Współrzędne krajowe Szwajcarii

Wikipedia: Wydarzenia / przeszłe / zaginione WikiProject

The Swiss współrzędne krajowe ,  w skrócie CH1903 lub  LV03 dla „National badania 1903”, określany również jako wojskowych współrzędnych lub siatki szwajcarskiej ^** , należących do układu współrzędnych , który jest używany w oficjalnych badań i na wielu mapach Szwajcarii . Księstwo Liechtensteinu także wykorzystuje te współrzędne w starszej wersji szwajcarskich współrzędnych cywilnych (system odniesienia Liechtenstein) , które nie są już powszechne w Szwajcarii jest dzisiaj .

CH1903 opiera się na elipsoidzie Bessela i ukośnym, konformalnym rzucie cylindra ( projekcja Mercatora ). Ze względu na niewielkie rozmiary Szwajcarii wystarczy jedno odwzorowanie mapy z elipsoidy. Nowszym systemem, który jest konwertowany, jest krajowy przegląd 1995 ( LV95 ), w postaci  CHTRS95 ( Swiss Terrestrial Reference System  1995) i  CH1903 + .

Rzutowanie mapy

Zasadniczym punktem dla tego układu współrzędnych jest byłym obserwatorium w Bernie , gdzie budynek dla nauk ścisłych na Uniwersytecie w Bernie jest dzisiaj. Jego współrzędne w metrach są ustawione na 600.000  /  200.000 w „wojskowe współrzędnych systemu” używanego dzisiaj ; W dawniej używanym układzie „współrzędnych cywilnych” dawne obserwatorium w Bernie utworzyło punkt początkowy lub punkt zerowy o współrzędnych 0/0. 46.951081 7.438637

Geodezyjny data jest oparta na triangulacji kraju od 1903 do 1939 (LV03). Skala sieci wynika z trzech linii bazowych mierzonych w latach 1880/81 w Aarberg , Bellinzona i Weinfelden . Można je oglądać bezpośrednio z dużego obszaru i są dobrze rozmieszczone w kraju.

Na potrzeby rzutu elipsoida Bessela jest najpierw odwzorowywana na kulę, a stamtąd na cylinder stykający się z kulą w południku Berneńskim. Okrąg kontaktu między kulą a cylindrem jest wielkim kołem i przecina południk berneński pod kątem prostym. W tym podwójnym rzucie oś cylindra nie pokrywa się z osią Ziemi, ale osie tworzą kąt odpowiadający szerokości geograficznej Berna. Od punktu przecięcia południka i koła ortodontycznego pierwsza oś współrzędnych („ oś y”, rozwinięty okrąg) wskazuje w kierunku wschodnim, a druga współrzędna („oś x”, 7 ° 26 ′ wschód, „Berno południk ”) wskazuje na północ . W porównaniu z konwencją matematyczną , osie x i y są zamienione.

Znak wysokości związanego z niwelacją znajduje się w skale w basenie portowym Genewy, Pierre du Niton , na wysokości 373,60 m nad poziomem Marsylii .

Współrzędne wojskowe

Dodanie y = 600 km ( fałszywy wschód ) i x = 200 km ( fałszywa północ ) do „współrzędnych cywilnych ” daje „współrzędne wojskowe”. Współrzędna 0/0 (punkt zerowy) „współrzędnych wojskowych” znajduje się w pobliżu Bordeaux we Francji . Punkt początkowy, a tym samym wynikający z niego punkt zerowy, zostały celowo wybrane tak, aby poziom błędu podczas określania i przesyłania współrzędnych dowolnego punktu w Szwajcarii był jak najmniejszy.

Ten system spełnia następujące wymagania:

• Punkt zerowy jest tak ustawiony, że cały kraj znajduje się w pierwszej ćwiartce układu współrzędnych. Oznacza to, że wartości współrzędnych w kraju są zawsze dodatnie.
• Cały kraj leży na południe i wschód od linii biegnącej na północny wschód od punktu zerowego, czyli w dolnej połowie ćwiartki. Zapewnia to, że wartość współrzędnej y (wschód) w kraju jest zawsze większa niż wartość współrzędnej x (północ).
• Najbardziej wysunięte na północ i na wschód punkty kraju znajdują się mniej niż 1000 km od osi, co oznacza, że ​​wszystkie punkty w Szwajcarii mają maksymalnie sześciocyfrowe współrzędne.

Te zalety „współrzędnych wojskowych” zostały również dostrzeżone w oficjalnych pomiarach Szwajcarii, dlatego w 1918 roku nastąpiła jednolita zmiana na „współrzędne wojskowe”.

