Осевой меридиан
Свойства проекции Гаусса-Крюгера:
Проекция является конформной, то есть изображение малого участка на плоскости подобно соответствующему участку на эллипсоиде;
Вдоль осевого меридиана зоны искажения отсутствуют, масштаб постоянен;
Углы между линиями не искажаются (равноугольная проекция);
Искажение длины линии и масштаба зависит от расстояния до осевого меридиана зоны и не зависит от направления (максимальное искажение длины линии на краю зоны составляет 1:1500-1:2000).
При создании карт масштаба 1:10 000 и крупнее искажения на краю шестиградусной зоны становятся ощутимыми, поэтому для крупных масштабов применяют проектирование в трехградусных зонах.
За рубежом, в частности в США, наиболее широко распространенной в цифровом картографировании системой координат является универсальная поперечная система Меркатора (Universal Transverse Mercator -UTM). Она используется в большинстве работ с дистанционным зондированием, подготовке топографических карт, построении баз данных природных ресурсов, так как она обеспечивает точные измерения в метрической системе, принятой в большинстве стран. UTM очень похожа на проекцию Гаусса - Крюгера, разница состоит в том, что в проекции Гаусса-Крюгера на осевом меридиане масштаб равен 1, а в проекции Меркатора - 0,9996.
В современных ГИС присутствуют программные средства позволяющие преобразовать одни проекции и системы координат в другие. Некоторые программы производства США не поддерживают проекцию Гаусса-Крюгера, применяемую у нас, но это можно исправить, изменив масштабный коэффициент в проекции Меркатора на 1.
3. Координатная основа цифровых моделей местности
Координатная основа - совокупность данных, обеспечивающих описание местоположения с использованием координат.
Для описания пространственного положения объектов в ЦММ используют системы пространственных прямоугольных, плоских прямоугольных и геодезических координат. Для картографической основы мелких масштабов применяют географические координаты на сферической поверхности.
Координата - число из упорядоченного набора N чисел, описывающих положение пункта в N -мерном пространстве.
Существует несколько видов координат:
1. Географические координаты (широта, долгота), характеризующие двухмерные характеристики пространственных объектов.
Географические координаты можно использовать в случаях, когда форму Земли можно принять за шар (для карт очень мелкого масштаба).
Широта
- значение угла
образованного
радиусом Земли, проходящим через точку
А и плоскостью экватора.
Долгота
- значение угла
образованного
плоскостью начального меридиана (Г
ринвичского) и плоскостью меридиана
проходящего через точку А.
Геодезические координаты задают трехмерные координаты объекта, включают в себя тоже широту и долготу, только за поверхность Земли принимается не шар, а эллипсоид; параметры референц-эллипсоида (величины большой и малой полуосей, сжатие); высоту геоида над референц-эллипсоидом в начальном пункте (Пулково для России); азимут на ориентирный пункт. Долготу определяют так же, как и в географических координатах, а широта - это угол, образованный нормалью к эллипсоиду (то есть перпендикуляр к поверхности эллипсоида в точке А) и плоскостью экватора.
Астрономические координаты. Это широта и долгота на поверхности геоида.
В настоящее время применяют систему геодезических координат 1995 года (СК-95) на эллипсоиде Красовского, перевычисленных в плоские прямоугольные координаты проекции Гаусса-Крюгера, и Балтийскую систему нормальных высот 1977 года (отчет высот точек в данной системе высот ведется от нуля футштока в Кронштадте).
Реализацией системы координат является совокупность пунктов геодезической сети и значений координат, присвоенных этим пунктам. Для территории Российской Федерации такой реализацией являются государственные геодезическая и нивелирная сети, а также каталоги значений координат и высот.
Для геодезического обеспечения орбитальных полетов и решения навигационных задач используют геоцентрическую систему координат «Параметры Земли 1990 года» (ПЗ-90).
Реализацией системы координат ПЗ-90 является совокупность пунктов космической геодезической сети с пространственными геоцентрическими координатами.