سیستم های مختصات جغرافیایی

[hamid_hisystem 6612]

سيستم مختصات جغرافيايي:

اين سيستم مختصات از يك كره سه بعدي براي تعيين موقعيت يك نقطه استفاده مي كند.اكثرًا به اشتباه به اين سيستم مختصات Datum گفته مي شود در صورتي كه Datum بخشي از اين سيستم مختصات ( و يا هر سيستم تصوير ديگري) مي باشد.يك سيستم مختصات جغرافيايي شامل واحد اندازه گيري زاويه(معمولا درجه)، يك نصف النهار مبدا )معمولا گرينويچ( و يك سطح مبناي مسطحاتي مي باشد .(Datum)

دراين سيستم مختصات يك نقطه باطول وعرض جغرافيايي مشخص ميشود. طول وعرض جغرافيايي زاويه هاي اندازه گيري شده ازمركززمين به يك نقطه روي زمين مي باشند

در سيستم مختصات كروي، خطوط افقي يا همان شرقي غربي كه همان مدارها مي باشند نمايانگرعرض جغرافيايي و خطوط عمودي يا همان شمالي جنوبي كه همان نصف النهارها مي باشندنمايانگر طول جغرافيايي مي باشند.

اين خطوط تمام زمين را دربرمي گيرند و تشكيل شبكه اي شطرنجی بر روي سطح زمين مي دهند. مدار مياني بين دو قطب استواناميده مي شود كه مبدأ عرضهاي جغرافيايي محسوب مي شود مبدأ طولهاي جغرافيايي نيز نصف النهار عبوري از شهرگرينويچ انگلستان مي باشد كه در بعضي كشورها از نصف النهار برن، بوگوتا و يا پاريس استفاده مي شود.

مبدأ مختصات در اين سيستم مختصات محل تلاقي نصف النهار مبدأ با استوا مي باشد.

مقادير طول و عرض جغرافيايي معمو لا به صورت درجه اعشاري (مثل271/ ۳۵ شمالي و ۳۶۵ / 54 شرقي) و يا به صورت درجه، دقيقه، ثانيه( مثل " 16 / 15 ‘ ۶ ۱ ۳۵ شمالی" 54 ‘ 21 ۵۴ شرقي) بيان مي شود.

[hamid_hisystem 6612]

كره (Sphere) و بيضوي ) ( Ellipsoid

شكل واندازه يك سيستم مختصات بااستفاده ازيك كره ويايك بيضوي تعيين ميگردد. گرچه شكل واقعي زمين به شك بيضوي بسيارنزديك است امادربعضي مواقع( معمولا دركارهاي بامقياس كوچك مانند000 و000و5 :1) به عنوان كره درنظرگرفته ميشود.

دركارهاي بامقياس000و100 :1 وبزرگترميبايست حتمًاازبيضوي استفاده كردچراكه خطاي ناشي ازكره درنظرگرفتن زمين دراين مقياس هاقابل قبول نميباشد.

يك كره بر اساس يك دايره بنا مي شود در صورتي كه يك بيضوي بر اساس بيضي شكل مي گيرد.شكل يك بيضي با دو شعاع تعيين مي گردد، شعاع بزرگ و شعاع كوچك ، با گردش يك بيضي حول محور كوچك يك بيضوي شكل مي گيرد. يك بيضوي معمولا با اندازه محور كوچك آن (a) و محور بزرگ آن(b) تعريف مي گردد.

[hamid_hisystem 6612]

ديتوم ( Datum):

درحالي كه يك بيضوي شكل زمين را تقريب ميزند،يك ديتوم محل قرارگيري آن بيضوي رانسبت به مركززمين مشخص ميكند.به عبارتي ديگر يك ديتوم چارچوبي رابراي اندازه گيري هاي مكاني عوارض روي سطح زمين فراهم ميسازد. هرزمان كه ديتوم تغييرداده مي شوددرواقع سيستم مختصات راعوض ميشودوبه تبع آن مقاديرمختصات عوض خواهدشد.درسالهاي اخيرباگسترش فنآوري اندازه گيريهاي ماهوارهاي،ديتوم هاي بادقت وهمخواني بالاباكره زمين توسعه داده شده اندكه معروفترين وكاربردي ترين آنهاWGS84 مي باشدكه براي اندازه گيري هاي جهاني كاربرد زيادي دارد. ديتوم هاي محلي معمولابراي همخواني بيشترباناحيه موردنظرباشيفت دادن بيضوي به دست مي آيند.

يك نقطه بر روي سطح بيضوي منطبق است با يك نقطه خاص بر روي زمين كه آن را نقطه مبنا مي نامند. مختصات اين نقطه ثابت و مشخص است و مختصات تمامي نقاط نسبت به آن محاسبه مي گردد. مبدأ مختصات در سيستمهاي محلي منطبق بر مركز زمين نمي باشد به طور مثال ديتوم NAD 1927 براي شمال آمريكا ديتوم 1950 ED براي اروپا و خاور ميانه طراحي شده اند و استفاده آنها به جاي يكديگر مناسب نمي باشد و باعث افت دقت خواهد شد.

[hamid_hisystem 6612]

سيستم هاي مختصات تصويري

يك سيستم مختصات تصويري برروي يك سطح صاف دوبعدي تعريف مي شود. برخلاف سيستم مختصات جغرافيايي،يك سيستم مختصات تصويري داراي طولها،زواياومساحتهاي ثابت درفضايي دوبعدي مي باشد. يك سيستم مختصات تصويري هميشه برپايه يك سيستم مختصات جغرافيايي كه براساس كره ويابيضوي ساخته شده است،تعريف مي گردد. دراين نوع ازسيستم ها،مختصات يك نقطه بامقاديرy و xبرروي يك شبكه مشخص مي شودكه مركزمختصات دروسط شبكه قرارگرفته است.

[hamid_hisystem 6612]

مفهوم سيستم تصوير نقشه چيست؟ (Map Projection)

درعين حال كه ميبايست شكل زمين رابه صورت كره ويابيضوي درنظربگيريم ليكن لازم استب راي تهيه يك نقشه مسطح ازسطح زمين،به نوعي آن رابرروي يك سطح صاف تصويرنماييم. فرايندتصويركردن سطح زمين برروي يك سطح صاف،تصويركردن نقشه مي نامند. .يكي ازساده ترين روشهاي تصويركردن سطح يك كره برروي يك سطح صاف قراردادن يك استوانه محيط شده به كره وروشن كردن چراغي درمركزكره است كه باعث مي شودنقشه سطح كره برروي استوانه بيفتدوسپس بابازكرن استوانه به يك نقشه مسطح دستيافت. نمايش سطح زمين برروي يك سطح صاف باعث تغييراتي درشكل،سطح،فاصله وياجهت مي شود. يك سيستم تصويرنقشه بااستفاده ازروابط رياضي،مختصات كروي رابه مختصات سطح صاف تبديل مي كند. هرسيستم تصويري براي كمينه كردن يك يادوعددازاين پارامترهاطراحي شده است. مثلايك سيستم تصويرمساحت راحفظ مي كنداماشكل را تغييرمي دهد.

سيستم هاي تصوير براي مقاصدي خاص طراحي مي شوند . يك سيستم تصوير ممكن است براي نقشه هاي بزرگ مقياس و در يك محدوده كوچك مناسب باشد در حالي كه ديگري براي نقشه هاي كوچك مقياس و براي منطقه اي بزرگ كاربرد داشته باشد.