Universal Transverse Mercator

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi

Du har nye beskeder (forskel fra næstsidste redigering).

UTM gitteret

Universal Transverse Mercator (UTM)-koordinatsystemet er en todimentionel grid-baseret metode (koordinatsystem) til at specifere lokationer på jordens overflade, dækkende mellem 84 °N og 80 °S. Det bruges til at identificere lokationer på jorden, men afviger fra den traditionelle metode med længde og breddegrader på flere områder.

UTM systemet er ikke en kortprojektion. Systemet definerer en serie på 60 zoner, startende ved 180 meredianen og regnes fra vest mod øst, som hver især er baseret på en specielt defineret Transverse Mercator projektion.

Danmark er dækket af zone 32 og 33 (U og V)

Indholdsfortegnelse

1 Historie
2 Definitioner
3 Lokalisering af en position ved brug af UTM koordinater

[redigér] Historie

Universal Transverse Mercator Koordinat systemet blev udviklet af United States Army i 1947. Systemet var baseret på en elliptisk model af jorden. For områder i og grænsende op til USA, blev Clarke's 1866 ellipsoide brugt. For de resterende områder på jorden, inklusive Hawaii, blev den Internationale Ellipsoid brugt. For øjeblikket, bruges WGS84 ellipsoiden som den underliggende model af jorden i UTM koordinat systemet.

I tiden for udviklingen af Universal Transverse Mercator koordinat systemet, demonstrerede flere Europæiske nationer anvendeligheden af grid-baserede tilpassede kort ved at kortlægge deres territorie igennem mellemkrigsårene. Beregning af afstande mellem to punkter på diss kort kunne lettere udføres i felten (ved brug af Phytagores teori) end det ellers ville være muligt med brug af de trigonometriske formler er krævede ved brug af det graticule-baserede system med længde- og breddegrader. I efterkrigs årene, blev disse koncepter udviddet ind i Universal Transverse Mercator / Universal Polar Stereographic (UTM/UPS) koordinat systemer, som er globale (eller Universelle) systemer af grid-baserede kort.

[redigér] Definitioner

[redigér] UTM Længde zoner

Fuldt overblik over UTM zonerne.

UTM systemet opdeler joedens overflade mellem 80° S bredde og 84° N bredde i 60 zoner, hver 6° breddegrader i vidde og centeret over en meridian. Zonerne er nummereret fra 1 til 60. Zone 1 er afgrænset af længdegraderne 180° til 174° V og er centeret over den 177. V meridian. Zone nummereringen øger i østlig retning.

Hver af de 60 længde zoner i UTM systemet er baseret på en Transverse Mercator projektion, som er i stand til at kortlægge en region af stor nord-syd udstrækning med en lav grad af forvrængning. Ved at benytte smalle zoner på 6° i bredde, og reducere skala faktoren langs den centrale meridian to 0.9996, (en reduktion på 1:2500) er graden af forvrængning holdt under 1 del i 1.000 inden for hver zone. Forvrængningen af skalaen øger til 1.0010 ved de ydre zone grænser langs med ekvator.

Reduktionen i skala faktoren langs den centrale meridian skaber to linier af sand skale lokeret cirka 180 km på hver side af, og tilnærmelsesvis parallel til, den centrale meridian. Skala faktoren er for lille inden for disse linier og for store uden for disse linier, men den overordnede forvrængningsskala inden for hele zonen er minimeret.

[redigér] UTM bredde zoner

UTM system opdeler hver længde zone i 20 bredde zoner. hver bredde zone er 8 grader høj, og er bogstaveret startende fra "C" ved 80° S, øgende op med brug af det engelske alfabet indtil "X", udeladende bogstaverne "I" og "O" (på grund af deres lighed med tallene en og nul). Den sidste længdezone, "X", er forlænget med ekstra 4 grader, så det ender på den 84° N breddegrad, så den dækker det meste af jordens nordlige landmasser. Bredde zonerne "A" og "B" eksisterer, ligesom zonerne "Y" og Z". De dækker over den vestlige og østlige side af henholdsvis de Antarktiske og Arktiske regioner. Et belejligt trik at huske er at bogstavet "N" er det første bogstav på den nordlige halvkugle, så ethvert bogstav før "N" i alfabetet er på den sydlige halvkugle, og alle bogstaver fra "N" og opefter tilhører den nordlige halvkugle.

[redigér] Notation

Hver gitter firkant er refereret til af længdezonens nummer og breddezonens bogstav. Længde zonen skrives altid først, fulgt af bredde zonen. For eksempel (se billede af europa), vil en position i København, Danmark, befinde sig i længdezone 33 og bredde zone "U", derfor er den fulde reference "33U".

[redigér] Undtagelser

Disse længde og bredde zoner er ensartede over hele jorden, undtaget i to områder. Et er sydvestkysten af Norge, hvor UTM zone 32V er udviddet mod vest, og zone 31V er tilsvarende skrumpet så den kun dækker åbent hav. Også i regionen omkring Svalbard, er længde zonerne givet den dobbelte af den normale bredde.

[redigér] Lokalisering af en position ved brug af UTM koordinater

En position på jorden der er refereret i UTM systemet med en UTM længdezone, den projekterede afstand fra den centrale meridian -- kaldet øslig afstand -- og den projekterede afstand fra ækvator -- kaldet nordlig afstand. Origin af alle UTM zoner er skæringslinien mellem ækvator og zonens centrale meridian. for ikke at skulle bruge negative numre er den centrale meridian i hver zone givet en falsk østlig afstand på 500.000 meter (500 km), således vil alt der ligger vest for den centrale meredian have en østlig afstand på mindre end 500.000 meter. For eksempel, UTM øst afstandende liger i området 167.000 meter til 833.000 meter ved ækvator(Disse afstande bliver mindre mod polerne).

På den norlige halvkugle er positionerne målt nord på fra ækvator, med en initial norlig værdi på 0 meter og et maksimum på nordlig afstand på omkring 9.328.000 meter ved 84. breddegrad -- den maksimale udstrækning af UTM zonerne. På den sydlige halvkugle, aftager nordafstanden efterhånden som man går syd på mod sydpolen fra ækvator, som gives en falsk nordafstand på 10.000.000 meter således at intet punkt inden for zonen har en negativ værdi.

Så et eksempel er CN tårnet i Toronto, Canada lokaliseret på den geografiske position 43°38′33.24″N, 79°23′13.7″W. Det er længdezone 17 og grid positionen er 630084m øst, 4833438m nord. Skrevet som: 17U 630084 4833438

Bredde zonen(U) er egentlig unødvendig da det er den fulde afstand fra ækvator som er givet og halvkuglen er kendt.Det bliver dog vigtigt når yderligere underindelinger af UTM grid'et foretages, så som i det militære grid reference system.

Man skal være opmærksom på at selv om kortet er i UTM kan det godt have forskellig DATUM (referenceramme), det mest udbredte i dag er WGS84. Bruger man ikke den rigtige DATUM får man forkerte afstandsangivelser. WGS84 og ETRS89 afviger dog normalt ikke mere en 1m fra hinanden, så de er næsten identiske.

DATUM brugt i danske kort: