Determination of geographic position of object by applying 3D polar observations

Abstract

The geographic position of an object is determined by geodetic latitude, geodetic longitude, geodetic and normal height, and height of the object above the surface of the earth. To determine the geographic position of an object, a technologic scheme is recommended: by applying 3D polar observations, the 3D Cartesian coordinates of the object in the local horizontal coordinate system (for example, with an airport runway tied system) are determined; local horizontal 3D Cartesian coordinates are recomputed into the system of geocentric equatorial 3D Cartesian coordinates; the geodetic coordinates (geodetic latitude, geodetic longitude, and geodetic height) are computed from the geocentric equatorial 3D Cartesian coordinates; based on information about geodetic height and the digital geoid model, the normal height of the object is computed; and object height above the earth is computed from normal height and the digital terrain model. Algorithms for the realisation of this technologic scheme are presented.

Objekto geografinės padėties nustatymas taikant erdvinius  polinius matavimus

Santrauka. Objekto  geografinė  padėtis  apibūdinama  geodezine  platuma,  geodezine  ilguma,  geodeziniu  bei  normaliniu  aukščiais  ir  objekto  aukščiu  virš Žemės  paviršiaus.  Objekto  geografinei  padėčiai  nustatyti  rekomenduojama  tokia  technologinė  schema:  taikant  erdvinius  polinius  matavimus, nustatomos objekto erdvinės stačiakampės koordinatės vietinėje (pvz., oro uosto) horizontinėje koordinačių sistemoje; vietinės horizontinės erdvinės stačiakampės  koordinatės  perskaičiuojamos į  geocentrinių  ekvatorinių  erdvinių  stačiakampių  koordinačių  sistemą;  pagal  geocentrines  ekvatorines erdvines  stačiakampes  koordinates  apskaičiuojamos  geodezinės  koordinatės  (geodezinė  platuma,  geodezinė  ilguma  ir  geodezinis  aukštis);  žinant geodezinį  aukštį  ir  turint  skaitmeninį geoido modelį, skaičiuojamas objekto normalinis aukštis; turint normalinį aukštį ir skaitmeninį reljefo modelį, apskaičiuojamas objekto aukštis virš Žemės paviršiaus. Pateikiami algoritmai šiai technologinei schemai realizuoti.

Reikšminiai žodžiai: koordinačių sistema, geodezinis aukštis, GPS, normalinis aukštis, erdviniai poliniai matavimai.

First publish online: 14 Oct 2010

Keyword : coordinate system, geodetic height, GPS, normal height, 3D polar observations