NAD83——我们不在堪萨斯了

国家大地测量探索者

1983 年北美基准面 (NAD83)

1983 年北美基准面 (NAD83) 使用数以千计的测量界标和三角测量来创建地球的参考框架。

该参考系允许测量员、大地测量师和制图师使用经纬度位置准确地绘制出地球上的位置。

1983 年的北美基准修正了过时的 NAD27 中的一些失真。

最重要的是,NAD83 自 1986 年以来经历了几次更新,如 HARN、HPGN、CSRS、CACS 和 CORS。以下是您需要了解的有关 1983 年北美基准面的所有信息:

大量的调查基准

在 1800 年代后期,开始收集大量纪念碑地点( 调查基准)。测量员在地下安装了精确的经纬度黄铜纪念碑

你可以在这里看到第 4 站:

NOAA 黄铜纪念碑

最后,这里是加拿大育空地区的 109 号站:

加拿大测量站

数学家使用三角测量来连接测量纪念碑,这是今天仍然存在的水平基准的基础。

统一测量纪念碑网络的三角测量结果是1927 年的北美基准面 (NAD27)和后来更准确的 NAD83,至今仍在使用。这些水平基准为地球上的纬度和经度位置提供了参考框架。

我们不在堪萨斯了

过去,制图师使用不同的基准和起点绘制地图。例如,1927 年的北美基准面以堪萨斯州为起点。即使在今天,我们仍在不断改进水平基准。

米兹牧场

NAD27 在堪萨斯州米德牧场(北纬 39°13'26.686″,西经 98°32'30.506″)使用固定纬度和经度的 1866 年克拉克椭圆体。

这意味着北美的所有点都以这个固定点作为测量方向和距离的参考。

我们可以根据1866年的Clarke Ellipsoid测量所有的纬度和经度。1983年的北美基准面(NAD83)改变了这一切,成为NAD27的继承者。

大地基准:NAD83 与 NAD27

主要区别之一是 NAD83 是地心基准。地心意味着它以地球质量的中心为参考。这与引用地球上的某个位置(如米德牧场)有很大不同。

地心基准

虽然它是地心基准,但我们仍然认为它偏移了大约 2 米。即使在今天,我们仍在不断改进数据。

North American Datum of 1983 基于参考椭球 GRS80,它在物理上大于 NAD27 的 Clarke 椭球。

GRS80 参考椭球的半长轴为 6,378,137.0 米,半短轴为 6,356,752.3 米。相比之下,克拉克椭球的半长轴为 6,378,206.4 米,半短轴为 6,356,583.8 米。

1983 年北美基准面 (NAD83) 是北美最新的基准面。它使用参考椭球 GRS80 提供经纬度和一些高度信息。

NAD83 通过使用来自地面和多普勒卫星数据的一组更密集的位置,纠正了 NAD27 在距离上的一些失真。国家大地测量局在很大程度上依赖于使用多普勒卫星来定位地球的质心。

测量员和大地测量师使用了大约 250,000 个站点来开发 NAD83 基准。相比之下,NAD27 数据中仅使用了 26,000 个。

NAD27 转变为 NAD83

一个数据有很多版本和缩写

NAD83 自 1986 年以来经历了数次更新。NAD83 有多个版本。例如,美国国家大地测量局自 1986 年进行原始大地基准估算以来,已对 NAD83 基准进行了四次调整:

  • NAD83 (1986) :此版本旨在以地心为中心并使用 GRS80 椭球体。
  • NAD83(1991,HARN,HPGN) :高精度参考网络(HARN)和高精度大地测量网络从 1986 年到 1997 年修改了大地基准
  • NAD 83 (CORS96) :连续运行参考站 (CORS) 由永久运行的全球定位系统 (GPS) 接收器组成
  • NAD83 (CSRS, CACS) :加拿大空间参考系统和带 GPS 处理的加拿大主动控制系统。
  • NAD83 (NSRS 2007, 2011) :国家空间参考系统和当前调查标准,使用基于来自 CORS 的 GNSS 的多年调整位置。

下一步是什么? 2022 年的新水平基准

测量员、制图员和地理专业人士都使用 NAD27、NAD83 和 WGS84 作为北美的大地基准。

测量员现在几乎完全依赖全球定位系统 (GPS)来确定地球上的位置并将它们纳入现有的大地测量基准。

国家大地测量局已经表示,它将在 2022 年取代 NAVD88 和 NAD83——因为它是非地心的大约 2.2 米。

新的参考框架(几何和位势)将主要依赖全球导航卫星系统(GNSS),例如全球定位系统(GPS)以及更新和时间跟踪的 大地水准面模型

参考

图片来源:National Geodetic Survey Explorer

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