Преобразование широты и долготы в плоские прямоугольные координаты

<< Click to Display Table of Contents >>

Navigation:  ГЛАВНОЕ МЕНЮ для окон-чертежей > Меню Сервис > Преобразования геодезических координат >

Преобразование широты и долготы в плоские прямоугольные координаты

 

 

Диалог Пересчет геодезических координат в плоские прямоугольные вызывается при выборе пункта меню Сервис / Преобразования геодезических координат / Преобразовать широту и долготу в плоские прямоугольные координаты... .

 

Вычисление плоских прямоугольных координат по заданным широте и долготе можно произвести для систем координат СК-42, СК-95, ПЗ-90, ПЗ-90.02, ПЗ-90.11, ГСК-2011, WGS-84, ITRF-2008.

Системы координат отличаются друг от друга параметрами отсчетного эллипсоида (большая ось эллипсоида и сжатие эллипсоида), а также положением эллипсоида относительно центра Земли.

 

Плоские прямоугольные координаты - это линейные величины, определяющие положение точек на плоскости, на которой отображена в заданной картографической проекции ограниченная часть поверхности отсчетного эллипсоида.

Осями координат являются прямолинейные изображения экватора эллипсоида и осевого меридиана соответствующей зоны, пересекающиеся под прямым углом.

 

 

 

 

Система координат (эллипсоид), в которой заданы исходные геодезические координаты - выбирается система координат (что приводит к выбору отсчетного эллипсоида).

 

Вид проекции вычисляемых плоских координат - выбирается один из двух видов картографической проекции : проекция Гаусса-Крюгера или проекция UTM (Universal Transverse Merkator).

 

Обе проекции являются равноугольными поперечно-цилиндрическими.

 

Основное отличие этих проекций друг от друга:

 

* В проекции Гаусса-Крюгера осевой меридиан изображается без искажений (масштаб длин m = 1).

Наибольшие искажения на краях зоны. На краях зоны в средних широтах частный масштаб длин m ~ 1,0009.

 

* В UTM на осевом меридиане частный масштаб длин m = 0,9996.

В проекции образуются две параллельные среднему меридиану линии нулевых искажений, расположенные на расстоянии около 180 км по обе от него стороны.

На границе зон в южных широтах частный масштаб длин приблизительно равен 1,0003.

 

Кроме того, у этих проекций разная нумерация 6-градусных (между меридианами) зон, на которые разбивается отсчетный эллипсоид.

Разделение на 6-градусные зоны является основным, но в некоторых случаях бывает использование 3-градусных зон, а также бывают специальные зоны для некоторых территорий.

 

 

Параметры земного эллипсоида - выводится справочная информация об отсчетном эллипсоиде выбранной системы координат - длина большой полуоси эллипсоида и сжатие эллипсоида.

Сжатие эллипсоида = (Длина большой полуоси - Длина малой полуоси) / Длина большой полуоси.

 

 

Вычисление долготы осевого меридиана

 

- исходя из 6-градусной зоны, в которую попадает точка - используются 6-градусные зоны с осевыми меридианами 3°, 9°, 15°, 21°, 27°, 33°, 39°, 45°, 51° и т.д.

Зона с осевым меридианом 3° имеет номер 1.

Точка с долготой 44° 2' 3.164", показанная в приведенном выше примере диалога, попадает в зону с осевым меридианом 45° (зона № 8, от 42° до 48°).

 

- задать точное значение долготы осевого меридиана - вводится точное значение долготы осевого меридиана, который будет являться вертикальной осью прямоугольной системы координат:

.

Подобный способ может быть использован в случаях, когда требуется получить меньшие погрешности координат в области относительно небольшого размера, находящейся на краю 6-градусной зоны (чем ближе точка к осевому меридиану, тем искажения меньше).

 

Кроме того, этим способом можно воспользоваться и тогда, когда исходные точки располагаются в области, которая больше 6 градусов по долготе, но требуется, чтобы все точки оказались в одной прямоугольной системе координат (понимая, что с удалением от осевого меридиана увеличивается погрешность координат точек).

