Geodetski referentni okviri

Geodetski referentni okviri
Osnovni pojmovi
Geodetski referentni okviri
1
International Organization for
Standardization (ISO)
ISO/TC211 Geographic information/Geomatics
• ISO/DIS 6709: Standard reprezentation of
geographic point location by coordinates,
2007.
• ISO/DIS 19104: Terminology, 2003.
• ISO/TC 211 1013: Spatial referencing by
coordinates, 2000.
Geodetski referentni okviri
2
- Koordinate (eng. coordinate): n brojeva
koji određuju položaj točke u ndimenzionalnom prostoru.
- Točka (eng. point): 0-dimenzonalna
geometrijska primitiva koja predstavlja
položaj.
- Geometrijska primitiva (eng. geometric
primitive): geometrijski objekt koji
predstavlja jedinstven, homogen element
prostora.
Geodetski referentni okviri
3
- Koordinatni sustav (eng. coordinate
system, nj. Koordinatensystem): skup
matematičkih zakonitosti koje definiraju
kako će koordinate biti pridružene
točkama.
Geodetski referentni okviri
4
- Koordinatni referentni sustav ili
referentni sustav (eng. coordinate reference
system, nj. Koordinatenbezugssystem):
koordinatni sustav koji je vezan za realni svijet
s pomoću datuma.
To je proširenje pojma koordinatnog sustava
kojim se obuhvaća definiranje dodatnih veličina
koje karakteriziraju matematičko-fizikalne odnose
unutar sustava. Npr. pridruživanjem modela polja
ubrzanja sile teže koordinatnom sustavu ili
pridruživanjem vremenskih promjena (gibanje
polova, precesija, nutacija, gibanje tektonskih
ploča,...).
Geodetski referentni okviri
5
- Koordinatni referentni okvir ili referentni
okvir (eng. reference frame, nj.
Bezugsramen): realizacija referentnog
sustava.
- Kartezijev koordinatni sustav:
koordinatni sustav koji definira položaj
točaka u odnosu na N međusobno
okomitih osi (u geodeziji je najčešće N=1,
2, ili 3).
Geodetski referentni okviri
6
- Složeni referentni koordinatni sustav:
opis položaja uz pomoć dva neovisna
referentna koordinatna sustava.
Primjer: karta - položaj u jednom
referentnom koordinatnom sustavu, a
visinska predstava u drugom.
Geodetski referentni okviri
7
- Galileov referentni okvir: koordinatni okvir
s proizvoljnim rotacijama i proizvoljnim
ubrzanjem ishodišta u odnosu na drugi
koordinatni okvir.
- Inercijalni referentni okvir: koordinatni
okvir u mirovanju ili u gibanju stalnom brzinom
i pravolinijski u odnosu na neki drugi
inercijalni sustav.
Za ove okvire vrijedi relativistički Galilejev
princip koji kaže da su svi inercijalni sustavi
jednako vrijedni, tj. unutar njih vrijede isti
fizikalni zakoni. Geodetski referentni okviri
8
- Kvazi inercijalni okvir: okvir koji se giba
pravolinijski (samo translacije) s proizvoljno
ubrzavajućim ishodištem u odnosu na drugi
koordinatni okvir.
Kvazi inercijalni okvir se uvodi jer nije
moguće strogo definirati globalni inercijalni
sustav te se uvodi kao Zemaljski-centriran
okvir koji ubrzava zbog gibanja Zemlje oko
Sunca ali ne rotira.
Govoreći u duhu teorije relativnosti bolji
izraz bi bio pseudo-inercijalni okvir.
Geodetski referentni okviri
9
- Datum (eng. datum): parametar ili skup
parametara koji definiraju položaj
ishodišta, mjerilo, i orijentaciju
koordinatnog sustava.
- Geodetski datum (eng. geodetic datum):
datum koji definira vezu koordinatnog
sustava s obzirom na Zemlju.
- Lokalni datum (eng. local datum): datum
koji opisuje odnos koordinatnog sustava i
lokalnih referenci (npr. lokalne točke).
Geodetski referentni okviri
10
- Geodetski koordinatni sustav ili
Elipsoidni koordinatni sustav (eng.
geodetic coordinate system or ellipsoidal
coordinate system): koordinatni sustav u
kojem je položaj definiran s pomoću
geodetske (elipsoidne) širine (latitude),
geodetske (elipsoidne) duljine i (u
trodimenzionalnom slučaju) elipsoidne
visine.
Geodetski referentni okviri
11
- Geodetska širina (latituda) (eng. geodetic
latitude): kut između ekvatorske ravnine i
okomice na elipsoid koja prolazi kroz
promatranu točku. Pozitivna kad se gibamo
prema sjeveru od ekvatora. Isto što i
elipsoidna širina.
- Geodetska duljina (longituda) (eng.
geodetic longitude): kut između ravnine
početnog meridijana do ravnine meridijana
promatrane točke. Pozitivan kada se gibamo
prema istoku. Isto što i elipsoidna duljina.
Geodetski referentni okviri
12
- Geodetska visina (eng. geodetic height):
udaljenost točke od elipsoida mjerena duž
okomice (normale) na elipsoid kroz
promatranu točku. Pozitivna kada je točka
van elipsoida. Isto što i elipsoidna visina.
