Εισαγωγή στα Γεωγραφικά Datum. ΣΥΔ (Σχολη Υπαξιωματικών Διοικητικού) της ΠΑ. Μάθημα Τοπογραφία

1. ΢ΥΟΛΗ ΤΠΑΞΙΩΜΑΣΙΚΩΝ ΓΙΟΙΚΗΣΙΚΩΝ
ΠΟΛΔΜΙΚΗ΢ ΑΔΡΟΠΟΡΙΑ΢
ΓΙΑΛΔΞΗ 1Η: Γεσδαηηηθά ΢πζηήκαηα Αλαθνξάο
Σν Παγθόζκην Γεσδαηηηθό ΢πζηήκα Αλαθνξάο WGS 84
ΑΝΥΗ΢ (Γ) ΠΑΡΑ΢ΥΟΤ ΥΑΡΑΛΑΜΠΟ΢
Αγξνλόκνο – Σνπνγξάθνο Μεραληθόο ΔΜΠ

2. Σν Παγθόζκην Γεσδαηηηθό ΢ύζηεκα Αλαθνξάο:
WGS 84
Γεσγξαθηθέο (Geographic): 44° 41' 08.73" N 024° 08’ 08.37" E
Καξηεζηαλέο (Cartesian): X= 1.109.928m Y= -4.860.097m Z= 3.965.162m
Δγθάξζηαο Μεξθαηνξηθήο Πξνβνιήο (UTM): Z34 314251mE 4284069mN
΢ηξαηησηηθή Αλαθνξά Σεηξαγσληζκνύ (MGRS): 34S UH 14258406
19/2/2013 ΣΟΠΟΓΡΑΦΙΑ 2/20

3. Πεξίγξακκα Γηαιέμεσο
Ση είλαη Datum;
Οξηδνληηνγξαθηθά Datums:
Παξαδνζηαθά Οξηδόκελα Οξηδνληηνγξαθηθά Datums
κηαο Πεξηνρήο.
Γνξπθνξηθά Οξηδόκελα: World Geodetic System 1984.
Καηαθόξπθα Datums &
ην Μνληέιν γηα ην Πεδίο Βαρύηεηας ηες Γες.
19/2/2013 ΣΟΠΟΓΡΑΦΙΑ 3/20

4. Καζνξηζκόο Οξηδνληηνγξαθηθνύ Datum:
Οξηδνληηνγξαθηθό Datum - Μία βάζε
αλαθνξάο γηα έλα ζύζηεκα ζπληεηαγκέλσλ.
Πεξηιακβάλεη ην γεσγξαθηθό κήθνο θαη
πιάηνο θαη ηνλ πξνζαλαηνιηζκό ελόο
αξρηθνύ ζεκείνπ ηνπ ειιεηςνεηδνύο πνπ
κνληεινπνηεί ηε γήηλε επηθάλεηα ζηελ
Z
πεξηνρή ελδηαθέξνληνο. Πξσηεύνλ
Mεζεκβξηλόο
Y
X
19/2/2013 ΣΟΠΟΓΡΑΦΙΑ 4/20

