2.4 SISTEMUL DE REFERINŢĂ WGS 84

GPS-ul este deci un sistem de poziţionare globală, adică un sistem datorită căruia, pornind de la poziţiile mobile de-a lungul orbitelor a sateliţilor, poate fi determinată poziţia punctelor aflate în oricare parte a Terrei. Sistemul de referinţă trebuie de aceea sa fie geocentric, unic pentru tot globul şi fix cu privire la mişcarea Pământului. Sistemul adoptat pentru GPS este sistemul conform WGS’84 (Sistemul geodezic mondial 1984) schematizat în figura 1.4.

Sistemul de referinţă al GPS este WGS 84 (World Geodetic Sistem 1984) care este definit asemenea sistemului ITRF de coordonatele punctelor terestre determinate. Sistemul de coordonate rectangulare al CTS nu poate fi aplicat în practică, valorile coordonatelor nefiind convingătoare.Majoritatea utilizatorilor cer coordonate geografice (,,h), de aceea sistemului de referinţă WGS 84 îi aparţine un elipsoid de referinţă geocentric, ai cărui parametri se găsesc în tabelul de mai jos.

Parametrii elipsoid Valoria Semiaxa mare 6378137.0 mf Turtirea 1/298.2572221

J2 Coeficient zonal de gr. II 1082630*10-19

w Viteza unghiulară a rotaţiei 7.292115*10 -11 rad s-1

GM Constanta Geocentrică 3986005*10 8 mł s-2

Un vector oarecare X(xyz) din sistemul CTS se poate transforma în coordonate elipsoidale după relaţia:_X=

X (n+h)cos cosY = (n+h)cos sinZ [(b˛ n/a ˛) + h ]sin

Unde:,- latitudini şi longitudini elipsoidale h - înălţimea deasupra elipsoidului h=N+HN - înălţimea geoiduluiH - înălţime niveliticăa,b - semiaxa mare şi mică elipsoidn - raza de curbură elipsoid

Coordonatele (,,h) elipsoidale respectiv X,Y,Z rectangulare se pot transforma în coordonate sistem naţional sau sistem local dorit.

F1.1 Latitudine geografică

h H + N

Longitudine geografică H Cotă ortometricăh Cotă determinată prin nivelment N Ondulaţie geoid

Figura.2.6 Sistemul de referinţă WGS 84

Poziţia sateliţilor de-a lungul orbitei lor cât şi poziţia punctelor de pe suprafaţa terestră determinate cu ajutorul sateliţilor este dată de cele trei coordonate ortogonale X, Y, Z raportate la originea unui sistem ce este descris în continuare (Fig 2.4). Axa Z a acestui sistem este paralelă cu direcţia polului terestru (CTP) definit în 1984 de Bureau International de l’Heure (BIH acum IRS). Axa X este definită de intersecţia planului meridianului de referinţă la WGS’84 cu planul ecuatorului conform polului terestru. Meridianul de referinţă este paralel cu meridianul zero definit de BIH. Axa Y este situată pe planul ecuatorial şi este perpendiculară pe axa X. Valorile coordonatelor cresc de la stânga la dreapta. La acest sistem de coordonate caracteristic GPS-ului este asociat un elipsoid (elipsoidul GRS80) având aceeaşi origine cu sistemul cartezian. Coordonatele X şi Y din sistem GPS pot fi uşor transformate în coordonate geografice (latitudine şi longitudine) raportate la un elipsoid. Cotele furnizate de receptorii GPS sunt şi ele raportate la suprafaţa elipsoidului prezentat anterior. Pentru o serie de aplicaţii, cum ar fi navigaţia de exemplu, coordonatele GPS (carteziene sau geografice) pot fi utilizate direct. Pentru a folosi coordonatele GPS în geodezie sau în topografie, acestea trebuie să fie transformate în mod oportun.