Svislý údaj - Vertical datum

A vertikální vztažný bod nebo výškový údaj je referenční plocha pro svislé polohy, tak jako výšky funkcí Země včetně terén, batymetrie, hladina vody a člověkem vytvořené struktury; v každém konkrétním případě musí být jeden přiřazen, i když libovolně, a běžně přijímaná kritéria pro vertikální vztažný bod zahrnují následující přístupy:
- Přílivová, na základě hladina moře když nastanou konkrétní podmínky, jako např NOAA je Národní geodetický průzkum - vyrobené přílivové základny;
- Gravimetrické, založené na a geoid; nebo geodetické, na základě toho samého elipsoidní modely Země, které se používají při výpočtu horizontálního vztažného bodu, například plánované gravimetrické a NOAA Globální navigační satelitní systémy (GNSS) na základě Datum roku 2022 ten rok má být vydán Národním geodetickým průzkumem.
Mezi prominentní vertikální údaje používané profesionály patří National Geodetic Vertical Datum of 1929 a Severoamerický vertikální datum z roku 1988.
Metody
Běžně se výšky často uvádějí výše hladina moře „i když to, co„ hladina moře “ve skutečnosti znamená, je složitější problém, než by se na první pohled mohlo zdát: výška mořské hladiny v kterémkoli místě a čase je výsledkem mnoha účinků, včetně vln, větru a proudů, atmosférického tlaku přílivy a odlivy, topografie a dokonce rozdíly v gravitační síle kvůli přítomnosti hor atd.
Pro účely měření výšky objektů na zemi se obvykle používá vztažný bod průměrná hladina moře (MSL). Toto je přílivový údaj, který je popsán jako aritmetický průměr hodinové nadmořské výšky vody během konkrétního 19letého cyklu. Tato definice zprůměruje přílivové výšky a minima (způsobené gravitačními účinky slunce a měsíce) a krátkodobé variace. Neodstraní účinky lokální gravitační síly, a tak se výška MSL ve srovnání s geodetickým vztahem bude lišit po celém světě, a dokonce i po jedné zemi. Země mají tendenci volit průměrnou hladinu moře v jednom konkrétním bodě, která se použije jako standardní „hladina moře“ pro všechny mapování a geodetické práce v dané zemi. (Například ve Velké Británii je národní svislý údaj, Ordnance Datum Newlyn, je založeno na tom, co byla průměrná hladina moře v Newlyn v Cornwall mezi lety 1915 a 1921).[1] Nulová nadmořská výška definovaná jednou zemí však není stejná jako nulová nadmořská výška definovaná jinou zemí (protože MSL není všude stejná), a proto se lokálně definované vertikální vztažné body od sebe liší.
Při výběru vztažného bodu pro se používá jiný princip námořní mapy. Z bezpečnostních důvodů musí být námořník schopen znát minimální hloubku vody, která by se mohla kdykoli vyskytnout. Z tohoto důvodu se hloubky a přílivy a odlivy na námořním grafu měří relativně k datum grafu, což je definováno jako úroveň, pod kterou příliv zřídka klesá. Jak přesně je zvoleno, závisí na přílivovém režimu v mapované oblasti a na politice hydrografického úřadu, který danou mapu vytváří; typická definice je Nejnižší astronomický příliv (nejnižší příliv předvídatelný vlivem gravitace) nebo Střední spodní odliv (průměrný nejnižší příliv každého dne), ačkoli MSL se někdy používá ve vodách s velmi nízkým přílivovým rozsahem.
Naopak, má-li loď bezpečně projít pod nízkým mostem nebo horním napájecím kabelem, musí námořník znát minimální vzdálenost mezi stožárem a překážkou, ke které dojde při přílivu. V důsledku toho jsou odstupy mostů atd. Uvedeny vzhledem k nulovému bodu na základě vysokého přílivu, jako je například Nejvyšší astronomický příliv nebo Střední prameny vysoké vody.