5. Γνξπθνξηθή Παξαηήξεζε ηεο Γεο.
European Remote Sensing satellite, ERS-1 from 780Km
ERS-1, απεηθνλίδεη ην ζρήκα ηεο Γεο
ρσξίο λα ιακβάλεη ππόςε αηκνζθαηξηθά
θαηαθξεκλίζκαηα.
Απηή ε εηθόλα κνηάδεη κε «κηα
ηζαπαηζνπιηθά θαζαξηζκέλε παηάηα»
(ραξαθηεξηζκόο ESA) θαη ΟΥΙ κε ελα
νκαιά ζρεκαηηζκέλν ειιεηςνεηδέο.
Γεσεηδέο: Ιζνδπλακηθή επηθάλεηα
έιμεο & πεξηζηξνθήο ηεο Γεο, πνπ
πξνζεγγίδεη ηε Μ.Σ.Θ, ζεσξώληαο όηη
από ηε Μ.Σ.Θ έρνπλ δηνξζσζεί νη
επηδξάζεηο κεηαβνιώλ ηεο ππθλόηεηαο
ηνπ ζαιάζζηνπ λεξνύ, ησλ θπκάησλ, ησλ
παιηξξνηώλ θαη ησλ ξεπκάησλ.
Η Γνξπθνξηθή Γεσδαηζία έρεη δώζεη ηε δπλαηόηεηα ζηνπο
Γεσεπηζηήκνλεο γηα κηα αθξηβή εθηίκεζε (+/- 10cm) ηνπ θέληξνπ Γεο.
Έλα Παγθόζκηο ορηδοληηογραθηθό datum τρεηάδεηαη κηα αθρηβή
εθηίκεζε ηοσ θέληροσ ηες Γες
19/2/2013 ΣΟΠΟΓΡΑΦΙΑ 5/20

6. ΢πληζηώζεο ησλ Datums
Tν Eιιεηςνεηδέο
b Πεηζηξέθνπκε ηελ έιιεηςε
ζηηο 3 Γηαζηάζεηο:
a
Τν ειιεηςνεηδέο ηνπ WGS-84:
Μεγάινο Ηκηάμνλαο: a = 6371837 m
Μηθξόο Ηκηάμνλαο: b = 6356752.3142
Λόγνο Επηπιάηπλζεο: f=(a-b)/a = 1/298.257223563
19/2/2013 ΣΟΠΟΓΡΑΦΙΑ 6/20

7. Παξαδνζηαθά Οξηδόκελα Οξηδνληηνγξαθηθά
Datums <1/2>
Πεξηνξηζκνί ηεο Παξαδνζηαθήο
Πξνζέγγηζεο
NAD 27 ED 50
(Clarke Ellipsoid ) (International Ellipsoid)
19/2/2013 ΣΟΠΟΓΡΑΦΙΑ 7/20

8. Παξαδνζηαθά Οξηδόκελα Οξηδνληηνγξαθηθά
Datums <2/2>
Πεξηνξηζκνί ηεο Παξαδνζηαθήο Πξνζέγγηζεο
 Πνιιέο Υώξεο εγθαζίδξπζαλ θαη ππνιόγηζαλ δηθά ηνπο
datum.
 Η κεζνδνινγία θαη νη δηαδηθαζίεο πνηθίιαλ από ρώξα
ζε ρώξα.
 Οη ΢πληεηαγκέλεο από δηαθνξεηηθά datums είλαη ηειείσο
αζύκβαηεο κεηαμύ ηνπο.
 ΢πζρεηίδνληαη κε ην ζεκείν αλαθνξάο ηνπ Datum.
 Μεηαβάιινληαη αλάινγα κε ηηο ππνινγηζζείζεο
παξακέηξνπο ηνπ ειιεηςνεηδνύο.
 Ση γίλεηαη κε ηηο απνκνλσκέλεο πεξηνρέο; (Νεζηά ζηνλ
σθεαλό ή θαη ζην πέιαγν!)
19/2/2013 ΣΟΠΟΓΡΑΦΙΑ 8/20

9. Οξηδνληηνγξαθηθά Datums
Πεξηθεξεηαθά – Παγθόζκηα Datums
 Έλα παγθόζκην αληηθαζηζηά ηα πεξηθεξεηαθά ή ηνπηθά datums
κε έλα θνηλήο πςειήο αθξίβεηαο ηππνπνηεκέλνπ datum.
 Έλα εληαίν ραξηνγξαθηθό ζύζηεκα γηα όιν ηνλ πιαλήηε.
19/2/2013 ΣΟΠΟΓΡΑΦΙΑ 9/20

