NAD83–我们已经不在堪萨斯了

National Geodetic Survey Explorer

国家大地测量探索者

1983年北美基准(NAD83)

1983年的北美基准面(NAD83)使用数千个测量标石和三角测量来创建地球参考框架。

这个参照系允许测量员、大地测量学家和制图员用 latitude and longitude 位置。

1983年的北美数据修正了日期为NAD27的一些扭曲。

除此之外,自1986年以来,NAD83已经经历了几次更新,如HARN、HPGN、CSR、CACS和CORS。以下是1983年北美数据的所有信息:

测量基准的庞大集合

在19世纪晚期,一个庞大的纪念碑遗址收藏 (survey benchmarks _)开始。

测量员在地面上安装了精确的经纬度黄铜纪念碑,如图中所示的4号站:

NOAA Brass Monument

国家海洋和大气管理局和商务部提供的图片

…加拿大育空109站:

Canada Survey Station

国家海洋和大气管理局和商务部提供的图片

数学家们用三角测量法连接测量纪念碑,测量纪念碑是现今仍然存在的水平基准的基础。

测量纪念碑统一网络的三角测量结果是 North American Datum of 1927 (NAD27) 后来更精确的NAD83,至今仍在使用。这些水平基准为地球上的经纬度位置提供了一个参照系。

我们不在堪萨斯了

许多地图是用不同的基准和起点创建的。例如,1927年的北美基准面以堪萨斯为起点。即使在今天,水平基准也在不断改进。

NAD27在堪萨斯州米德牧场(北纬39°13'26.686“、西经98°32'30.506”)使用了克拉克椭球体1866,经纬度固定。这意味着北美的所有点都使用这个固定点作为参考测量方向和距离。所有的纬度和经度都可以在1866年的克拉克椭球体上测量。

Meades Ranch

1983年的北美基准(NAD83)改变了这一切,成为NAD27的继承者。

大地基准:NAD83与NAD27

其中一个主要区别是NAD83是一个地心基准。地心说它是指地球的质量中心,这与被指到地球上的某个位置(比如米德的牧场)有很大的不同。虽然它是一个地心基准,但仍被认为偏移了约2米。即使在今天,基准也在不断改进。

Geocentric Datum

1983年的北美基准面是以参考椭球GRS80为基础的,该参考椭球GRS80的物理尺寸大于NAD27的克拉克椭球。

GRS80参考椭球体的半长轴为6378137.0米,半短轴为6356752.3米。相比之下,克拉克椭球体的半长轴为6378206.4 m,半短轴为6356583.8 m。

1983年的北美基准(NAD83)是北美使用的最新基准。它使用参考椭球GRS80提供纬度、经度和一些高度信息。

NAD83通过使用来自地面和多普勒卫星数据的更密集的位置集,纠正了距离上NAD27的一些扭曲。国家大地测量很大程度上依赖多普勒卫星定位地球的质量中心。

NAD27 Shift to NAD83

NAD27切换到NAD83(图片来源:NADCON–北美基准转换实用程序)

大约有250000个台站用于开发NAD83基准。相比之下,NAD27数据中仅使用了26000个。

一个具有多个版本和缩写的数据

自1986年以来,NAD83经历了几次更新。有几个版本的NAD83。例如,国家大地测量局自1986年原始大地基准估计以来,对NAD83基准进行了四次调整:

NAD83(1986年) :此版本旨在以地心为中心,使用GRS80椭球体。
NAD83(1991年,Harn,Hpgn) :1986-1997年高精度参考网(HARN)和高精度大地网修改了大地基准。
NAD83(紧身衣96) :连续运行的参考站(CORS)由永久运行的全球定位系统(GPS)接收器组成。
NAD83(CSR、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的测量标准,使用来自CORS的基于GNSS的多年调整位置。

接下来是什么?2022年的新水平基准

NAD27、NAD83和WGS84是北美常用的大地基准。

测量员现在几乎完全依靠 Global Positioning System (GPS) 确定地球上的位置,并将其纳入现有的大地基准。

国家大地测量局已经表示 replacing NAVD88 and NAD83 in 2022 –因为它是非地心的,大约2.2米。

新的参考框架(几何和地理位势)将主要依赖全球导航卫星系统(GNSS),如全球定位系统(GPS),以及更新和跟踪的时间。 geoid model .