Hladina moře nezůstává po celou dobu konstantní geologický čas, a proto jsou přílivové datumy méně užitečné při studiu velmi dlouhodobých procesů. V některých situacích hladina moře vůbec neplatí - například pro mapování povrchu Marsu - vynucení použití jiné „nulové výšky“, například středního poloměru.
Geodetický vertikální vztažný bod zabírá určitý konkrétní nulový bod a vypočítává výšky na základě použitého geodetického modelu bez dalšího odkazu na hladiny moře. Výchozím referenčním bodem je obvykle měřič přílivu a odlivu, takže v tomto bodě by se geodetické a přílivové údaje mohly shodovat, ale kvůli změnám hladiny moře se tyto dvě stupnice nemusí shodovat jinde. Příkladem geodetického základu založeného na gravitaci je NAVD88, používaný v Severní Americe, na kterou se odkazuje v bodě v Quebec, Kanada. Elipsoidní základny jako např WGS 84, GRS80 nebo NAD83 použít teoretický povrch, který se může výrazně lišit od geoid.
Typy
Mezi běžné typy svislých údajů patří:[2]
- Povrch elipsoidu vztažného bodu, jehož výsledkem je elipsoidní výška
- Průměrná hladina moře popsaná gravitací geoid, čímž se získá ortometrická výška[1][3]
Spolu se zeměpisnou šířkou a zeměpisná délka , výška poskytuje trojrozměrný geodetické souřadnice nebo zeměpisné souřadnice pro umístění.[4]
Chcete-li zcela určit umístění topografického prvku na Zemi, na ní nebo nad ní, musíte také určit svislou vzdálenost od středu nebo povrchu Země. Země není koule, ale nepravidelný tvar přibližující se k biaxiální elipsoid. Je téměř sférický, ale má rovníkové vyboulení, takže poloměr na rovníku je asi o 0,3% větší než poloměr měřený póly. Kratší osa se přibližně shoduje s osou otáčení. Ačkoli první navigátoři mysleli na moře jako na rovný povrch, který lze použít jako vertikální vztažný bod, ve skutečnosti tomu tak není. Země má řadu stejných vrstev potenciální energie v rámci jeho gravitační pole. Výška je měření v pravém úhlu k tomuto povrchu, zhruba směrem ke středu Země, ale místní variace činí ekvipotenciální vrstvy nepravidelné (i když zhruba elipsoidní). Volba vrstvy, která se má použít pro definování výšky, je libovolná.
Příklady
- Austrálie: Australský výškový údaj
- Rakousko, Albánie a dříve Jugoslávský republiky: Metry nad Jadranem
- Německo: Normální, před kterým je Normalnull
- Velká Británie: Ordnance Datum Newlyn
- Holandsko: Amsterdamský arzenál Datum, byl také používán Prusko
- Švýcarsko: Metry nad mořem
- Spojené státy: National Geodetic Vertical Datum of 1929, Severoamerický vertikální datum z roku 1988 a rozdíl dvou v VERTCON
Viz také
- Datum grafu
- Referenční datum
- Vodorovný údaj
- Nivelace
- Referenční výška referenčního bodu
- Vertikální offshore referenční rámce
- Výška nad úrovní terénu
- Výška nad mořem
- Výška nad průměrem terénu
Reference
- ^ A b Průvodce koordinací systémů ve Velké Británii (PDF), D00659 v2.3, Ordnance Survey, březen 2015, vyvoláno 2015-06-22
- ^ Taylor, Chuck. „Vyhledání bodu na Zemi“. Citováno 4. března 2014.
- ^ Technická zpráva DMA Geodézie pro laiky, The Defense Mapping Agency, 1983
- ^ Kwok, Oddělení geodetického průzkumu Pozemkové oddělení Hong Kong. „Transformace geodetické základny, str.24“ (PDF). Oddělení geodetického průzkumu Pozemkové oddělení Hongkong. Citováno 4. března 2014.
externí odkazy
- Přílivové datumy, vyrobené pro NOAA podle jeho Národní geodetický průzkum