- O S: WINDOWS
Ch−ơng 7 Hệ thống toạ độ và phép chiếu bản đồ
7.1. Hệ thống toạ độ
Các dữ liệu không gian nên đ−ợc tham chiếu địa lý trong một hệ thống toạ độ chung.
Tọa độ trực giao phẳng
Một ph−ơng pháp thuận lợi để định vị các điểm là sử dụng hệ tọa độ trực giao phẳng với trục x (nằm ngang) và y (thẳng đứng) nh− thấy ở hình 7.1 (a) và (b). Hầu hết một hệ thống tay phải với ngón tay cái qui cho trục x và ngón tay trỏ cho y sẽ đ−ợc sử dụng nh− đ−ợc thấy trên hình 7.1 (a) trong khi một hệ thống tay trái có thể sử dụng trong tr−ờng hợp cụ thể nh− thấy trên hình 7.1 (b).
Trong tr−ờng hợp dữ liệu raster, tọa độ ảnh (i,j) với số điểm ảnh theo h−ớng nằm ngang (cột i hay điểm ảnh i) và số đ−ờng theo chiều thẳng đứng (hàng j hay đ−ờng j) nh− thấy trên hình 7.1 (c) th−ờng đ−ợc sử dụng.
Hình 7.1. Hệ tọa độ phẳng trực giao Catesian
Hệ tọa độ cực
Một hệ tọa độ cực với góc (θ) đ−ợc đo từ cực x (trục x) và khoảng cách (r) từ cực đ−ợc sử dụng trong một vài hoàn cảnh nh− thấy trên hình 7.2 (a). Trong khảo sát trắc đạc, một điểm đ−ợc định vị với góc ph−ơng vị (A) từ h−ớng bắc và khoảng cách D từ điểm trắc đạc nh− thấy trên hình 7.2 (b).
Hình 7.2. Tọa độ cực
Tọa độ trực giao ba chiều
Tọa độ trực giao ba chiều cũng đ−ợc sử dụng để định vị điểm với tọa độ phẳng (x,y) và độ cao hay độ sâu nh− thấy trên hình 7.3 (a) và (b).
Trong tr−ờng hợp định vị điểm trên bề mặt Trái đất với giả định là một mặt cầu, vĩ độ (ϕ) góc đo giữa mặt phẳng xích đạo và điểm dọc theo kinh tuyến và kinh độ (λ), góc đo giữa mặt
phẳng xích đạo giữa kinh tuyến của điểm và kinh tuyên Greewich (hay còn gọi là kinh tuyến trung tâm) đ−ợc sử dụng nh− thấy trên hình 7.3 (c). Kinh độ có giá trị từ 0o (Greewich, UK) tới 180o (đông) và từ 0o đến 180o (tây).
Hình 7.3. Tọa độ ba chiều
7.2. Hình dạng của Trái đất
Hình dạng của Trái đất có thể biểu diễn bằng một hình elíp quay (hay còn gọi là hình cầu) với độ dài của bán trục lớn x và bán trục nhỏ (b) nh− thấy trên hình 7.4 (a).
Giá trị độ dẹt (hay còn gọi là độ elíp) đ−ợc biểu diễn bởi
Những giá trị gần đúng của Trái đất là:
Tuy nhiên, bán trục lớn và bán trục nhỏ đ−ợc đo đạc bởi nhiều nhà khoa học hay các tổ chức đ−ợc liệt kê ở bảng 7.1, nó đ−ợc thông qua ở nhiều quốc gia. Những hệ tọa độ sau đây đ−ợc sử dụng để biểu diễn bề mặt Trái đất.
Hệ tọa độ trắc đạc (xem hình 7.4 (b))
Kinh độ (λ) là góc đo từ kinh tuyến Greenwich. Vĩ độ (ϕ) là góc đo giữa mặt phẳng xích đạo và đ−ờng trực giao của elípxoit.
h: độ cao của ellipsoid
Hệ thống tọa độ địa tâm (xem hình 7.4 (c))
Kinh độ (λ) giống nh− tọa độ trắc đạc. Vĩ độ (ϕ) là góc đo giữa trung tâm và điểm trên bề mặt Trái đất d−ới giả thuyết rằng Trái đất gần nh− một quả cầu với bán kính (R).
Bảng 7.1. Hình Elípsoit của trái đất Độ dài của bán trục
(m) Năm Tên của elíp
Lớn (a) Nhỏ (b)
Độ elíp (t) Phạm vi sử dung