Универсальная полярная стереографическая координатная система Земли
Universal polar stereographic coordinate system
Универсальная полярная стереографическая система координат (UPS) для позиционирования в полярных регионах Земли. Альтернатива UTM, точность, особенности севера.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Универсальная полярная стереографическая (UPS) система координат используется совместно с универсальной поперечной системой координат Меркатора (UTM) для определения местоположения на поверхности Земли. Как и система координат UTM, UPS использует метрическую декартову сетку, наложенную на конформную проекцию. UPS охватывает полярные регионы Земли, а именно области севернее 84° с.ш. и южнее 80° с.ш., которые не покрываются сетками UTM, а также дополнительно 30 минут широты, простирающиеся в область UTM для обеспечения некоторого перекрытия между этими двумя системами. В полярных регионах определение направлений может быть затруднено, поскольку все географические линии север-юг сходятся в полюсах. Разница между направлением на север по сетке UPS и истинным севером может достигать 180° – в некоторых местах направление на север по сетке совпадает с истинным югом, и наоборот. Направление на север по сетке UPS произвольно определяется вдоль нулевого меридиана в Антарктике и 180-го меридиана в Арктике; таким образом, направления восток и запад от полюса соответствуют меридианам 90° в.д. и 90° з.д. соответственно.
The universal polar stereographic (UPS) coordinate system is used in conjunction with the universal transverse Mercator (UTM) coordinate system to locate positions on the surface of the Earth. Like the UTM coordinate system, the UPS coordinate system uses a metric based cartesian grid laid out on a conformally projected surface. UPS covers the Earth's polar regions, specifically the areas north of 84°N and south of 80°S, which are not covered by the UTM grids, plus an additional 30 minutes of latitude extending into UTM grid to provide some overlap between the two systems. In the polar regions, directions can become complicated, with all geographic north–south lines converging at the poles. The difference between UPS grid north and true north can therefore be anything up to 180°—in some places, grid north is true south, and vice versa. UPS grid north is arbitrarily defined as being along the prime meridian in the Antarctic and the 180th meridian in the Arctic; thus, east and west on the grids when moving directly away from the pole are along the 90°E and 90°W meridians respectively.
Система проекции
Как следует из названия, система UPS использует стереографическую проекцию. В частности, в системе используется секантная проекция, основанная на эллипсоидальной модели Земли. Масштабный коэффициент на каждом полюсе установлен в 0,994, что обеспечивает истинный масштаб на широте 81,11451786859362545° (приблизительно 81° 06' 52,3") северной и южной широты. В областях, расположенных на широтах выше этой параллели, масштабный коэффициент слишком мал, а в областях, расположенных на широтах ниже этой линии, он слишком велик, достигая 1,0016 на 80° широты. Масштабный коэффициент в начале координат (на полюсах) корректируется для минимизации общего искажения масштаба в отображаемой области. Как и в проекции Меркатора, область вблизи точки касания (или секанты) на стереографической карте сохраняет близость к истинному масштабу на протяжении нескольких угловых градусов. В эллипсоидальной модели стереографическая проекция, касающаяся полюса, имеет масштабный коэффициент менее 1,003 на 84° широты и 1,008 на 80° широты. Корректировка масштабного коэффициента в проекции UPS снижает среднее искажение масштаба по всей зоне.
As the name indicates, the UPS system uses a stereographic projection. Specifically, the projection used in the system is a secant version based on an elliptical model of the earth. The scale factor at each pole is adjusted to 0.994 so that the latitude of true scale is 81.11451786859362545° (about 81° 06' 52.3") North and South. The scale factor inside the regions at latitudes higher than this parallel is too small, whereas the regions at latitudes below this line have scale factors that are too large, reaching 1.0016 at 80° latitude. The scale factor at the origin (the poles) is adjusted to minimize the overall distortion of scale within the mapped region. As with the Mercator projection, the region near the tangent (or secant) point on a Stereographic map remains very close to true scale for an angular distance of a few degrees. In the ellipsoidal model, a stereographic projection tangent to the pole has a scale factor of less than 1.003 at 84° latitude and 1.008 at 80° latitude. The adjustment of the scale factor in the UPS projection reduces the average scale distortion over the entire zone.