Rõ ràng nếu bạn đứng ở Greenwich thì GPS của bạn sẽ không nói bạn ở kinh độ 0. Điều này là do kinh tuyến tham chiếu GPS cách khoảng 100 mét về phía đông của kinh tuyến gốc .
Câu hỏi của tôi là: Tại sao Kinh tuyến Tham chiếu GPS 100m về phía Đông của Kinh tuyến gốc?
Câu trả lời:
Tôi đã trả lời câu hỏi này trong khi trả lời câu hỏi khác của bạn.
Các Đài thiên văn Greenwich được định nghĩa là một kinh tuyến gốc , dựa trên những quan sát bởi nhà thiên văn học Sir George Airy vào năm 1851. London được chọn làm kinh tuyến gốc chính thức cho các bản đồ quốc tế do Hội nghị Meridian International vào năm 1884.
Khi bạn sử dụng GPS, theo mặc định, nó sử dụng mốc thời gian WGS84. Điều này khác với hệ thống tọa độ cũ. WGS84 là một mốc thời gian toàn cầu dựa trên các tính toán từ các bài đọc trên trái đất và kinh tuyến gốc của nó là khác nhau . Sự khác biệt là khoảng 100 mét tại Greenwich.
Thêm chi tiết có sẵn trong các liên kết này:
Câu trả lời ngắn gọn là: đã có một sự thay đổi lịch sử giữa mốc thời gian toàn cầu đầu tiên và kinh tuyến Greenwich; và nó tiếp tục di chuyển (chậm) vì trôi dạt lục địa. Bạn có thể tìm thấy thông tin chi tiết hơn trên trang web này
Vào cuối những năm 1950 (dưới sự bảo trợ của Hải quân Hoa Kỳ), Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng (APL) của Đại học Johns Hopkins đã bắt đầu phát triển hệ thống định vị vệ tinh hoạt động đầu tiên trên thế giới. Được biết đến với tên gọi Quá cảnh, nó hoạt động bằng cách sử dụng hiệu ứng Doppler, hiệu ứng tương tự làm cho còi báo động do một phương tiện di chuyển thay đổi trong cao độ khi nó đi qua. Kinh độ được khảo sát của địa điểm của Phòng thí nghiệm ở Maryland, được đo bằng Dữ liệu Bắc Mỹ (NAD27), đã trở thành kinh độ giả định của nó trong Thế giới dữ liệu đầu tiên, mốc dữ liệu APL. Chính sự áp dụng thực tế này của tọa độ kinh độ trên một ellipsoid là giá trị giả định trên một giá trị khác đã gây ra sự dịch chuyển rõ ràng không chỉ ở vị trí của Meridian, mà còn của tất cả các vị trí khác.
Kích thước của sự thay đổi vẫn chưa được biết cho đến mùa hè năm 1969, khi có cơ hội để đo lường nó. Một máy thu vệ tinh đã được thiết lập trên một nền tảng phía trên mái nhà trên Vòng tròn Airy tại Greenwich. Kết quả cho thấy các bản sửa lỗi do sử dụng hệ thống định vị vệ tinh sẽ khiến giá trị kinh độ của chúng thay đổi 5,64 "nếu Kinh tuyến Greenwich (trắc địa) có kinh độ bằng 0 trong hệ thống này. Mặc dù một bài báo học thuật về chủ đề này đã được xuất bản vào năm 1971, dường như nó đã bị lãng quên phần lớn cho đến giữa năm. Phần bù (kể từ khi được tinh chỉnh) cũng áp dụng cho mốc thời gian WGS84 được sử dụng bởi các hệ thống GPS hiện tại. WGS84 đã được áp dụng làm tiêu chuẩn toàn cầu cho điều hướng không khí vào ngày 1 tháng 1 năm 1998 và sớm sau đó bởi các nhà thủy văn để sử dụng trên các biểu đồ điện tử và hải lý.
Bài báo này trên Tạp chí Geodesy giải thích rằng nguyên nhân là do độ lệch cục bộ của phương thẳng đứng ở London, do sự thay đổi khu vực về độ dày và mật độ của vỏ Trái đất.
Những gì Vòng tròn vận chuyển của Airy trong đài quan sát ở Greenwich xác định không phải là một vị trí trực tiếp trên bề mặt Trái đất, mà là một hướng trong không gian, cụ thể là thiên đỉnh địa phương, hay đường thẳng.
Bài viết trên cho rằng hướng này thực sự, với độ chính xác tương đối tốt, vẫn là hướng của kinh tuyến 0 IERS hiện đại được sử dụng để xác định WGS84 và do đó tọa độ GPS. Những thay đổi khác nhau của định nghĩa trong 150 năm qua đã giữ liên tục tốt với nó.
Tuy nhiên, mặc dù WGS84 sử dụng hướng này làm tham chiếu, mặt phẳng xz trong tọa độ địa tâm WGS84 được dịch song song 102 mét sao cho nó đi qua tâm khối lượng của Trái đất.
Vì vậy, sự khác biệt thực sự không chỉ đơn thuần là việc sử dụng một nguồn gốc khác nhau cho hệ tọa độ của bạn, mà là sử dụng một nguyên tắc khác cho ý nghĩa của tọa độ . Vào thời của Airy, không có cách nào đo được vị trí của tâm Trái đất với độ chính xác cao - điều người ta đã làm là đo hướng của thiên đỉnh địa phương và tuyên bố hướng đó (liên quan đến cực và hướng của vòng tròn quá cảnh ở Greenwich ) là tọa độ của một người. Mặt khác, GPS đo vị trí của bạntrực tiếp, và trung tâm của Trái đất liên quan đến quỹ đạo vệ tinh đã được biết đến. Để biểu thị vị trí này dưới dạng tọa độ kiểu cũ, đơn vị GPS sẽ tính toán "đường thiên đỉnh ảo" như bình thường đối với ellipsoid tham chiếu đi qua bạn. Sự khác biệt giữa kinh tuyến bình thường này và kinh tuyến 0 IERS (một lần nữa, đồng ý với hướng của vòng tròn vận chuyển Airy) trở thành tọa độ của bạn.
Vì vậy, khi bạn đi ra ngoài công viên ở Greenwich để tìm nơi mà máy thu GPS của bạn hiển thị kinh độ 0 độ, thứ bạn thực sự tìm thấy là điểm (vĩ độ modulo) trong đó hình elip tham chiếu WGS84 bình thường song song với đường thẳng đứng dựng tại đài quan sát chính nó.
Cả sự trôi dạt lục địa hay lỗi tích lũy ngẫu nhiên từ các thay đổi định nghĩa đều có tác động tương đương về kích thước với điều này.