WGS84

Artikkelstart

WGS84 er en matematisk modell av Jorden og brukes for posisjonering (for eksempel ved hjelp av GPS) og kartlegging av jordoverflaten.

Faktaboks

Etymologi
forkortelse for engelsk World Geodetic System 84

Alle kart, uansett om det er papirkart eller digitale kart, er laget ved hjelp av en jordmodell. Jorden er ikke rund, den har mer form som en noe flattrykt appelsin. Jordmodeller som benyttes, er derfor hovedsakelig formet som en ellipsoide. Etter at det globale posisjoneringssystemet GPS ble etablert, har WGS84 vært den dominerende jordmodellen for kartlegging og måling av jordoverflaten.

Fysiske parametre

Referanseellipsoidens størrelse og form er gitt ved:

  • store halvakse a = 6 378 137 m
  • flattrykning f = 1/298,257 223 563
  • gravitasjonskonstant multiplisert med massen av Jorden (inkludert atmosfæren) GM = 3 986 004,418 · 108 m3/s2
  • Jordens vinkelhastighet ω = 7,292 115 167 ·10–5 rad/s.

Til systemet hører også konstanter for et sett av harmoniske funksjoner for Jordens tyngdefelt.

Endringer i Jordens form

I klassisk geodesi ble begrepet geodetisk datum benyttet, men etter at geodetiske målinger gjøres ved hjelp av satellitter benyttes isteden begrepene geodetisk referansesystem og geodetisk referanseramme. En utfordring med matematiske modeller av jordkloden er at Jordens form endres over tid. Jorden er ikke et stivt legeme, men påvirkes av jordrotasjon, jordskjelv og tidejord. Jorden roterer om sin egen akse, men over tid beveger aksen på seg og hastigheten på rotasjonen endres.

For å måle endringer av jordskorpens bevegelse og jordaksens plassering og rotasjon over tid, er det på jorda en rekke referansepunkter. Bevegelse til disse må måles i forhold til en referanse og siden alt på jorda er i bevegelse brukes kvasarer som referanse (fastmerke). Kvasarer ligger langt utenfor jorda, faktisk også langt utenfor vårt eget solsystem. Til å beregne endringer på jorda må en derfor benytte romgeodetiske teknikker. En av de mest kjente av disse er VLBI som beregner jordaksens posisjon i rommet samt jordaksens omdreiningshastighet. Norge deltar i dette arbeidet og har en VLBI antenne i Ny-ÅlesundSvalbard.

WGS84 og ITRS

Alle disse endringene måles over tid og benyttes for å oppdatere et internasjonalt tredimensjonalt koordinatsystem med origo i jordas massemiddelpunkt og z-akse gjennom polpunktet. Dette koordinatsystemet (eller det en innen moderne geodesi kaller terrestrisk referansesystem) kalles ITRS. Ansvaret for ITRS er hos the International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) og IERS benytter sin egen standard for å lage ITRF (av eng. International Terrestrial Reference Frame).

Et terrestrisk referansesystem som ITRS fungerer som en standard for hvordan en lager matematiske modeller av jorda (eller det en innen moderne geodesi kaller referanseramme). Alle globale navigasjonssystemer (GNSS) benytter sine egne referanserammer: det amerikanske GPS benytter WGS84, det russiske GLONASS benytter PZ-90 mens det europeiske GALILEO bruker GTRF.

Ved spesifiserte tidspunkter blir fysiske parametre og koordinatene for referansestasjonene for GPS justert, med den følge at baneparameterne (efemeridene) for GPS-satellittene blir endret. Dette resulterer i at GPS-målte punkter endrer posisjon. Hensikten er at koordinater for punkter på Jorden i WGS84 og ITRF skal stemme best mulig overens.

Norske anvendelser

Etter ønske fra petroleumsbransjen anbefalte Statens kartverk 1. januar 1989 å bruke en norsk realisering av WGS84 i Nordsjøen, WGS84*SEA. Denne versjonen ble også i noen grad brukt på land.

Etter en europeisk GPS-kampanje i 1989 tok Statens Kartverk fra 1993 i bruk EUREF89 for Fastlands-Norge. EUREF89 er knyttet til ITRF ved tidspunktet 1. januar 1989. Til nøyaktige formål må resultatene fra WGS84 transformeres til ITRS.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg