 26 grudnia 2000). Identyczne z ETRS89 w dniu 01.01.1993.
Kompatybilny z WGS84 dla klarowania równego lub większego niż 10 m (to znaczy 15 m itp.). |
NTF | Nowa francuska triangulacja | 2D: 4807 (Paryż, stopień) lub 4275 (Greenwich, stopień). 3D: 7400 (Paryż, klasa) | Francuski system przestarzały, ale nadal szeroko stosowany. |
ETRS89 | Europejski naziemny system odniesienia 1989 | 4937 (3D), 4258 (2D) | Obecny system europejski |
ED50 | Datum europejskie 1950 | 4230 | Przestarzały system europejski |
WGS84 | Światowy system geodezyjny 1984 | 4979 (3D), 4326 (2D) | Globalny system szeroko stosowany, zwłaszcza z GPS. |
Region | Zakodowane | nazwisko | EPSG | Uwagi |
---|---|---|---|---|
Gwadelupa, Martynika | WGS84 | Światowy system geodezyjny 1984 | 4557 (3D), 4558 (2D) | System prawny (dekret 2000-1276 z 26 grudnia 2000). Ta WGS84, zwana także RRAF91 (Sieć Referencyjna Antyli Francuskich), pochodzi z sieci referencyjnej obserwowanej w 1991 roku, opartej na punktach zaobserwowanych w 1988 roku (międzynarodowa kampania TANGO88), kiedy ITRS nie było tylko w stanie embrionalnym. Jego precyzja jest metryczna.
W latach 2008/2009 IGN przeprowadził nową kampanię odpowiadającą aktualnemu stanowi geodezji, prowadząc do realizacji ITRS poprzez ITRF2005 (dokładnie IGS05 okres 2009.0) RGAF09. Różnice obserwowane w przypadku „starej” (ale mimo to legalnej) WGS84 są rzędu 70 cm, a ponadto różnice między wyspami (Martynika i Gwadelupa) wynoszą 30 cm w pionie. |
Gujana | RGFG95 | Francuska sieć geodezyjna Gujany | 4967 (3D), 4624 (2D), 4966 (geocentryczne) | System prawny (dekret 2000-1276 z 26 grudnia 2000). Podłączony do ITRS przez ITRF93 epokę 1995.0 |
Spotkanie | RGR92 | Sieć geodezyjna Reunion | 4971 (3D), 4627 (2D), 4970 (geocentryczne) | System prawny (dekret 2000-1276 z 26 grudnia 2000). Podłączony do ITRS przez ITRF91 epokę 1993.1
Kompatybilny z WGS84 w celu wyjaśnienia lub równy 10 m (to znaczy 15 m itp.). |
Majotta | RGM04 | Sieć geodezyjna Majotty | 4468 (geocentryczna), 4469 (3D), 4470 (2D) | System prawny (dekret 2000-1276 z 26 grudnia 2000). Podłączony do ITRS przez ITRF2000 |
St-Pierre-and-Miquelon | RGSPM06 | Sieć geodezyjna St-Pierre-et-Miquelon | 4463 (2D), 4465 (geocentryczne), 4466 (3D) | St-Pierre-et-Miquelon nie pojawia się w dekrecie 2000-1276 z dnia 26 grudnia 2000. Podłączony do ITRS przez ITRF2000. |
W przypadku Francji metropolitalnej dozwolony jest tylko kod 2154 (Lambert 93) i kody od 3942 do 3950 (9 stref zgodnych ze stożkiem). Pozostałe kody są nieaktualne, ale nie są przestarzałe.
