Государственная система координат самолета - State Plane Coordinate System

В Государственная система координат самолета (SPCS) представляет собой набор из 124 географических зон или системы координат разработан для определенных регионов США. Каждый штат содержит одну или несколько зон государственного плана, границы которых обычно следуют линиям округов. В прилегающих к США территориях 110 зон, еще 10 на Аляске, 5 на Гавайях и одна для Пуэрто-Рико и Виргинских островов США. Система широко используется для географические данные органами власти штата и местного самоуправления. Его популярность обусловлена ​​как минимум двумя факторами. Во-первых, он использует простой Декартова система координат указать места, а не более сложные сферическая система координат (в географическая система координат из широта и долгота ). Используя простые координаты XY декартовой системы координат, можно использовать методы «плоской съемки», ускоряющие и упрощающие вычисления. Во-вторых, система имеет высокую точность в каждой зоне (ошибка менее 1:10 000). За пределами определенной зоны государственного плана точность зоны быстро снижается, поэтому система бесполезна для регионального или национального картирования.

Большинство зон государственного плана основаны на поперечная проекция Меркатора или Конформная проекция Ламберта. Выбор между двумя картографические проекции основан на форме государства и его зон. Состояния, протяженные в направлении восток-запад, обычно делятся на зоны, протяженные с востока на запад. Эти зоны используют Конформная проекция Ламберта, потому что он хорошо поддерживает точность вдоль оси восток-запад из-за конуса проекции, пересекающего поверхность земли по двум линиям широты. Для длинных зон с севера на юг используется поперечная проекция Меркатора потому что он лучше поддерживает точность по оси север-юг, так как окружность проекционного цилиндра ориентирована по меридиану долготы. Круглая ручка Аляски, максимальный размер которой находится по диагонали, использует наклонную проекцию Меркатора, которая минимизирует комбинированную ошибку в направлениях X и Y.

История

В 1933 г. Департамент транспорта Северной Каролины спросил Берегово-геодезические изыскания чтобы помочь в создании комплексного метода преобразования криволинейных координат (широты и долготы) в удобную для пользователя двумерную декартову систему координат. Этот запрос превратился в Государственную систему координат самолета (SPCS), которая в настоящее время является наиболее широко используемым выражением координатной информации в местных и региональных приложениях для съемки и картографии в Соединенных Штатах и ​​их территориях.[1] С тех пор он несколько раз пересматривался. Когда компьютеры начали использоваться для картографии и ГИС декартова сетка системы состояний и упрощенные вычисления сделали пространственную обработку быстрее и с пространственными данными стало проще работать.

Несмотря на то, что вычислительная мощность компьютера радикально улучшилась с первых дней существования ГИС, размер наборов пространственных данных и сложность задач геообработки, требуемых от компьютеров, также увеличились. Таким образом, система координат государственной плоскости по-прежнему полезна.

Первоначально системы координат государственной плоскости основывались на Североамериканский датум 1927 г. (NAD27). Позже стандартом стал более точный североамериканский датум 1983 года (NAD83) ( геодезическая база это способ, которым система координат связана с физической Землей). Совсем недавно была предпринята попытка повысить точность системы координат NAD83 с использованием технологии, которая не была доступна в 1983 году. Эти усилия известны как «высокоточная эталонная сеть» (HARN) или «высокоточная сеть GPS» (HPGN). Кроме того, иногда в качестве базовой единицы измерения расстояния используются футы, а иногда и метры. Таким образом, полностью описанная система координат часто выглядит примерно так: «Самолет штата Вашингтон на север, NAD83 HARN, US Survey feet». Эта информация необходима для точного преобразования данных из одной системы координат в другую.

Проблемы

Основная проблема с системой координат государственной плоскости состоит в том, что каждая зона использует свою систему координат. Это не является серьезной проблемой до тех пор, пока потребности человека находятся в границах данной зоны государственного уровня, как в случае с большинством окружных и городских властей. Однако необходимость преобразования пространственных данных из одной системы координат в другую может быть обременительной. Иногда регион, представляющий интерес, например столичный регион, охватывающий несколько округов, пересекает границу зоны государственного уровня. В Сиэтл столичная область является примером этого. King County, который включает Город Сиэтл, использует систему координат "Самолет штата Вашингтон" Север ", а Пирс Каунти, который включает Город Такома, использует "Самолет штата Вашингтон Юг". Таким образом, любое региональное агентство, которое хочет объединить региональные данные от местных органов власти, должно преобразовать хотя бы некоторые данные в общую систему координат.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Дойл, Дэвид Р. (январь 2004 г.). "NGS Geodetic Toolkit, Часть 7: Вычисление координат в плоскости штатов". Журнал профессионального геодезиста.

внешние ссылки