Z drugiej strony pomiary katastralne Liechtensteinu pozostały przy „współrzędnych cywilnych”. Pomieszanie współrzędnych na terytorium księstwa nie jest możliwe, dlatego zmiana nie została uznana za konieczną.

Przykładowe współrzędne

• Berno y = 600000, x = 200000 (Sidlerstr.5, 3012 Bern, University of Bern, Exact Sciences; WGS84 : 46.9510827861504654, 7.4386324175389165)
• Rigi y = 679520, x = 212273
• Zurych-Seebach y = 684592, x = 252857
• Vaduz  LI y = 158008, x = 23061 (CH1903: y = 758008, x = 223061)

obszary zastosowań

CH1903 to „oficjalny” układ współrzędnych w Szwajcarii. Urząd Planowania Przestrzennego i Geodezji, Federalny Urząd Statystyczny i wiele innych organów używa CH1903 do georeferencji . Oficjalna mapa narodowa Szwajcarii wykorzystuje współrzędne krajowe Szwajcarii . Służby ratunkowe w Liechtensteinie i Szwajcarii również używają wyłącznie tego układu współrzędnych. Krajowe współrzędne Szwajcarii są również używane przez armię szwajcarską , straż graniczną , obronę cywilną , REGA , policję kantonalną i inne szwajcarskie służby ratownicze. Grupa  EPSG przypisała kod 21781 do systemu CH1903.

Krajowe badanie Liechtensteinu, a tym samym cały system geodezyjny i kartograficzny, nadal wykorzystuje szwajcarskie współrzędne cywilne w odniesieniu do Berna.

Konwersja WGS84 na CH1903

Podstawy obliczeniowe

Konwersję elipsoidalnych współrzędnych WGS84 na szwajcarskie współrzędne odwzorowania (CH1903) można łatwo przeprowadzić przy użyciu wzoru przybliżonego. Dzięki formułom opisanym poniżej możliwa jest dokładność do około jednego metra.

1. Współrzędne są przeliczane na sekundy sześćdziesiętne. Wynik: szerokość geograficzna φ i długość geograficzna λ.

2. Wielkości pomocnicze φ 'i λ' są tworzone z φ i λ. Formuły na to są następujące:

${\ Displaystyle \ varphi '= {\ Frac {\ varphi -169028,66} {10000}}}$

${\ Displaystyle \ lambda '= {\ Frac {\ lambda -26782,5} {10000}}}$

3. Wreszcie Swiss współrzędnych ( i wm) obliczono: ${\ displaystyle x}$${\ displaystyle y}$

${\ Displaystyle {\ rozpocząć {matrix} X & = & 200147.07 \\\ & + & 308807,95 \ cdot \ varphi '\\\ & + & 3745,25 \ cdot \ lambda' ^ {2} \\\ & + & 76. 63 \ cdot \ varphi '^ {2} \\\ & + & 119.79 \ cdot \ varphi' ^ {3} \\\ & - & 194.56 \ cdot \ lambda '^ {2} \ cdot \ varphi' \ end { matryca}}}$

${\ Displaystyle {\ rozpocząć {matrix} y & = & 600072,37 \\\ & + & 211455,93 \ cdot \ lambda '\\\ & - & 10938,51 \ cdot \ lambda' \ cdot \ varphi '\\\ & - & 0,36 \ cdot \ lambda '\ cdot \ varphi' ^ {2} \\\ & - & 44.54 \ cdot \ lambda '^ {3} \ end {matrix}}}$

przykład

Praktyczny przykład: centrum La Chaux-des-Breuleux na

φ = 47 ° 13 '15 "N

λ = 7 ° 1 '41 "E

Przeliczenie na sekundy sześćdziesiętne:

φ = ( 47 * 3600) + ( 13 * 60) + 15 = 169995

λ = ( 7 x 3600) + ( 1 x 60) + 41 = 25301

Obliczanie zmiennych pomocniczych:

φ '= ( 169.995 - 169028,66) / 10000 = 0,096634

λ '= ( 25301 - 26782,5) / 10000 = -0,14815

Obliczanie współrzędnych licznika:

x = 200147,07 + 308807,95 · φ ′ + 3745,25 · λ′² + 76,63 · φ′² + 119,79 · φ′³ - 194,56 · λ′² · φ ′

x = 230071

y = 600072,37 + 211455,93 · λ ′ - 10938,51 · λ ′ · φ ′ - 0,36 · λ ′ · φ′² - 44,54 · λ′³

y = 568902

Krajowe współrzędne La Chaux-des-Breuleux to zatem 568'902 / 230'071.

