Топографічні карти НАТО. Перетворення координат із системи координат WGS-84 в локальні системи координат

Скачать учебник «Військова топографія», 2015Посібник з використання топографічних карт НАТО

Скачать «Довідник з військової топографії», 2016 бесплатно, а также скачать много других карт можно в нашем архиве карт

Геодезична основа. Перетворення координат із системи координат WGS-84 в локальні системи координат.У даний час при експлуатації системи GPS передбачено визначення положення координат у Світовій геодезичній системі 1984 p. (WGS-84). WGS-84 введена в США для використання в Міністерстві оборони замість WGS-72. Початок системи задано в центрі мас Землі; вісь Z паралельна напрямку на умовний земний полюс (міжнародний умовний початок); вісь X визначається площинами початкового меридіану WGS-84 та екватора міжнародного умовного початку. Початковий меридіан WGS-84 паралельний нульовому меридіану, закріпленому координатами станції МБВ. Вісь Y доповнює систему координат до правої. Початок та положення осей координатної системи WGS-84 співпадають з геометричним центром і осями еліпсоїда WGS-84. Установлений зв'язок координатної системи WGS-84 з інерціальною системою координат, заданою координатами зірок каталога FK-5 на епоху 2000 р. Параметри еліпсоїда WGS-84 наведені в таблиці:

Топографічні карти НАТО.

При виводі параметрів еліпсоїда WGS-84 прийняті швидкість світла у вакуумі
Топографічні карти НАТОМодель гравітаційного поля Землі WGS-84 отримана у вигляді нормованих коефіцієнтів розкладання геопотенціалу в ряд за сферичними функціями до 180 ступеня. Вхідними даними при виведенні моделі включно до 41 ступеня служили: 4584 середніх значень нормальної сили тяжіння для трапеції 3°х3°; 2918 середніх значень висот геоїда для трапеції 3°х3°, обчислених за даними радіовисотомірних вимірювань зі штучного супутника Землі (ПІСЗ) Seasat; доплерівські спостереження семи ШСЗ з нахилами в діапазоні від 115° до 41°; лазерні спостереження ПІСЗ Lageos і Starlette; спостереження GPS; “змішані” коефіцієнти розкладання геопотенціалу. Рішення з виводу коефіцієнтів розкладання геопотенціалу до 41 ступеня здійснювалось шляхом спільної обробки вказаних даних з включенням у число уточнюваних параметрів координат станцій додавання, початкових умов орбітальних дуг та інших величин, пов'язаних з моделями руху ПІСЗ. Отримана таким шляхом модель до 41 ступеня була в подальшому доповнена гармонічним аналізом до 180 ступеня із залученням детальної наземної гравіметричної та альтиметричної інформації у вигляді аномалій сили тяжіння, опосереднених на трапеціях 1°х1°. Середнє квадратичне розходження, обчислене за різницями між висотами геоїдів WGS-84 і WGS-72 для трапеції 1°х1°, становить 4,6 м. Найбільший розмах різниць 47м (від +24,0 до -23,5). Висоти геоїда WGS-84 характеризуються середньою квадратичною похибкою від 2м до 6м (70% висот геоїда отримано з середньою квадратичною похибкою 2-3 м).

ПРОЕКЦІЇ, ПРИЙНЯТІ ДЛЯ ТОПОГРАФІЧНИХ КАРТ НАТО. СИСТЕМА ЦІЛЕВКАЗАННЯ НАТО

Основні проекції, прийняті для топографічних карт НАТО

При переході від фізичної поверхні Землі до її відображення на площині (на карті) виконуються дві операції: проектування земної поверхні з її складним рельєфом на поверхню земного еліпсоїда, розміри якого установлені за допомогою геодезичних і астрономічних вимірювань, і зображення поверхні еліпсоїда на площині за допомогою однієї з картографічних проекцій.

Картографічна проекція - математично визначений спосіб відображення поверхні еліпсоїда на площині - установлює аналітичну залежність (відповідність) між географічними координатами точок земного еліпсоїда і прямокутними координатами тих же точок на площині. Це проектування веде до викривлення площ, довжин, кутів, отже, постає завдання розумного вирішення даних питань. Вибір проекції залежить від розміру, форми й відповідності зображення району або еквівалентної ділянки поверхні. Таким чином, практично неможливо отримати універсальну проекцію для вирішення найточнішого зображення поверхні Землі на площині.

З урахуванням специфічних завдань НАТО, що охоплюють усю земну кулю, для виконання картографування територій НАТО застосовує такі проекції:

  • для топографічних карт масштабів 1:25 000 - 1:250 000 на ділянці земної кулі, розташованій між 84° пн.ш. і 80° пд.ш., застосовується універсальна поперечно-циліндрична проекція Меркатора (Universal Transversal Mercator projection - UTM);
  • для полярних ділянок південніше 80° пд.ш. і північніше 84° пн.ш. для топографічних карт масштабів 1:25 000- 1:250 000 застосовується полярна стереографічна проекція (Universal Polar Stereographic projection - UPS);
  • для топографічних карт масштабів 1:500 000 і 1:1 000 000 у зоні від 80° пн.ш. до 80° пд.ш. карта видається в рівнокутній конічній проекції Ламберта (Lambert Conformai Conic Projection), а на полярні ділянки - полярна стереографічна проекція.