Syst. geo. | Występ | EPSG | Uwagi |
---|---|---|---|
RGF93 | Leśniczówka 93 | 2154 | Najnowszy system, ale coraz częściej używany |
RGF93 | Lambert CC42 (strefa 1 od 41 ° N do 43 ° N - Korsyka) | 3942 | Najnowszy system, ale coraz częściej używany |
RGF93 | Lambert CC43 (strefa 2 na południe od 44 ° N) | 3943 | Najnowszy system, ale coraz częściej używany |
RGF93 | Lambert CC44 (strefa 3 od 43 ° N do 45 ° N) | 3944 | Najnowszy system, ale coraz częściej używany |
RGF93 | Lambert CC45 (strefa 4 od 44 ° N do 46 ° N) | 3945 | Najnowszy system, ale coraz częściej używany |
RGF93 | Lambert CC46 (strefa 5 od 45 ° N do 47 ° N) | 3946 | Najnowszy system, ale coraz częściej używany |
RGF93 | Lambert CC47 (strefa 6 od 46 ° N do 48 ° N | 3947 | Najnowszy system, ale coraz częściej używany |
RGF93 | Lambert CC48 (strefa 7 od 47 ° N do 49 ° N) | 3948 | Najnowszy system, ale coraz częściej używany |
RGF93 | Lambert CC49 (strefa 8 od 48 ° N do 50 ° N) | 3949 | Najnowszy system, ale coraz częściej używany |
RGF93 | Lambert CC50 (strefa 9 na północ od 49 ° N) | 3950 | Najnowszy system, ale coraz częściej używany |
NTF (Paryż) | Lambert Nord standard (strefa I) | 27561 | Francuski system przestarzały, ale nadal używany w północnej Francji |
NTF (Paryż) | Lambert Standard Center (strefa II) | 27562 | Francuski system przestarzały, ale nadal używany w środkowej Francji |
NTF (Paryż) | Lambert Sud standard (strefa III) | 27563 | Francuski system przestarzały, ale nadal używany na południu Francji |
NTF (Paryż) | Lambert Corse standard (strefa IV) | 27564 | Francuski system przestarzały, ale nadal używany na Korsyce |
NTF (Paryż) | Lambert Zone I carto | 27571 | Francuski system przestarzały, ale nadal używany w północnej Francji |
NTF (Paryż) | Karta Lambert Zone II | 27572 | Francuski system przestarzały, ale nadal używany w całej Francji kontynentalnej pod rozszerzoną nazwą Lambert II. |
NTF (Paryż) | Karta Lambert Zone III | 27573 | Francuski system przestarzały, ale nadal używany na południu Francji |
NTF (Paryż) | Karta Lambert Zone IV | 27574 | Francuski system przestarzały, ale nadal używany na Korsyce |
ED50 | Francja EuroLambert | 2192 | Przestarzały system oparty na systemie ED50 i rozszerzonych parametrach projekcji Lambert II |
ETRS89 | ETRS-LAEA | 3035 | Obecny europejski system ochrony powierzchni |
ETRS89 | ETRS-LCC | 3034 | Obecny system europejski zachowuje kąty |
WGS84 | UTM 30N | 32630 | System UTM, używany w szczególności przez wojsko; strefa 30 dla długości geograficznych między 0 a 6 stopniem zachodnim |
WGS84 | UTM 31N | 32631 | System UTM, używany w szczególności przez wojsko; strefa 31 dla długości między 0 a 6 stopni to |
WGS84 | UTM 32N | 32632 | System UTM, używany w szczególności przez wojsko; strefa 32 dla długości od 6 do 12 stopni to |
WGS84 | Mercator | 3395 | Odwzorowanie Mercatora na podstawie WGS84 używanego w ostatnich mapach morskich Shom |
ED50 | Mercator | nie zdefiniowano | Odwzorowanie Mercatora na podstawie ED50 używanego w starych mapach morskich Shom |
Ogólnie rzecz biorąc, użycie płytki UTM opartej na WGS84 implikuje dokładność równą dokładności WGS84 (od 5 m do 10 m lub nawet mniej). W przypadku DOM-ów UTM opiera się na bardziej precyzyjnych systemach geodezyjnych (RRAF91, RGR92 ...): obszar zastosowań jest zatem zredukowany do obszaru systemu bazowego, a precyzja jest taka, jak systemu bazowego.
Syst. geo. | Występ | EPSG | Uwagi |
---|---|---|---|
WGS84 | UTM 20N | 4559 | System używany na Gwadelupie i Martynice |
RGR92 | UTM 40S | 2975 | System używany na Reunion |
RGFG95 | UTM 22N | 2972 | System używany w Gujanie |
RGM04 | UTM 38S | 4471 | System używany na Majotcie |
RGSPM06 | UTM 21N | 4467 | System zastosowany w St-Pierre-et-Miquelon |
RGPF | UTM 6S | 3297 | System używany na Polinezji Francuskiej |