Универсальная поперечная система координат Меркатора
Универсальная поперечная проекция Меркатора ( UTM ) представляет собой систему картографической проекции для присвоения координат местам на поверхности Земли . Как и традиционный метод широты и долготы , это представление горизонтального положения , что означает, что он игнорирует высоту и рассматривает землю как идеальный эллипсоид . Однако он отличается от глобальной широты/долготы тем, что делит землю на 60 зон и проецирует каждую на плоскость в качестве основы для своих координат. Указание местоположения означает указание зоны и x , yкоординаты в этой плоскости. Проекция сфероида на зону UTM является некоторой параметризацией поперечной проекции Меркатора . Параметры зависят от страны, региона или картографической системы.
Большинство зон в UTM охватывают 6 градусов долготы , и каждая имеет назначенный центральный меридиан. Масштабный коэффициент на центральном меридиане составляет 0,9996 истинного масштаба для большинства используемых систем UTM. [1] [2]
На веб-сайте Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) говорится, что система была разработана Инженерным корпусом армии США , начиная с начала 1940-х годов. [3] Тем не менее, серия аэрофотоснимков, найденных в Bundesarchiv-Militärarchiv (военный отдел Федерального архива Германии ), по-видимому, датированных 1943–1944 годами, имеет надпись UTMREF, за которой следуют буквы сетки и цифры, и спроецирована в соответствии с поперечной Меркатором. , [4] открытие, которое указывает на то, что что-то, называемое эталонной системой UTM, было разработано в 1942–43 годах Вермахтом .. Вероятно, это было выполнено Abteilung für Luftbildwesen (Отдел аэрофотосъемки). С 1947 года армия США использовала очень похожую систему, но с теперь уже стандартным масштабным коэффициентом 0,9996 на центральном меридиане, а не немецким 1,0. [4] Для областей в пределах прилегающих Соединенных Штатов был использован эллипсоид Кларка 1866 года [5] . Для остальных областей Земли, включая Гавайи , использовался Международный эллипсоид [6] . Всемирная геодезическая системаЭллипсоид WGS84 в настоящее время обычно используется для моделирования Земли в системе координат UTM, что означает, что текущее северное положение UTM в данной точке может отличаться от старого до 200 метров. Для разных географических регионов могут использоваться другие системыдатума .
До разработки универсальной поперечной системы координат Меркатора несколько европейских стран продемонстрировали полезность конформных карт на основе сетки, нанеся на карту свою территорию в межвоенный период . Вычисление расстояния между двумя точками на этих картах может быть проще выполнено в полевых условиях (используя теорему Пифагора ), чем это было возможно с использованием тригонометрических формул, необходимых в системе координат широты и долготы, основанной на координатной сетке . В послевоенные годы эти концепции были расширены до системы координат Universal Transverse Mercator/ Universal Polar Stereographic (UTM/UPS), которая представляет собой глобальную (или универсальную) систему карт на основе сетки.
Поперечная проекция Меркатора — это вариант проекции Меркатора , которая была первоначально разработана фламандским географом и картографом Герардусом Меркатором в 1570 году. Эта проекция является конформной , что означает, что она сохраняет углы и, следовательно, формы на небольших участках. Однако он искажает расстояние и площадь.
Система UTM делит Землю на 60 зон, ширина каждой из которых составляет 6° долготы. Зона 1 охватывает долготу от 180° до 174° западной долготы; нумерация зон увеличивается к востоку до зоны 60, которая охватывает от 174° до 180° восточной долготы. Исключаются полярные области к югу от 80° южной широты и к северу от 84° северной широты .
