WGS84 dhidi ya OSGB36: kwa nini GPS yako na ramani yako ya OS hazikubaliani

Datum ni nini hasa

Dunia si umbo nadhifu, kwa hiyo kila mfumo wa viwianishi huanza kwa kuchagua elipsoidi — umbo laini linalosimama badala yake — na kuamua mahali hasa pa kuiweka. Elipsoidi hiyo iliyowekwa ndiyo datum. WGS84 hutumia elipsoidi yenye ukubwa na kitovu vinavyolingana na sayari nzima, kwa sababu satelaiti huzunguka sayari nzima. OSGB36 hutumia Airy 1830, iliyopimwa na kuinamishwa ili ikae sawa na Uingereza Kuu kadri inavyowezekana, kwa sababu mwaka 1936 kazi ilikuwa kuipima Uingereza, si dunia. Hakuna iliyo na makosa; ni majibu ya maswali tofauti — na nukta ile ile ardhini hupata nambari tofauti katika kila moja.

Tofauti hiyo ni kubwa kiasi gani?

Ukichukua latitudo/longitudo ya WGS84 kana kwamba ni ya OSGB36, utaweka nukta iliyohama kwa takriban mita 50 hadi 120, tofauti ikibadilika taratibu nchi nzima. Hilo si kosa la kuzungusha nambari — ni mashamba kadhaa, upande usio sahihi wa mto, jabali lisilo sahihi. Ndiyo maana pia nambari za Gridi ya Kitaifa zinazoonyeshwa na programu yako ya GPS kamwe si matokeo ghafi ya satelaiti: mahali fulani, kitu fulani kilifanya ubadilishaji wa datum kwanza. Swali ni lipi lilitumika, na lilikuwa sahihi kiasi gani.

Mabadiliko ya Helmert — nambari saba zinazohamisha dunia

Ubadilishaji unaotumika zaidi ni mabadiliko ya Helmert: hamisha fremu nzima ya viwianishi kwenye ekseli tatu, izungushe kwenye ekseli tatu, kisha ibadilishe kipimo — nambari saba zilizochapishwa. Ikitumika Uingereza, ulinganifu wa kitaifa wa Helmert wa Ordnance Survey ni sahihi hadi karibu mita 3. Kikwazo si uzembe katika nambari hizo saba; ni kwamba OSGB36 yenyewe imepinda kidogo. Ilijengwa kwa kupima pembetatu kutoka kilima hadi kilima kwa vifaa vya miaka ya 1930, na mivutano hiyo iliyorundikana haiwezi kuondolewa na uhamishaji-mzunguko-kipimo mmoja mgumu. Zana yetu ya rejeo la gridi hutumia mabadiliko haya hasa na inaeleza usahihi wake kwa uwazi — ndani kabisa ya mraba wa tarakimu sita.

OSTN15 — jibu la kiwango cha upimaji, na gharama yake

Ili kushinda mpindano huo, huachi kuichukulia Uingereza kama kitu kigumu: OSTN15 ni ubadilishaji rasmi wa Ordnance Survey, gridi ya kilomita 1 ya mihamo ya mashariki na kaskazini inayofunika nchi nzima — ni kama karatasi ya mpira inayonyonya mipindano ya kienyeji ya upimaji wa pembetatu. Huzalisha viwianishi rasmi kwa usahihi wa karibu 0.1 m, na ndiyo unaotumiwa na vifaa vya kitaalamu vya GNSS na programu za GIS. Gharama yake ni faili la gridi lenyewe: megabaiti za data ya mihamo ambazo lazima zisafirishwe pamoja na programu. Kwa mipaka ya ardhi na uhandisi, hilo halina mjadala. Kwa kusoma mraba wa mita 100 kilimani, jibu la Helmert la mita 3 ndilo zana sahihi — papo hapo, nje ya mtandao, na sahihi zaidi kuliko nafasi ya GPS inayotumika kama pembejeo yake.

Maana yake kivitendo

Kutembea, geocaching, wito wa uokoaji: zana yoyote ya kisasa inayosema inatoa Gridi ya Kitaifa tayari imekufanyia ubadilishaji. Swali la kivitendo ni kama ni la daraja la Helmert (mita) au daraja la OSTN15 (sentimita), na kwa mtu mwenye simu tofauti hiyo haionekani ikilinganishwa na nafasi ya GPS yenyewe (jaribu yako kwenye ukurasa wa usahihi wa GPS). Kwa upimaji ardhi, mifumo ya data ya ramani na jambo lolote la kisheria: sisitiza OSTN15. Na kiwianishi kikionekana kimekosea kwa takriban mita mia moja, sasa unajua swali la kwanza la kuuliza: datum ipi?