نظام الإسناد الجيوديسي 1980

تحتاج هذه المقالة إلى مصادر إضافية للتحقق . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة بإضافة مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها. البحث عن المصادر:  "Geodetic Reference System 1980" – الأخبار  · الصحف  · الكتب  · العلماء  · JSTOR ( فبراير 2009 ) ( تعرف على كيفية ووقت إزالة هذه الرسالة )

Geodesy
Fundamentals Geodesy Geodynamics Geomatics History
Concepts Geographical distance Geoid Figure of the Earth (radius and circumference) Geodetic coordinates Geodetic datum Geodesic Horizontal position representation Latitude / Longitude Map projection Reference ellipsoid Satellite geodesy Spatial reference system Spatial relations Vertical positions
Technologies Global Nav. Sat. Systems (GNSSs) Global Pos. System (GPS) GLONASS (Russia) BeiDou (BDS) (China) Galileo (Europe) NAVIC (India) Quasi-Zenith Sat. Sys. (QZSS) (Japan) Discrete Global Grid and Geocoding
Standards (history) NGVD 29 Sea Level Datum 1929 OSGB36 Ordnance Survey Great Britain 1936 SK-42 Systema Koordinat 1942 goda ED50 European Datum 1950 SAD69 South American Datum 1969 GRS 80 Geodetic Reference System 1980 ISO 6709 Geographic point coord. 1983 NAD 83 North American Datum 1983 WGS 84 World Geodetic System 1984 NAVD 88 N. American Vertical Datum 1988 ETRS89 European Terrestrial Ref. Sys. 1989 GCJ-02 Chinese obfuscated datum 2002 Geo URI Internet link to a point 2010 International Terrestrial Reference System Spatial Reference System Identifier (SRID) Universal Transverse Mercator (UTM)
v t e

يتكون نظام الإسناد الجيوديسي 1980 (GRS80) من شكل بيضاوي مرجعي عالمي ونموذج جاذبية طبيعي . [ 1 ] [ ^{2 ] [3]} وقد تبع نموذج الجاذبية GRS80 نماذج الجاذبية الأرضية الأحدث والأكثر دقة ، ولكن شكل بيضاوي المرجع GRS80 لا يزال الأكثر دقة في الاستخدام لأنظمة الإسناد الإحداثي ، على سبيل المثال بالنسبة لنظام الإسناد الجيوديسي الدولي (ITRS ) ونظام الإسناد الجيوديسي الأوروبي (ETRS89 ) و(بخطأ تقريب 0.1 مم) لنظام WGS 84 المستخدم لنظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية ( GPS ) الأمريكي.

الجيوديسيا هو العلم الذي يتعامل مع قياس وتمثيل الأرض ، ومجال جاذبيتها والظواهر الجيوديناميكية ( الحركة القطبية ، والمد والجزر الأرضي ، وحركة القشرة الأرضية) في الفضاء ثلاثي الأبعاد المتغير مع الزمن.

الجيود هو في الأساس شكل الأرض المجرد من سماتها الطبوغرافية. إنه سطح توازن مثالي لمياه البحر، ومتوسط ​​مستوى سطح البحر في غياب التيارات واختلافات الضغط الجوي وما إلى ذلك، ويستمر تحت الكتل القارية. الجيود، على عكس القطع الناقص، غير منتظم ومعقد للغاية بحيث لا يعمل كسطح حسابي لحل المشكلات الهندسية مثل تحديد موضع النقطة. يُطلق على الفصل الهندسي بينه وبين القطع الناقص المرجعي التموج الجيودي، أو بشكل أكثر شيوعًا فصل الجيود عن القطع الناقص، N. ويختلف عالميًا بين±110 م .

يتم وصف القطع الناقص المرجعي ، والذي يتم اختياره عادةً ليكون بنفس حجم (حجم) الجيود، من خلال شبه محوره الرئيسي (نصف قطر خط الاستواء) a وتسويته f . الكمية f  = ( a −b )/ a ، حيث b هو شبه المحور الثانوي (نصف القطر القطبي)، هي كمية هندسية بحتة. يتم تحديد الإهليلجية الميكانيكية للأرض (التسطيح الديناميكي، الرمز J 2 ₎ بدقة عالية من خلال ملاحظة اضطرابات مدار القمر الصناعي. علاقتها بالتسطيح الهندسي غير مباشرة. تعتمد العلاقة على توزيع الكثافة الداخلية.

وضع نظام الإسناد الجيوديسي لعام 1980 (GRS 80)6 378 137  م محور شبه رئيسي وتسوية 1 ⁄ 298.257222101 . تم اعتماد هذا النظام في الجمعية العامة السابعة عشرة للاتحاد الدولي للجيوديسيا والجيوفيزياء ( IUGG ) في كانبيرا، أستراليا، 1979.

