سیستم مختصات جغرافیایی

Article

July 5, 2022

سیستم مختصات جغرافیایی (GCS) یک سیستم مختصات کروی یا بیضی شکل برای اندازه گیری و برقراری ارتباط مستقیم موقعیت ها بر روی زمین به عنوان طول و عرض جغرافیایی است. این ساده ترین، قدیمی ترین و پرکاربردترین سیستم مرجع فضایی مختلف است که در حال استفاده هستند و پایه و اساس اکثر سیستم های دیگر را تشکیل می دهد. اگرچه طول و عرض جغرافیایی یک مجموعه مختصات مانند یک سیستم مختصات دکارتی را تشکیل می دهند، اما سیستم مختصات جغرافیایی دکارتی نیست زیرا اندازه گیری ها زاویه هستند و روی سطح مسطح نیستند. مشخصات کامل GCS، مانند موارد ذکر شده در استانداردهای EPSG و ISO 19111 ، همچنین شامل انتخابی از مبدأ ژئودتیکی (از جمله بیضی زمین) است، زیرا مبناهای مختلف مقادیر متفاوتی از طول و عرض جغرافیایی را برای یک مکان ایجاد می کنند.

تاریخ

اختراع یک سیستم مختصات جغرافیایی به طور کلی به اراتوستنس سیرنه ای نسبت داده می شود که جغرافیای گمشده خود را در قرن سوم قبل از میلاد در کتابخانه اسکندریه نوشت. یک قرن بعد، هیپارخوس نیقیه این منظومه را با تعیین عرض جغرافیایی از اندازه گیری های ستاره ای به جای ارتفاع خورشیدی و تعیین طول جغرافیایی با زمان بندی ماه گرفتگی، به جای محاسبه مرده، بهبود بخشید. در قرن 1 یا 2، Marinus of Tire نقشه جهانی گسترده ای را با استفاده از مختصات اندازه گیری شده در شرق از نصف النهار اصلی در غربی ترین سرزمین شناخته شده، به نام جزایر خوش شانس، در سواحل غرب آفریقا در اطراف قناری یا کیپ ورد، گردآوری کرد و نقشه جهان را به صورت ریاضی ترسیم کرد. جزایر، و در شمال یا جنوب جزیره رودس در آسیای صغیر اندازه گیری می شود. بطلمیوس به جای اندازه‌گیری طول وسط تابستان، طول و عرض جغرافیایی را به طور کامل قبول کرد. جغرافیای قرن دوم بطلمیوس از همان نصف النهار اصلی استفاده می‌کرد، اما به جای آن، عرض جغرافیایی را از استوا اندازه‌گیری می‌کرد. پس از ترجمه آثار آنها به عربی در قرن نهم، کتاب شرح زمین الخوارزمی اشتباهات مارینوس و بطلمیوس را در مورد طول دریای مدیترانه تصحیح کرد و باعث شد نقشه‌برداری عربی قرون وسطی از نصف النهار اول در حدود 10 درجه شرقی استفاده کند. خط بطلمیوس پس از بازیابی متن بطلمیوس توسط ماکسیموس پلانودس، کمی قبل از 1300، نقشه برداری ریاضی در اروپا از سر گرفته شد. این متن در حدود سال 1407 توسط یاکوبوس آنجلوس در فلورانس به لاتین ترجمه شد. در سال 1884، ایالات متحده میزبان کنفرانس بین المللی نصف النهار با حضور نمایندگانی از بیست و پنج کشور بود. 22 نفر از آنها موافقت کردند که طول رصدخانه سلطنتی در گرینویچ انگلستان را به عنوان خط مرجع صفر در نظر بگیرند. جمهوری دومینیکن به این طرح رای منفی داد و فرانسه و برزیل رای ممتنع دادند. فرانسه در سال 1911 ساعت گرینویچ را به جای تعیین‌های محلی توسط رصدخانه پاریس اتخاذ کرد.

طول و عرض جغرافیایی

"طول جغرافیایی" (مخفف: Lat., φ یا phi) یک نقطه در سطح زمین، زاویه بین صفحه استوایی و خط مستقیمی است که از آن نقطه و از (یا نزدیک) مرکز زمین می گذرد. خطوطی که نقاط هم عرض جغرافیایی را به هم می‌پیوندند، دایره‌هایی را روی سطح زمین نشان می‌دهند که موازی نامیده می‌شوند، زیرا با خط استوا و با یکدیگر موازی هستند. قطب شمال 90 درجه شمالی است. قطب جنوب 90 درجه جنوبی است. موازی 0 درجه عرض جغرافیایی استوا نامیده می شود، صفحه اصلی همه سیستم های مختصات جغرافیایی. استوا کره زمین را به نیمکره شمالی و جنوبی تقسیم می کند. "طول جغرافیایی" (مخفف: Long.، λ یا lambda) یک نقطه در سطح زمین، زاویه شرق یا غرب یک نصف النهار مرجع نسبت به نصف النهار دیگری است که از آن نقطه می گذرد. همه نصف النهارها نیمی از بیضی های بزرگ هستند (اغلب به آنها دایره های بزرگ می گویند) که در قطب شمال و جنوب همگرا می شوند. نصف النهار رصدخانه سلطنتی بریتانیا در گرینویچ، در جنوب شرقی لندن، انگلستان، نصف النهار اول بین المللی است، اگرچه برخی سازمان ها - مانند مؤسسه ملی اطلاعات جغرافیایی و جنگلداری فرانسه - به استفاده از نصف النهارهای دیگر برای