آموزشی, توپو کالا

همه چیز درباره بیضوی مرجع

بیضوی مرجع چیست

بیضوی‌ مرجع چیست:

بیضوی مرجع چیست؟ از دیرباز یکی از کارهای اصلی نقشه‌برداران و ژئودزین‌ها، تعیین موقعیت مطلق یا تعیین موقعیت جهانی نقاط روی زمین بوده است. که با چالش‌ها و مشکلاتی همراه است. یکی از مشکلات پیچیدگی سطح زمین و دلیل دیگر مسطح نبودن سطح یا همان کرویت زمین هستند. این دلایل سبب ایجاد چالش‌هایی در تعیین چارچوب‌های مرجع می‌شوند. یا به عبارت دیگر تعریف سیستم مختصات مناسب برای بیان مختصات جهانی نقاط شده‌اند.

برای حل این مسائل، از احجام هندسی مانند کره و بیضوی برای تقریب شکل زمین استفاده شد. بنابراین برای بیان مختصات نقاط از احجام کمک گرفته می‌شود. با در نظر گرفتن سطوح مختلف دقت می‌توان از کره، بیضوی دورانی یا بیضوی سه محوره برای تقریب زدن شکل واقعی زمین استفاده کرد. محاسبات نشان داد که با تقریب مناسب، بیضوی دورانی یا بیضوی دومحوره بهترین گزینه برای این هدف می‌باشد. چرا که پیچیدگی بسیار کمتری نسبت به بیضوی سه محوره داشته و نسبت به کره مقدار خطای بسیار کمتری دارد.

مختصات ژئودتیکی:

در ژئودزی، بیضوی مرجع یک سطح تعریف شده ریاضی است. که این سطح به ژئوئید نزدیک می‌شود. به دلیل سادگی نسبی، از بیضوی‌های مرجع به عنوان یک سطح ترجیحی استفاده می‌شود که محاسبات شبکه ژئودتیکی روی آن انجام می‌شود و مختصات نقطه‌ای مانند عرض جغرافیایی، طول جغرافیایی و ارتفاع تعریف می‌شود.

سطح بیضوی با مدارات و نصف‌النهارها تقسیم‌بندی می‌شود. مبدا اندازه‌گیری روی مدارات، مدار استوایی بیضوی و پارامتر اندازه‌گیری تغییر مدارات عرض جغرافیایی است. مبدا نصف‌النهارها در گرینویچ بوده و پارامتر طول جغرافیایی روی آنها اندازه‌گیری می‌شود. طول و عرض جغرافیایی در واحد درجه، دقیقه و ثانیه بیان می‌شوند و ارتفاع را به صورت فاصله عمودی از سطح بیضوی مرجع در واحد متر تعیین می‌کنند.

مزیت‌ تعریف بیضوی مرجع چیست:

مزیت بیان مختصات در سیستم مختصات بر پایه بیضوی دورانی، نسبت به سیستم مختصات‌های کارتزین زمین مرکز در این است که اعداد بسیار ملموس‌تر است و هم‌چنین ایجاد ارتباط بین آن‌ها و سیستم‌های تصویر بسیار هموارتر و نزدیک‌تر می‌باشد. باید خاطر نشان کرد که احجام معرفی شده کاملا ریاضی هستند. و برای استفاده از آنها می‌بایست با روشی میان این حجم هندسی و زمین ارتباط برقرار کرد. یکی از روش‌های اتصال بیضوی دورانی به زمین،  ژئوسنتر کردن آن و تعیین نیم قطر اطول و فشردگی بیضوی با مینیمم کردن اختلاف سطح واقعی زمین در سرتاسر سطح زمین و سطح بیضوی می‌باشد.

به این نوع از بیضوی‌ها، بیضوی مرجع جهانی گفته می‌شود. روش دیگر این است که اختلاف سطح زمین و بیضوی در یک منطقه محدود کمینه شود، بیضوی حاصل از این روش را بیضوی مرجع محلی می‌نامند.

چند بیضوی مرجع مشهور:

بهترین و مشهورترین بیضوی مرجعی که اکنون استفاده می‌شود WGS1984 موسوم به WGS84 است. که با شروع به کار سیستم GPS و با کمک مشاهدات این سیستم تعریف شد. و تا به امروز از همین بیضوی مرجع بهره‌برداری می‌شود. در برخی از کشورها به دلیل اختلاف زیاد این بیضوی مرجع از شکل زمین، از بیضوی‌های مرجع دیگر یا بیضوی‌های مرجع محلی استفاده می‌شود. بیضوی‌های Bessel 1841، Clark 1866،international 1924 ، krasovsky 1940 و  GRS1980 برخی دیگر از بیضوی‌های مرجع مورد استفاده در کشورهای مختلف هستند.

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.