Liechtenstein

Te wartości dla Berna (600 000/200 000) należy dodać do krajowych współrzędnych badania Liechtensteinu. Wysoka wartość (współrzędna x, zawsze mniejsza niż 100 000) jest podawana tylko w postaci pięciu cyfr, obie współrzędne w metrach.

Przykład Vaduz :

System referencyjny Liechtensteinu: 158008/23061

158008 + 600000 = 758008

23061 + 200000 = 223061

Współrzędne wojskowe Szwajcarii: 758'008 / 223'061

Badanie terenu 1995

Krajowe badanie LV95 wprowadziło dwa nowe systemy odniesienia, które powinny zastąpić historyczny system oparty na krajowej triangulacji. EPSG kod to 2056:

• CHTRS95 ( Swiss Terrestrial Reference System 1995 ) jest ściśle oparty na europejskim systemie odniesienia ETRS89 . Układ odniesienia jest zdefiniowany w taki sposób, aby oba systemy były w danym momencie identyczne.${\ displaystyle t_ {0} = 1993,0}$

• Lokalny układ odniesienia CH1903 + wykorzystuje tę samą elipsoidę co CH1903 ( Bessel 1841 ). Celem było jak najdokładniejsze dopasowanie do istniejącego systemu. Jednak rzutowane współrzędne mają dodatkowe przesunięcie 2000 km lub 1000 km w celu wyraźnego zróżnicowania. Oznacza to, że centrum projekcji w starym obserwatorium w Bernie ma współrzędne 2600 000 m / 1 200 000 m. Jednak punkt podstawowy został przeniesiony do Zimmerwald , ponieważ stary punkt fundamentalny nie może być już dziś używany. Fikcyjne pochodzenie współrzędnych, które ze względu na występujące zniekształcenie odwzorowania i tak nie może być wiarygodnie określone, to 2863 km na WSW lub 300 km na zachód od Madery.

Aby dokonać konwersji z CH1903 + na CH1903, należy zasymulować lokalne zniekształcenia systemu, który ma ponad 100 lat. Za pomocą zestawu danych transformacji można obliczyć korekty do 1,6 m zgodnie z jasno określonym algorytmem.

Ramy czasowe wymiany

Przejście do nowego układu odniesienia rozpoczęło się około 2005 roku. Zgodnie z rozporządzeniem w sprawie geoinformacji, art. 53, dane z oficjalnych badań geodezyjnych należy przenieść z CH1903 / LV03 do CH1903 + / LV95 najpóźniej do końca 2016 r. (Dane referencyjne) lub do końca 2020 r. (Inne geograficzne dane referencyjne) . Liechtenstein również weźmie udział w tej zmianie.

Przykładowe współrzędne

Źródło: Swisstopo

literatura

• Gubler et al.: Federal State Topography 1976 i 1984. 1996.

linki internetowe

• Rzuty na mapę Szwajcarii - Oficjalna definicja współrzędnych narodowych Szwajcarii
• Wzory i stałe do obliczania odwzorowania ukośnego cylindra Szwajcarii i transformacji między układami współrzędnych - Federalny Urząd Topografii swisstopo (październik 2008; plik PDF; 475 kB)

GIS i narzędzia:

• NAVREF - formularz konwersji dla szwajcarskich współrzędnych krajowych (CH1903) ⇔ WGS84
• Przykłady kodu do konwersji między CH1903 i WGS84 (stworzony przez Swisstopo na licencji MIT, fork on Github)
• map.geo.admin - oficjalna szwajcarska platforma informacji geograficznej (z narzędziem do wyszukiwania współrzędnych xy)
• Portal danych geograficznych Liechtensteinu , GIS urzędu inżynierii lądowej (współrzędne w sekcji ←?→„Działanie”)
• Koordynator - modyfikacja OpenStreetMap dla szwajcarskich współrzędnych krajowych
• Znajdź współrzędne i wyświetl je w różnych systemach.

Indywidualne dowody

1. ↑ Thomas Dähler: Szwajcarski punkt zerowy współrzędnych w pobliżu Bordeaux W: Schweizerische Bauzeitung. Tom 93, wydanie 14, 1975 ( e-periodica.ch E-Periodica, PDF; 2,4 MB).
2. ↑ ^{a b c} Krajowe badanie Liechtensteinu: Ogólne ( Pamiątka z 13 listopada 2009 r. W archiwum internetowym )
3. ↑ Art. 53 Przepisy przejściowe SR 510.620 Rozporządzenie w sprawie geoinformacji
4. ↑ cms.geo.admin.ch (PDF), swisstopo.admin.ch