10. Σν Οξηδνληηνγξαθηθό Datum ηεο
Γεσγξαθηθήο Τπεξεζίαο ησλ ΗΠΑ (DGA,
πξώελ NIMA) - Γνξπθνξηθή Πξνζέγγηζε
NIMA’s World Geodetic System 1984
Σν WGS -84 είλαη έλα Γεσθεληξηθό
Καξηεζηαλό ΢ύζηεκα ΢πληεηαγκέλσλ Z
κε νξηζκέλε ηελ αθεηεξία ηνπ κε
Πξσηεύνλ
αθξίβεηα +/- 10 cm. Μεζεκβξηλόο
΢πλνδεύεηαη από έλα ειιεηςνεηδέο πνπ
Y
είλαη ηνπνζεηεκέλν επί ελόο
3ζνξζνγσλίνπ ζπζηήκαηνο αμόλσλ
Οxyz κε ηέηνην ηξόπν ώζηε ζην xΟz λα
πεξηέρεηαη ν κεζεκβξηλόο ηνπ X
Greenwich θαη λα αθνινπζείηαη ν
“θαλόλαο ησλ 3δαρηύισλ ηνπ δεμηνύ WGS 84
ρεξηνύ”
19/2/2013 ΣΟΠΟΓΡΑΦΙΑ 10/20

11. Πνηό ήηαλ ην πξόβιεκα γηα ηελ Γεσγξαθηθή Τπεξεζία ησλ ΗΠΑ;
World Geodetic System 1984--The DoD Standard
 To WGS 84 ρξεζηκνπνηείηαη ζε ζρεδόλ όια ηα λέα
πξνηόληα ηεο DGA (πξώελ NIMA), ςεθηαθά θαη ζπκβαηηθά.
 Τπάξρνπλ όκσο αθόκε εθαηνληάδεο ηνπηθά datums ζε
ρξήζε ζε όιν ηνλ θόζκν
>30 Datums κε >5 Ellipsoids ρξεζηκνπνηνύληαη από ηε DGA
>150 Datums κε >25 Ellipsoids ρξεζηκνπνηνύληαη από άιιεο
ραξηνγξαθηθέο ππεξεζίεο
 Θα ρξεηαδόληνπζαλ αξθεηά ρξόληα εξγαζίαο γηα ηε DGA
θαη αξθεηά κεγάιε δαπάλε ρξεκάησλ γηα ηνλ
εθζπγρξνληζκό ηεο ππάξρνπζαο γξακκήο παξαγσγήο.
 Η DGA, θαη νη άιιεο Γεσγξαθηθέο Τπεξεζίεο, κπνξνύλ λα
κεηαζρεκαηίζνπλ Datums θαη λα κεηαηξέςνπλ
ζπληεηαγκέλεο κεηαμύ ηνπ WGS 84 θαη πεξηζζνηέξσλ από
200 ηνπηθώλ datums.
19/2/2013 ΣΟΠΟΓΡΑΦΙΑ 11/20

12. Πνπ βξίζθεηαη ην Πξόβιεκα κε ην Datum;
Tα πην δηαδεδνκέλα Datum/Διιεηςνεηδή πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη
ζηνλ θόζκν
European
Datum
North American Datum International
WGS Datum
Clarke 1866
Tokyo Datum
Bessel
South American Datum
International Arc Datum
Clarke 1880
19/2/2013 ΣΟΠΟΓΡΑΦΙΑ 12/20

13. Δπίδξαζε ησλ δηαθνξεηηθώλ Datum
Map dated 1989 Map dated 1957
WGS-84 NAD-27
15S WC4330 15S WN4430
19/2/2013 ΣΟΠΟΓΡΑΦΙΑ 13/20

14. ΢ύγθξηζε WGS-84 κε Παξαδνζηαθά Datums
Παξαδείγκαηα Μεηαηνπίζεσλ
΢πληεηαγκέλσλ από Σνπηθά Datums ζην
WGS 84
Σνπνζεζία Datum Μεηαηόπηζε
(US)
18Q VT 81170149 NAD27 201meters
(Japan)
52S BS 84457638 TOKYO 754 meters
29ν 18’12.7”N (Europe)
47ν 46”57.9”E ED-50 176 meters
01 18’18.4”S (Africa)
19/2/2013
15 46’56.6”E ΣΟΠΟΓΡΑΦΙΑ
ARC-50 296 meters
14/20