- Elipsoid (eng. ellipsoid): ploha koja se
dobije rotacijom elipse oko glavne osi.
- Velika poluos elipsoida (eng. semi-mayor
axis): najdulji radijus elipsoida.
- Mala poluos elipsoida (eng. semi-minor
axis): najkraći radijus elipsoida.
Geodetski referentni okviri
13
- Spljoštenost elipsoida (eng. flattening):
omjer razlike između velike i male poluosi
elipsoida s velikom poluosi: f=(a-b)/a.
- Meridijan (eng. meridian): presjek elipsoida s
ravninom koja sadrži veliku poluos elipsoida.
- Početni meridijan ili nulti meridijan (eng.
prime meridian or zero meridian): meridijan od
kojeg se počinju računati duljine drugih
meridijana.
Geodetski referentni okviri
14
- Greenwich meridijan (eng. Greenwich
meridian): meridijan koji prolazi kroz Airy
Transit Circle at the Royal Observatory
Greenwich, United Kingdom.
Nivo-elipsoid: idealizirano fizikalnomatematičko tijelo koje služi kao
aproksimacija Zemlja u prvom približenju.
Rubna ploha nivo-elipsoida je rotacijski
elipsoid.
Geodetski referentni okviri
15
- Geoid (eng. geoid): referentna nivo ploha
potencijala ubrzanja sile teže koja opisuje
oblik Zemlje. Ploha geoida se u prvom
približenju poistovjećuje s srednjom razinom
mora. Služi kao referentna ploha za
ortometrijske visine, geopotencijalne kote i
dinamičke visine.
- Ortonormirana baza prostora:
podrazumijeva da su vektori baze
međusobno okomiti i imaju jediničnu duljinu.
Geodetski referentni okviri
16
- Transformacija koordinata (eng.
coordinate transformation): promjene
koordinata iz jednog koordinatnog
referentnog sustava u drugi koordinatni
referentni sustav zasnovanog na drugom
datumu kroz jedan na jedan vezu.
- Konverzija koordinata (eng. coordinate
conversion): promjena koordinata s
obzirom na jedan na jedan vezu iz jednog
koordinatnog sustava u drugi koji imaju isti
datum (primjer: između geodetskog i
kartezijevog koordinatnog sustava).
Geodetski referentni okviri
17
- Baricentar (eng. barycenter): centar masa
jednog ili više tijela (npr. Zemlje i Mjeseca ili
Solarnog sustava,...).
Baricentar sustava Zemlja - Mjesec se
nalazi na liniji koja spaja centar masa Zemlje
i Mjeseca i nalazi se oko 1700 km unutar
Zemlje.
- Fizička površina Zemlje: dinamička ploha
koja razdvaja krutu od tekuće i plinovite
Zemlje.
Geodetski referentni okviri
18
- Vertikalni koordinatni sustav ili visinski
sustav (eng. vertical coordinate system):
jedno dimenzionalni koordinatni sustav
korišten za mjerenje visina s obzirom na
visine u gravitacijskom polju ili za mjerenje
dubina.
- Vertikalni datum (eng. vertical datum):
datum koji definira odnos visina u
gravitacijskom polju s obzirom na Zemlju.
Geodetski referentni okviri
19
- Srednja razina mora (eng. mean sa level):
prosječna razina površine mora s obzirom
na sve faze Zemljinih plimnih valova i
sezonske promjene.
- Visina ili altituda (eng. height or altitude):
udaljenost točke od izabrane referentne
plohe duž linije koja je okomita na tu plohu.
- Visine s obzirom na gravitacijsko polje
(eng. gravity-related height): visine koje
ovise o polju ubrzanja sile teže.
Geodetski referentni okviri
20
- Polarni koordinatni sustav (eng. polar
coordiante system): koordinatni sustav u
kojem je položaj određen s obzirom na
udaljenost i smjer(ove) od ishodišnog(ih)
smjera(ova). U trodimenzionalnom
sustavu sferni koordinatni sustav.
- Dubina (eng. depth): udaljenost točke od
izabrane referentne plohe mjerena prema
dolje (pozitivan smjer) duž okomice kroz
promatranu točku na plohu. Dubine iznad
referentne plohe ima negativne vrijednosti.
Geodetski referentni okviri
21
- Koordinirano univerzalno vrijeme (eng.
Coordinated Universal Time (UTC)): skala
vremena definirana od Bureau
International des Poids et Measurements
(International Bureau of Weights and
Measures) and the International Earth
Rotation Service (IERS) koje formiraju
osnovu standarda za frekvenciju i vrijeme.
Geodetski referentni okviri
22
- Teorija relativnosti: teorija koju je razvio
A. Einstein. Dijeli se na specijalnu teoriju
koja definira relativni odnos tijela u dva
koordinatna sustava i opću teoriju koja
uzima u obzir utjecaj razlike gravitacijskog
polja.
Geodetski referentni okviri
23
- Prostorno-vremenski kontinuum (eng.
space-time continuum): ujedinjenje prostora
i vremena u četverodimenzionalni kontinuum
koji se koristi u teoriji relativnosti.
- Točka: događaj u četverodimanzionalnom
prostorno-vremenskom kontinuumu.
Geodetski referentni okviri
24

Download Report