2 Работа с координатами

1.1 Обработка координат

Файл координат всегда используется при обработке координат. Ранее используемый тип файла - PXY файл - теперь заменен файлом нового формата - файл GEO. Данный файл более удобный, включает в себя структуру точки и линии, которая полностью зависит от нумерации точки и поддерживает дополнительные атрибуты точки и линии. Программа Geo 12 также поддерживает файл PXY, чтобы обеспечить совместимость и облегчить процедуру установки связи с другими программами.

2.1.1 Системы координат

Geo обрабатывает координаты в нескольких различных системах координат; Геоцентрические координаты (XYZ), Долгота и Широта, проецируемые координаты с известной проекцией или местными координатами. Используйте функции Преобразование и Глобальное преобразование, чтобы иметь возможность преобразовывать координаты в различных системах координат.

Глобальная система координат

Глобальная система координат –это система координат, которая создана с использованием данных о земле. Координаты в глобальной системе координат могут указываться различными способами. Вы также можете активировать функцию Глобальное преобразование, чтобы менять способы преобразования координат.

Геоцентрические координаты (Картезианские)

При использовании геоцентрических координат, точка обозначена как X,Y,Z в перпендикулярной правовинтовой системе с исходной точкой в центре земли. Ось Z - ось вращения земли по направлению через Северный полюс считается положительной осью, ось X—ось, проходящая через Гринвичский меридиан и ось Y- перпендикулярна обеим другим осям. Различные системы имеют различные определения центра земли и оси поворота, например, центр земли в WGS 84 и RT90 отличается на 600 м.

Широта и долгота (географические координаты)

Координаты выражены с помощью значений двух углов и высотой относительно референц- эллипсоида. Эллипсоид имеет такую же исходную точку, как и геоцентрическая система координат, установлены максимальные, насколько это возможно, размер и «раскрытие», выбраны таким образом, чтобы эллипсоид соответствовало Геоиду. Ввиду того, что земля имеет неправильное магнитное поле, геоид также имеет неправильную форму, вот почему в различных местах на земле используются различные эллипсоиды. В Швеции используется эллипсоид Bessel 1841. Долгота – это угол от плоскости нулевого меридиана до плоскости меридиана выбранной точки. Направление на восток считается положительным, широта – это угол, проходящий от экваториальной плоскости по направлению перпендикулярно эллипсоиду через выбранную точку. Направление на север считается положительным. Эллипсоидальная высота также называется геодезической высотой. Высота Геоида – это расстояние точки от геодезического эллипсоида вдоль перпендикуляра до эллипсоида в точке, высота точек вне эллипсоида считается положительной. В Швеции разница между геодезическими высотами составляет от -10 до +10 м. На рисунке ниже показано соотношение между картезианскими и географическими координатами.

Экватор

Гринвичский меридиан

Проецируемые координаты

Системы проецируемых координат – это отображение эллипсоидных точек на плоской поверхности. Ввиду того, что отображенная поверхность искажается, отображение никогда не будет точным. Вот почему в различных частях мира используются различные проекции. В Швеции используется проекция Gauss-Krügers. Именно секущая линия Mercator проходит под верным углом и имеет точную длину (линии от севера до юга), исходный меридиан. Проекция выполнена путем наложения плоскости карты в виде цилиндра вокруг эллипсоида и вдоль исходной точки меридиана (смотрите рисунок). Координаты проецируются вдоль плоскости карты.

При проецировании сетки долготы и широты (смотрите рисунок), становится очевидным, что четко отображается только исходная точка меридиана. Самые незначительные ошибки проецирования выявлены около исходного меридиана, вот почему данная проекция используется в таких странах, как Швеция. На рисунке ниже показаны линии, разбитые с интервалом 10 градусов.

В RT 90 используются шесть различных исходных меридианов для различных частей Швеции с разницей 2.5. гон между ними. Меридиан 0 гон проходит через старую обсерваторию в Стокгольме, меридиан 2.5 гон W используется для составления карт в национальном масштабе. Координаты на плоскости (прямоугольные) представляют собой систему координат в горизонтальной плоскости, используемые для указания местоположений точек относительно исходной точки. Координаты на плоскости обозначены как Х (положительные относительно севера, начальная точка - экватор) и Y, (положительная относительно востока, начальная точка - исходный меридиан). Данные точки часто определяются с увеличением значений X и Y, которое необходимо указать вместе с системой координат в числах 100 000, которое необходимо добавить к указанной координате. Если, например, система координат указана как RT 90 2.5 гон V 60:-15, это означает, что необходимо добавить 6 000 000 к X и 1 500 000 вычесть от Y, чтобы получить начальную координату. (RT 90 2.5 гон V 0:0).

Местные системы координат

Помимо общепринятых глобальных систем координат также используются местные системы координат, например на строительных площадках. Данные системы координат могут использоваться только при работе в меньших областях, поэтому ошибки проецирования и изгиб земли не учитываются. Чтобы преобразовать координаты между местными системами и в одной местной системе, часто используется преобразование Хельмерта. Смотрите раздел Преобразование. Некоторые устаревшие проекционные системы, например, ST 74 включали в себя изгиб и ошибки и поэтому считались местными системами.