15. Βαξύηεηα – Σνπνζεηώληαο ην Διιεηςνεηδέο
ζηε Φπζηθή Γήηλε Δπηθάλεηα
Deviation of
Geoid Vertical
Ellipsoid Normal,
the vertical Κάζεηε ζηελ επηθάλεηα
Κάζεηε ζηελ επηθάλεηα
ηνπ Γεσεηδνύο
ηνπ Διιεηςνεηδνύο
Απόθιηζε ηεο
θαηαθνξύθνπ
Γήηλε Δπηθάλεηα
Γεσεηδέο:
Δπηθάλεηα Ίζνπ
Βαξπηηθνύ Γπλακηθνύl
Απνρή Γεσεηδνύο
Eιιεηςνεηδέο
19/2/2013 ΣΟΠΟΓΡΑΦΙΑ 15/20

16. 19/2/2013 ΣΟΠΟΓΡΑΦΙΑ 16/20

17. Σν κέιινλ είλαη WGS-200?
- Όρη, αιιά βειηησκέλα Μνληέια Γεσεηδνύο
 WGS-84 δελ ζα αιιάμεη ζε WGS-20XX
 Η εθηίκεζε ηεο απνρήο ηνπ γεσεηδνύο (απόθιηζε θαηαθνξύθνπ)
ζα βειηηωζεί.
 Μνληέιν Βαξύηεηαο ηεο Γεο ηνπ 1996
(Earth Gravitational Model 1996 - EGM 96)
Αθξηβήο Γηαρσξηζκόο από +/- 50 cm-1 meter (παγθνζίσο)
Οη ηνπηθέο απνθιίζεηο κπνξεί λα είλαη κεξηθά κέηξα
 Μνληέιν Βαξύηεηαο ηεο Γεο, ζθαηξηθώλ αξκνληθώλ 180-180
(Earth Gravitational Model 180-180)
Αθξηβήο Γηαρσξηζκόο από +/- 2-3 κέηξα (παγθνζίσο)
Οη ηνπηθέο απνθιίζεηο κπνξεί λα είλαη εσο 20 κέηξα
 Πνιινί Υαξηνγξαθηθνί Φνξείο θαη ΢πζηήκαηα ρξεζηκνπνηνύλ αθόκε
ην EGM 180 (π.ρ. NGA, Γέθηεο GPS)
19/2/2013 ΣΟΠΟΓΡΑΦΙΑ 17/20

18. Καηαθόξπθα Datums
Καζνξίδνληαο ηελ Καηαθόξπθε Θέζε
(Vertical Position)
Oξζνκεηξηθό
H - Τςόκεηξν h - Γεσδεηηθό
Υςόκεηξν
(Τςόκεηξν από ηε Μ΢Θ) (Height above Ellipsoid)
N - Απνρή Γεσεηδνύο
h H
H κεηξείηαη παξαδνζηαθά
h είλαη πξνζεγγηζηηθά = N+H
N κνληεινπνηείηαη ρξεζηκνπνηώληαο ην EGM 96 ή 180
19/2/2013 ΣΟΠΟΓΡΑΦΙΑ 18/20

19. Λνγόηππν
ΓΔΩΓΡΑΦΙΚΗ΢ ΤΠΗΡΔ΢ΙΑ΢ ΢ΣΡΑΣΟΤ
‘Αεί, ο Θεός ο κέγας γεωκεηρεί’
3, 1 4 1 5 9... =π
19/2/2013 ΣΟΠΟΓΡΑΦΙΑ 19/20

20. ΔΡΩΣΗ΢ΔΙ΢ – ΑΠΟΡΙΔ΢;
19/2/2013 ΣΟΠΟΓΡΑΦΙΑ 20/20