Geografisk koordinatsystem

Article

July 5, 2022

Det geografiske koordinatsystemet (GCS) er et sfærisk eller ellipsoidalt koordinatsystem for å måle og kommunisere posisjoner direkte på jorden som breddegrad og lengdegrad. Det er det enkleste, eldste og mest brukte av de ulike romlige referansesystemene som er i bruk, og danner grunnlaget for de fleste andre. Selv om breddegrad og lengdegrad danner en koordinattuppel som et kartesisk koordinatsystem, er det geografiske koordinatsystemet ikke kartesisk fordi målingene er vinkler og ikke er på en plan overflate. En fullstendig GCS-spesifikasjon, slik som de som er oppført i EPSG- og ISO 19111-standardene , inkluderer også et valg av geodetisk datum (inkludert en jordellipsoide), ettersom forskjellige datum vil gi forskjellige bredde- og lengdegradsverdier for samme sted.

Historie

Oppfinnelsen av et geografisk koordinatsystem er generelt kreditert Eratosthenes fra Kyrene, som komponerte sin nå tapte geografi ved biblioteket i Alexandria på 300-tallet f.Kr. Et århundre senere forbedret Hipparchus fra Nicaea dette systemet ved å bestemme breddegrad fra stjernemålinger i stedet for solhøyde og bestemme lengdegrad ved tidspunkter for måneformørkelser, i stedet for dødregning. I det 1. eller 2. århundre kompilerte Marinus of Tyre en omfattende gazetteer og matematisk plottet verdenskart ved hjelp av koordinater målt østover fra en nominell meridian ved det vestligste kjente landet, kalt Fortunate Isles, utenfor kysten av det vestlige Afrika rundt Kanariøyene eller Kapp Verde. Øyer, og målt nord eller sør for øya Rhodos utenfor Lilleasia. Ptolemaios krediterte ham for full adopsjon av lengde- og breddegrad, i stedet for å måle breddegrad i form av lengden på midtsommerdagen. Ptolemaios' geografi fra 2. århundre brukte den samme nominelle meridianen, men målte breddegrad fra ekvator i stedet. Etter at arbeidet deres ble oversatt til arabisk på 900-tallet, korrigerte Al-Khwārizmīs Book of the Description of the Earth Marinus og Ptolemaios sine feil angående lengden av Middelhavet, noe som førte til at middelaldersk arabisk kartografi brukte en nominell meridian rundt 10° øst for Ptolemaios sin linje. Matematisk kartografi ble gjenopptatt i Europa etter Maximus Planudes' gjenoppretting av Ptolemaios' tekst litt før 1300; teksten ble oversatt til latin i Firenze av Jacobus Angelus rundt 1407. I 1884 var USA vertskap for den internasjonale meridiankonferansen, hvor representanter fra tjuefem nasjoner deltok. Tjueto av dem ble enige om å bruke lengdegraden til Royal Observatory i Greenwich, England som nullreferanselinjen. Den dominikanske republikk stemte mot forslaget, mens Frankrike og Brasil avsto. Frankrike vedtok Greenwich Mean Time i stedet for lokale bestemmelser fra Paris Observatory i 1911.

Bredde- og lengdegrad

"Breddegraden" (forkortelse: Lat., φ eller phi) til et punkt på jordens overflate er vinkelen mellom ekvatorialplanet og den rette linjen som går gjennom det punktet og gjennom (eller nær) jordens sentrum. Linjer som forbinder punkter på samme breddegrad sporer sirkler på jordoverflaten kalt paralleller, siden de er parallelle med ekvator og med hverandre. Nordpolen er 90° N; Sydpolen er 90° S. 0° breddegradsbredde er betegnet Ekvator, grunnplanet til alle geografiske koordinatsystemer. Ekvator deler kloden inn i den nordlige og den sørlige halvkule. "Lengdegraden" (forkortelse: Long., λ eller lambda) til et punkt på jordoverflaten er vinkelen øst eller vest for en referansemeridian til en annen meridian som går gjennom det punktet. Alle meridianer er halvdeler av store ellipser (ofte kalt storsirkler), som konvergerer på nord- og sørpolen. Meridianen til British Royal Observatory i Greenwich, i sørøst i London, England, er den internasjonale prime meridianen, selv om noen organisasjoner – som det franske Institut national de l'information géographique et forestière – fortsetter å bruke andre meridianer for