 

Также можно использовать точное значение меридиана и в случае, когда область с точками не особо большая, но попадает в две смежные 6-градусные зоны.

Прямоугольные координаты точек, попадающих в разные 'стандартные' 6-градусные зоны и вычисленные относительно разных осевых меридианов не получится использовать совместно.

 

 

 

Формат столбцов с углами - задается формат для вывода значений углов (широты и долготы) в таблице :

 

- градусы - например, 56.291805°.

 

- градусы, минуты, секунды - например, 56° 17' 30.498".

 

Формат выводимых углов не влияет на формат углов при вводе исходной информации в таблицу.

В любом случае можно вводить :

- градусы (дробное число);

- градусы (целое число) и, через пробел, минуты (дробное число);

- градусы (целое число) и, через пробел, минуты (целое число) и, через пробел, секунды(дробное число).

Значки градусов, минут и секунд при вводе не нужны.

 

Добавить значки гр., мин., сек - если отмечено, то при выводе значений углов добавляются значки градусов, минут, секунд.

 

 

Знаков после точки - задается количество знаков после десятичной точки для столбцов с углами и столбцов с координатами.

 

 

 

Направления осей координат - задаются направления для осей прямоугольной системы координат:

 

- координата X на север, координата Y - на восток;

- координата X на восток, координата Y - на север.

 

В таблице первой всегда выводится координата X.

Координата на север отсчитывается от экватора.

 

 

 

Добавить номер зоны к координате на восток - если отмечено, то к прямоугольной координате на восток слева добавляется номер 6-градусной зоны.

Если задано точное значение долготы осевого меридиана и это значение не совпадает ни с одним 'стандартным' осевым меридианом, то к координате на восток номер зоны не добавляется при любом состоянии рассматриваемого управляющего элемента.

 

В приведенном выше примере координата на восток равна 8440197.732580.

Самая левая цифра '8' - это номер зоны, в которую попадает точка, то есть собственно к координатам эта цифра не имеет никакого отношения.

Подобная система принята исключительно для того, чтобы можно было понять, к какой зоне относятся координаты, т.к. внутри каждой зоны координаты могут быть абсолютно одинаковыми.

 

Имеется еще одна особенность у координат на восток.

Вычисляемая относительно осевого меридиана координата на восток может иметь как положительные, так и отрицательные значения.

Для того, чтобы все координаты на восток были положительными, после вычисления координаты относительно осевого меридиана, производится добавление к ней константы в размере 500 000 м.

После такой операции все горизонтальные координаты будут иметь положительные значения.

 

Вычисленное значение приведенной выше координаты будет равно -59802.26742 .

После добавления к ней 500000, координата станет равной 440197.73258 .

После добавления слева номера зоны координата преобразуется в 8440197.73258 .

 

 

 

Записать в новый файл-чертеж - при нажатии на эту кнопку производится создание и добавление в текущий проект нового файла-чертежа с названием "Новый чертеж.mn4" и запись в этот файл вычисленных точек.

Сразу на диск файл не записывается, при необходимости запись производится позднее.

Для приведенного выше примера диалога будет записана одна точка. Координаты X и Y точки берутся из таблицы диалога, а координате Z присваивается значение 0.0.

 

В таблице с точками нового файла-чертежа будут добавлены 2 пользовательских столбца - "Широта, градусов" и "Долгота, градусов", в которые записываются исходные геодезические широта и долгота точек :

 

 

 

 

Записать в новый текстовый файл... - после нажатия на эту кнопку вводится название файла (и его место на диске), в который произвести запись.

Формат углов и координат точек будет таким же, как настроен в таблице.

Для приведенного выше примера в файл записывается одна точка:

 

 

 

 

 

Исходную широту и долготу точек можно вводить непосредственно в таблицу, либо производить копирование/вставку, например, из Excel.