|
Roman Kadaj
Poznaliśmy już wzory i aplikacje podstawowych odwzorowań: Gaussa-Krügera i quasi-stereograficznego. Kawał roboty za nami, ale do kompletu przeliczeń współrzędnych brakuje jeszcze reguł przechodzenia pomiędzy elipsoidami WGS-84 i Krasowskiego, czy – precyzyjniej – pomiędzy systemami ETRF ’89 i Pułkowo ’42. Matematycznie rzecz ujmując, chodzi o parametry transformacji przestrzennej pomiędzy układami elipsoidalnymi (podstawą do ich określenia powinny być punkty osnów geodezyjnych wyznaczonych ongiś w systemie Pułkowo ’42 oraz obecnie w systemie ETRF-89). Zacznijmy więc od podstaw.
Współrzędne zamiast adresu pocztowego
Pozycja dowolnego punktu na powierzchni Ziemi jest określana jednoznacznie na przykład za pomocą współrzędnych geodezyjnych (B, L, H) lub kartezjańskich geocentrycznych (X, Y, Z) w umownym systemie elipsoidalnym (rys. 1.). Te dwa rodzaje współrzędnych traktujemy jako informacje równoważne, ponieważ przejście (przeliczenie) pomiędzy nimi (B, L, H) ó (X, Y, Z) dokonuje się poprzez ścisłe, wzajemnie jednoznaczne formuły matematyczne. Tak więc można powiedzieć, że współrzędne (B, L, H) lub (X, Y, Z) określają równoważnie pozycję lub pełnią funkcję „adresu” punktu (także w znaczeniu dosłownym, o czym można się przekonać oglądając wizytówki niektórych firm geodezyjnych).
Rys. 1. Współrzędne geodezyjne i kartezjańskie centryczne
Współrzędne B, L określają pozycję „poziomą” (rzut punktu na powierzchnię elipsoidy), natomiast wysokość elipsoidalna H uzupełnia te dane do pełnej trójwymiarowej informacji przestrzennej. Należy w tym miejscu dodać, że sama wysokość elipsoidalna (geometryczna) nie zastąpi jednak potrzebnych w praktyce wysokości niwelacyjnych (normalnych, czy może quasi-ortometrycznych) w przyjętym systemie wysokości, względem naturalnej powierzchni poziomej (geoidy), a raczej jej praktycznej generalizacji (quasi-geoidy). Z drugiej strony, same wysokości niwelacyjne, bez dołączonego modelu geoidy (quasi-geoidy) względem elipsoidy, nie dają pełnej informacji przestrzennej (geometrycznej) o położeniu punktu. Przekonamy się więc w różnych zadaniach geodezyjnych, że kompletna informacja wysokościowa powinna zawierać dane pozwalające na odtworzenie zarówno wysokości geometrycznej (elipsoidalnej), jak też wysokości niwelacyjnej punktu w przyjętym systemie wysokości. Należy podkreślić, że wiele aktualnych zadań geodezyjnych (w tym transformacje pomiędzy różnymi systemami elipsoidalnymi, tworzenie sieci GPS) ma w pełni charakter trójwymiarowy, w odróżnieniu od zadań klasycznych lub o charakterze lokalnym, sprowadzających się do metod geodezji płaskiej (dwuwymiarowej) lub tzw. płasko-wysokościowej (oddzielnie płaskiej i wysokościowej).
| 
