Referenční elipsoid

Referenční elipsoid (a průměr referenční koule, stanovený aritmetickým průměrem poloos)[1]

Referenční elipsoid se používá jako matematická aproximace tvaru Země a jiných těles ve vesmíru. V kartografii je používán jako referenční plocha při konstrukci map. Skutečný tvar Země je pro kartografické účely příliš složitý.

Skutečný tvar Země je nepravidelný, a to nejen pokud jde o nadmořskou výšku jednotlivých bodů na jejím povrchu, ale i pokud jde o střední klidovou vzdálenost hladiny moře od středu Země (geoid). Souvisí to s nepravidelným rozložením hmoty uvnitř Země, a tedy s rozdílnými gravitačními potenciály na různých místech na povrchu. Klidová vzdálenost mořské hladiny od středu Země se na různých místech planety může lišit až o 100 m.

V historii byla definována řada různých referenčních elipsoidů a i v současnosti se v kartografii pro mapování různých míst zemského povrchu používají různé referenční elipsoidy - vzhledem k nepravidelnosti zemského povrchu může být pro každou oblast vhodnější jiný elipsoid.

Znalost použitého elipsoidu (tedy jeho poloos a případného posunutí vůči středu Země) je nezbytná pro přenesení souřadnic z mapy do terénu; při použití jiného elipsoidu, než k jakému byla mapa vztažena, mohou rozdíly činit i stovky metrů, což je fatální např. při námořní navigaci: 200 m může být rozdíl mezi dvěma stranami jednoho korálového útesu.

Typický referenční elipsoid je zploštělý sféroid, jehož větší poloosa vymezuje rovník, menší pak vzdálenost pólů od středu Země. Z toho plyne, že osa odpovídá ose Země (souřadnice od jižního pólu k severnímu, počátek ve středu Země). Za osu se považuje osa procházející průsečíkem rovníku a nultého poledníku (souřadnice rostou od opačné strany planety k tomuto bodu, tedy od Tichého oceánuAtlantskému). Za osu se považuje osa procházející průsečíkem rovníku a devadesátého poledníku (západní i východní délky - souřadnice rostou od západu na východ, tedy zhruba od GalapágSumatře).

Současným globálním standardem mezi referenčními elipsoidy je tzv. WGS-84, jehož střed leží ve středu Země a poloosy a = 6 378 137 m, b = 6 356 752,3 m. Tento elipsoid se používá např. při satelitní navigaci GPS. Ostatní referenční elipsoidy lze definovat pomocí posunutí jejich středu vůči středu WGS-84, případně i změnou délky poloos (změnou délky hlavní polosy a rozdílem zploštění).

Přehled referenčních elipsoidů

[editovat | editovat zdroj]
Elipsoid poloosa a [m] poloosa b [m]
Besselův 6377397,155 6356078,963
Hayfordův 6378388,000 6356911,946
Krasovského 6378245,000 6356863,019
WGS 84 6378137,000 6356752,314
Clarkův 6378249,145 6356514,870
GRS 80 6378137,000 6356752,314
NAD 192 6378206,400 6356583,800
IAG 196 6378160,000 6356774,516
  1. ČADA, Václav. Přednáškové texty z Geodézie [online]. Západočeská univerzita v Plzni [cit. 2024-08-28]. Kapitola Tvar zemského tělesa a referenční plochy. Dostupné online.