Геодезические координаты и широта, долгота

Правильно ли будет сказать, что геодезические координаты (фи и лямбда) совпадают с широтой и долготой?

Это большой вопрос, потому что он раскрывает важные источники общих недоразумений. Краткий ответ заключается в том, что, хотя, конечно, геодезическая широта и долгота являются формой широты и долготы, они не единственные, и различия не тривиальны, поэтому мы должны быть осторожны, чтобы не перепутать их.

Во всех случаях широта и долгота - это числа, используемые для обозначения точек на поверхности земли. Обычно определение долготы является простым, потому что все, кроме самых подробных моделей земной поверхности, предполагают, что она вращательно-симметрична. (Геоиды , которые учитывают гравитационные аномалии, являются возможным исключением, но этот уровень детализации обычно используется только для разработки точных координат высоты без изменения базовой широты и долготы.) Линии долготы являются меридианами и могут быть обозначены углом, который они сделать с обозначенным меридианом происхождения, «основным меридианом».

Есть много разных видов широты. Лучше всего их обсуждать в контексте, где приводится эллипсоидальная модель Земли, например, эллипсоиды WGS84 или GR80 . Широты зависит от эллипсоида. (Это важно при использовании данных, относящихся к историческим эллипсоидам , таким как эллипсоид Clarke 1866. С более поздними эллипсоидами, полученными с помощью спутниковых измерений, различия настолько малы, что представляют интерес только тогда, когда точность и точность очень высоки ( метр).)

• Геодезическая широта - это (подписанный) угол между локальной нормалью (прямое направление вверх) и плоскостью экватора. Это должно быть стандартное понимание профессионалом того, что означает «широта», даже если оно отличается от определения, которому учат дети - и, следовательно, является общим пониманием для неспециалистов, что соответствует геоцентрической широте (для сферической модели). Два могут отличаться на десятки километров, значительная часть одного градуса.

• Геоцентрическая широта , с другой стороны, - это (подписанный) угол, определяемый направлением от центра Земли к точке. Различие между геоцентрическими и геодезическими широтами иллюстрируется в ссылках, а также в моем ответе на Как вы вычисляете радиус Земли на данной геодезической широте? ,

• Дополнительные широты были определены, чтобы помочь создать точные карты, которые имеют определенные свойства, такие как конформность, равная площадь ("автономность") или изометрия. (Слегка изменяя широту, мы «проецируем» эллипсоид на сферу, а затем применяем проекцию из сферы на плоскость для создания карты. Этот последний шаг является относительно простым, поскольку он не требует обработки сложных эллипсоидальных формул. , в то время как первоначальное изменение широты увеличивает общую точность карты.)

• «Изометрическая широта» даже не в градусах; по сути, это северная координата проекции Меркатора.

Когда мы меняем модель Земли (эталонный эллипсоид), мы получаем совершенно другой набор широт. Часто это происходит, когда широту, основанную на эллипсоиде, считают широтой, основанной на сферической модели. Недавно я проанализировал полученную ошибку в разделе « Насколько точна аппроксимация Земли как сферы?». обнаружение смещений (между правильным местоположением, обозначенным широтой и видимым местоположением) может достигать 20 км. Различия между различными используемыми широтами (см. «Дополнительные широты» выше) могут быть одного порядка, поэтому даже для очень грубых картографических целей следует обратить внимание на происходящее.

Дополнительные ссылки

Хороший, но очень технический источник информации о многих формах широты

Бугаевский, Лев М. и Джон П. Снайдер, Картографические проекции, Справочное руководство. Тейлор и Фрэнсис, Лондон (1995).

См. Стр. 33-37 для формул и Приложение 5 для таблицы изометрических широт.

Да, процитировать Википедию :

В геодезических координатах поверхность Земли аппроксимируется эллипсоидом, а местоположения вблизи поверхности описываются в терминах широты (фи), долготы (лямбды) и высоты (h).

Но, как прокомментировал Алексей Марков, следует учитывать исходные данные

Я думаю, что это будет адекватным объяснением для вас (пожалуйста, прочитайте их все) ...

Геодезические координаты

Географическая широта и долгота точки на поверхности земли, определяемой посредством геодезического измерения расстояния (главным образом методом триангуляции) и азимута (азимута) от нескольких других точек, географические координаты которых известны. Геодезические координаты рассчитываются на поверхности эталонного эллипсоида, который характеризует форму и размеры Земли. Они отличаются в небольшой степени от широты и долготы, измеряемой астрономическими методами, из-за неточностей в измерениях принятого эллипсоида и отклонений от перпендикуляра. Наряду с геодезическими координатами точки также учитывается ее высота.

Большая Советская Энциклопедия, 3-е издание (1970-1979).

я надеюсь, что это поможет вам ...