북아메리카 데이텀

North American Datum
1927년 북아메리카 데이텀의 기본역인 미아즈 목장 삼각측량역
지오디
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기초
개념
기술
표준(이력)

북미 기준점(NAD)은 현재 북미의 측지 네트워크를 정의하는 데 사용되는 수평 기준점이다. 기준점은 좌표계에 대한 "앵커" 점과 함께 지구의 형상에 대한 공식적인 설명이다. 측량, 지도 제작 및 토지 이용 계획에서 1927년의 북미 기준점(NAD 27)과 1983년의 북미 기준점(NAD 83)의 측량 또는 "수평" 측정을 위해 북미 기준점 2개를 사용하고 있다. 둘 다 약간 다른 가정과 측정에 기초한 측지학적 기준 시스템이다.

수직 측정은 평균 고수위(MHW) 위 또는 아래의 거리에 기초하여 1988년 북미 수직 기준점(NAVD 88)을 사용하여 계산한다.[1]

NAD 83은 NAVD 88과 함께 2022년 새로운 GPS 및 중력계 지오이드 모델 기반의 기하학적 기준 프레임과 지오포텐셜 기준점으로 대체될 예정이다.[2]

퍼스트 북미 데이텀

1901년 미국 코스트와 지리학 조사는 1866년의 클라크 엘립소이드에 기초하여 미국 표준 기준점이라고 불리는 국가 수평 기준을 채택했다. 그것은 이전에 지역 기준점에 대해 수집된 데이터에 적합되었고, 그 무렵에는 중복되기 시작했다. 1913년 캐나다와 멕시코는 이 기준점을 채택하여 북미 기준점으로도 이름이 바뀌었다.[3][4]

1927년 북아메리카 데이텀

더 많은 데이터가 모이면서 불일치가 나타나서 1927년에 기준점이 이전과 같은 경련과 기원을 사용하여 다시 계산되었다.

1927년 북아메리카 데이텀(NAD 27)은 1901년에 선택한 공통 기준점에서 대륙 전체를 조사한 것에 근거한 것인데, 그 이유는 그것은 다음과 같이 계산될 수 있는 만큼 인접한 미국의 중심에 가까웠기 때문이다. 북위 39도선 1899번 대륙횡단 삼각형의 분기점에 있는 삼각측량소와 접해 있는 미국의 지리적 중심 부근에 있는 서위 98도선을 따라 있는 삼각측량선에 근거한 것이었다. [5][6][7][8] 기준점은 캔자스주 오스본 카운티의 미아즈 목장 삼각측량기지를 북위 39°131326.686″, 서경 98°32′30.506″으로 선언한다.[9] NAD 27은 미아데스 목장에서 월도역(러셀 군 월도에서 북서쪽으로 약 4.5mi (7.2km, 오스본 군에서도 약 7.2km))[10]까지 방위각을 북쪽에서 255°28″14.52″으로 선언함으로써 방향을 잡았다. 북미에서 다른 모든 지점의 위도와 경도는 미아데스 목장으로부터의 거리와 방향에 기초한다: 만약 한 지점이 1866년의 클라크 엘립소이드로 측정한 미아즈 목장에서 방위 Y도로 X 미터였다면, 그 타원체 위도와 경도는 정의되었고 계산될 수 있었다.

타원체 세미마조르 축
(정의에 따라) 		세미미노르 축
(정의에 따라) 		역평탄화
(iii)
클라크 1866 6,378,190.4m 6,795,583.8m 294.978698214

NAD 27의 정의 치수들이지만, Clarke는 실제로 그의 1866년 경구체를 a = 20,926,062 영국 피트, b = 20,855,121 영국 피트로 정의했다. 미터로의 변환은 클라크의 1865인치 비 39.370432를 사용한다. 당시 피트 또는 미터의 길이는 실질적으로 약 0.02 mm 이상으로 벤치마킹할 수 없었다.[11]

대부분의 USGS 지형도는 NAD 27에서 발행되었으며, 미 육군 공병대 및 기타 기관에 의한 많은 주요 프로젝트들이 NAD 27에서 정의되었기 때문에 좀 더 정교한 기준점이 사용 가능함에도 불구하고 기준점은 여전히 중요하다.

1983년 북아메리카 데이텀

지구는 완벽한 타원체로부터 크게 벗어나기 때문에, 지구의 형태에 가장 근접한 타원체는 전 세계의 지역에 따라 지역마다 다르다. 1866년 클라크와 1927년 북미 데이텀은 북아메리카 전체에 가장 적합한 것으로 조사되었다. 마찬가지로 역사적으로, 세계의 대부분의 지역은 각각의 지역에 있는 지구 모양의 질에 가장 잘 어울리기 위해 국소적으로 측정한 타원형을 사용했다. 이 관행은 지역적으로 가장 정확한 정보를 보장하지만, 지역 전체에 정보를 통합하고 배포하는 것은 골칫거리다.

위성 지오디와 원격 감지 기술이 고도의 정밀도에 도달하여 민간 응용에 이용 가능하게 되면서, 하나의 지구 타원체로 언급된 정보를 획득하는 것이 가능해졌다. 인공위성이 자연스레 지구를 획일적인 몸체로 다루기 때문이다. 따라서 GRS 80 타원체는 지구 전체에 가장 근접한 값으로 개발되었으며 1983년 북미 기준점(North American Datum의 토대가 되었다. GRS 80과 그것의 가까운 친척인 WGS 84는 일반적으로 특정 지역에 가장 적합한 것은 아니지만, 지구적 조사를 컴퓨터, 데이터베이스 및 지역 조건을 보상할 수 있는 소프트웨어와 결합하면 가장 가까운 적합성에 대한 필요성은 대부분 사라진다.