كان نظام GRS 80 المرجعي مستخدمًا في الأصل بواسطة النظام الجيوديسي العالمي لعام 1984 (WGS 84). والآن يختلف الشكل الإهليلجي المرجعي لنظام WGS 84 قليلاً بسبب التحسينات اللاحقة. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

إن الأنظمة العديدة الأخرى التي كانت تستخدمها بلدان مختلفة لخرائطها ومخططاتها أصبحت خارج الاستخدام تدريجياً مع انتقال المزيد والمزيد من البلدان إلى أنظمة مرجعية عالمية مركزية الأرض باستخدام القطع الناقص المرجعي GRS80.

عادة ما يتم تعريف القطع الناقص المرجعي من خلال شبه محوره الرئيسي (نصف القطر الاستوائي) وشبه محوره الثانوي (نصف القطر القطبي) أو نسبة العرض إلى الارتفاع أو التسوية ، ولكن GRS80 هو استثناء: هناك حاجة إلى أربعة ثوابت مستقلة للحصول على تعريف كامل. يختار GRS80 مثل هذه ، و، و ، مما يجعل الثابت الهندسي كمية مشتقة. ${\displaystyle a}$${\displaystyle b}$ ${\displaystyle (b/a)}$ ${\displaystyle f}$${\displaystyle a}$${\displaystyle GM}$${\displaystyle J_{2}}$${\displaystyle \omega }$${\displaystyle f}$

تعريف الثوابت الهندسية

المحور شبه الرئيسي = نصف القطر الاستوائي = ؛${\displaystyle a=6\,378\,137\,\mathrm {m} }$

تعريف الثوابت الفيزيائية

ثابت الجاذبية الأرضية يتم تحديده من خلال ثابت الجاذبية وكتلة الأرض مع الغلاف الجوي ؛${\displaystyle GM=3986005\times 10^{8}\,\mathrm {m^{3}/s^{2}} }$

عامل الشكل الديناميكي ؛${\displaystyle J_{2}=108\,263\times 10^{-8}}$

السرعة الزاوية للدوران ؛${\displaystyle \omega =7\,292\,115\times 10^{-11}\,\mathrm {s^{-1}} }$

الثوابت الهندسية المشتقة (التقريب الكامل)

التسوية = = 0.003 352 810 681 183 637 418؛${\displaystyle f}$

معكوس التسوية = = 298.257 222 100 882 711 243؛${\displaystyle 1/f}$

المحور شبه الثانوي = نصف القطر القطبي = = 6 356 752.314 140 347 م؛${\displaystyle b}$

نسبة العرض إلى الارتفاع = = 0.996 647 189 318 816 363؛${\displaystyle b/a}$

متوسط ​​نصف القطر كما حدده الاتحاد الدولي للجيوديسيا والجيوفيزياء (IUGG): = 6 371 008.7714 م؛${\displaystyle R_{1}=(2a+b)/3}$

متوسط ​​نصف القطر الحقيقي = = 6 371 007.1809 م؛${\displaystyle R_{2}}$

نصف قطر الكرة ذات الحجم نفسه = = 6 371 000.7900 م؛${\displaystyle R_{3}=(a^{2}b)^{1/3}}$

الانحراف الخطي = = 521 854.0097 م؛${\displaystyle c={\sqrt {a^{2}-b^{2}}}}$

انحراف المقطع الإهليلجي عبر الأقطاب = = 0.081 819 191 0428؛${\displaystyle e={\frac {\sqrt {a^{2}-b^{2}}}{a}}}$

نصف قطر الانحناء القطبي = = 6 399 593.6259 م؛${\displaystyle a^{2}/b}$

نصف قطر الانحناء الاستوائي لخط الزوال = = 6 335 439.3271 م؛${\displaystyle b^{2}/a}$

الربع الزوالي = 10001965.7292 متر؛

الثوابت الفيزيائية المشتقة (تقريبية)

فترة الدوران ( اليوم النجمي ) = = 86 164.100 637 ثانية${\displaystyle 2\pi /\omega }$

الصيغة التي تعطي مركزية الكرة الكروية GRS80 هي: ^[1]

${\displaystyle e^{2}={\frac {a^{2}-b^{2}}{a^{2}}}=3J_{2}+{\frac {4}{15}}{\frac {\omega ^{2}a^{3}}{GM}}{\frac {e^{3}}{2q_{0}}},}$

أين

${\displaystyle 2q_{0}=\left(1+{\frac {3}{e'^{2}}}\right)\arctan e'-{\frac {3}{e'}}}$

و (لذا ). يتم حل المعادلة تكراريًا لإعطاء ${\displaystyle e'={\frac {e}{\sqrt {1-e^{2}}}}}$${\displaystyle \arctan e'=\arcsin e}$

${\displaystyle e^{2}=0.00669\,43800\,22903\,41574\,95749\,48586\,28930\,62124\,43890\,\ldots }$

الذي يعطي

${\displaystyle f=1/298.25722\,21008\,82711\,24316\,28366\,\ldots .}$

• مواصفات GRS 80