타원체 세미마조르 축
(정의에 따라) 		세미미노르 축
(정의에 따라) 		역평탄화
(iii)
GRS 80 6,378,137 m 6,197,752.3141m 298.257222101

NAD 27과 NAD 83 비교

NAD 27과 NAD 83 사이의 기준 시프트

NAD 27에서 주어진 위도와 경도를 갖는 점은 NAD 83에서 동일한 위도와 경도를 갖는 다른 지점에서 수십 미터 순서로 변위될 수 있으므로 좌표와 함께 기준점을 지정하는 것이 중요하다. 1927년의 북미 데이텀은 초기 지점(캔자스의 Meade Landch Triangulation Station)의 위도와 경도, 이 지점과 지정된 두 번째 지점 사이의 선의 방향, 그리고 경도를 정의하는 2차원으로 정의된다. 1983년의 북미 기준점은 새롭게 정의된 회전력(GRS 80)을 기반으로 한다. 초기 지점이나 초기 방향이 없는 지구 중심(또는 "지구 중심") 기준이다.

NOAA는 두 시스템 간의 변환기를 제공한다.[12] 실제 영향은 NAD 83 또는 WGS 84에서 작동하도록 설정된 최신 GPS 장치를 사용하여 시애틀 근처의 NAD 27 좌표(상부 지도에서)로 이동하면 약 95m(서쪽으로는 멀지 않음), 마이애미(북북동쪽으로는 그리 멀지 않음)에서 47m 정도 떨어져 있는 반면 Ch씨 근처 지점에서는 훨씬 더 가까운 거리에 있다는 것이다.이카고

북미 측점 1983 및 세계 측지계 1984

NAD 83(1986)의 정의는 WGS 84와 마찬가지로 GRS 80 spheroid에 기초하기 때문에 많은 오래된 출판물은 차이가 없음을 나타낸다. WGS 84는 그 후 약간 덜 평평해진 척추측만증으로 바뀌었다. 따라서 후속 측정은 미국의 대부분 지역에서 미터 순서에 차이가 난다. 각 기준점은 더 정확하고 나중에 측정할 수 있는 개선 과정을 거쳤다.

또한 NAD 83은 북미 플레이트의 포인트에 대해 시간이 지남에 따라 일정하게 유지되도록 정의되는 반면 WGS 84는 전 세계 방송국 평균과 관련하여 정의된다. 따라서 두 체계는 시간이 지나면서 자연스럽게 갈린다. 미국의 많은 지역에서 상대적 비율은 연간 1~2cm이다. 하와이와 산안드레아스 단층 서쪽 캘리포니아 중남부의 해안 지역은 북미 판에 올라 있지 않기 때문에 발산율이 다르다.

북미 데이텀의 현재 버전

미국 국가 공간 참조 시스템 NAD 83(2011/MA11/PA11) epo 2010.00은 CORS(Continuous Operating Reference Station)에서 매우 정확한 GPS 수신기 네트워크의 데이터를 사용하여 NAD 83 기준점을 개선한 것이다.

2022년 뉴 데이텀

국가 공간 참조 시스템 NAD 83을 개선하기 위해 1988년 북미 수직 기준점(NAVD 88)과 함께 2022년 새로운 GNSS 및 중력 지오이드 모델 기반의 기하학적 기준 프레임과 지오포텐셜 기준점으로 대체될 예정이다.[2]

새로운 기준 프레임은 주로 위성항법시스템(GPS)과 같은 글로벌 항법위성시스템(GNSS)과 미국 수직기준의 재분석을 위한 중력측지질(GRAV-D) 프로젝트에 의존하게 된다.

이러한 새로운 기준 프레임은 NAD 83 및 NAVD 88보다 접근이 용이하고 유지관리가 용이하도록 설계되었으며, 시간이 지남에 따라 악화되는 물리적 조사 표시에 의존한다.[2]

참고 항목

참조

  1. ^ 1988년 북미 수직 기준점(NAVD 88), 국립 측지 측량에서
  2. ^ Jump up to: a b c 새 기준점: NAVD 88 및 NAD 83 교체
  3. ^ 샬로위츠, USC&GS 필드 엔지니어 게시판, 1938년 12월
  4. ^ 크레이그, 신디(2013년 10월) "이론이 실천과 만나는 곳: 미국 스탠더드 데이텀" 전문 평가관 매거진 프레더릭, 메릴랜드 주
  5. ^ 미국 해안 및 측지 조사, "캔자스의 트라이앵글링", 특별 간행물 70호(1921년)
  6. ^ 국가연구회의 회보, 문제 77-80, 페이지 230
  7. ^ 판 잔트, 미국과 여러 주의 경계, 265페이지
  8. ^ Walter H. Schoewe, "캔자스와 북아메리카의 측지학적 기준" 캔자스 과학 아카데미 51 (1968년) 117–117, www.jstor.org
  9. ^ NGS 데이터
  10. ^ 월도
  11. ^ Cardarelli, Francois Encydopaedia of Scientific unities and measures: SI 동등성과 기원, Springer-Verlag London Limited 2003, ISBN1-85233-682-X, 페이지 5, 표 2.1, Giacomo, P, Du Platine a la lumiere, Bull. 버. 냇. 도량형, 102 (1995) 5–14.
  12. ^ NOAA의 NAD 27 대 NAD 83 컨버터

외부 링크