Οι γεωγράφοι χρησιμοποιούν πολλαπλά μαθηματικά συστήματα βάσει γραφικών για να περιγράψουν συγκεκριμένες θέσεις στην επιφάνεια της Γης. Αυτά τα συστήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν με μεγάλη ακρίβεια και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό ενός σημείου σε κλάσματα ενός μέτρου, αρκεί να περιλαμβάνονται αρκετά δεκαδικά σημεία στα δεδομένα.
Οι περισσότεροι άνθρωποι είναι εξοικειωμένοι με το γεωγραφικό πλάτος και μήκος ή το σύστημα lat-long, το οποίο χρησιμοποιεί μοίρες, λεπτά και δευτερόλεπτα. Το Σύστημα Συντεταγμένων State Plane, ή SPCS, είναι μοναδικό για τις Ηνωμένες Πολιτείες και χρησιμοποιεί συντεταγμένες βορρά και ανατολής. Είναι πλέον ένα εργαλείο που περιορίζεται σε μεγάλο βαθμό στον τομέα των πολιτικών μηχανικών.
Συντεταγμένες στα συστήματα χαρτογράφησης
Τα συστήματα χαρτογράφησης συντεταγμένων ονομάζονται "πλέγματα" επειδή απαιτούν οριζόντιες και κάθετες γραμμές σε ένα χάρτης, ο οποίος είναι ουσιαστικά μια επίπεδη, δισδιάστατη αναπαράσταση μιας σφαιρικής, τρισδιάστατης επιφάνειας. Να είστε σε θέση να γνωρίζετε πόσο μακριά "πάνω" (ανατολικά ή δυτικά) ή πόσο μακριά "πάνω" ή "κάτω" (βόρεια ή νότια) είστε από ένα σταθερό σημείο αναφοράς όταν σας δοθεί αριθμοί που ονομάζονται συντεταγμένες - ή εναλλακτικά, η δυνατότητα προσδιορισμού των συντεταγμένων από πληροφορίες σχετικά με την απόσταση - είναι ακριβώς το σημείο αυτών των συντεταγμένων συστήματα.
Το σύστημα Universal Transverse Mercator (UTM) και το σύστημα γεωγραφικού πλάτους / μήκους είναι τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα συστήματα σήμερα. Είναι χρήσιμο να μπορείτε να μετατρέπετε το UTM σε lat-long. Άλλα συστήματα χρησιμοποιούνται σε μικρότερο αλλά σημαντικό βαθμό, συμπεριλαμβανομένου του προαναφερθέντος SPCS στις Η.Π.Α. καθώς και του Συστήματος Αναφοράς Στρατιωτικού Πλέγματος (MGRS).
Το σύστημα γεωγραφικού πλάτους-μήκους
Αυτό το σύστημα χρησιμοποιεί κάθετες γραμμές που ονομάζονται μεσημβρινούς για να υποδείξει τη θέση Ανατολής-Δύσης και οριζόντιες γραμμές που ονομάζονται παράλληλες γεωγραφικού πλάτους για να υποδείξει τη θέση Βορρά-Νότου. Επειδή η Γη περιστρέφεται γύρω από έναν άξονα που διατρέχει τους βόρειους και νότιους πόλους της, οι γραμμές γεωγραφικού πλάτους παραμένουν στην ίδια απόσταση εκτός από τον ισημερινό τρέχει γύρω από το κέντρο της Γης προς τους πόλους, ενώ γραμμές μήκους συγκλίνουν από τα ευρύτερα σημεία τους, χωριστά στον ισημερινό, όπου συναντώνται σε κάθε Πόλος. Το σημείο αναφοράς για 0 βαθμούς γεωγραφικού μήκους επιλέχθηκε να βρίσκεται στο Γκρίνουιτς της Αγγλίας. Από εκεί, το γεωγραφικό μήκος αυξάνεται από 0 σε 180 μοίρες και προς τις δύο ανατολικές και δυτικές κατευθύνσεις. Η γραμμή 0 του γεωγραφικού πλάτους είναι απλώς ο ισημερινός, και οι τιμές αυξάνονται προς τις μέγιστες τιμές τους στους πόλους καθώς κατευθύνεται βόρεια ή νότια. Έτσι "45 N, 90 W" καθορίζει ένα σημείο στο βόρειο ημισφαίριο 45 μοίρες βόρεια του ισημερινού και 90 μοίρες δυτικά του Greenwich.
Το σύστημα συντεταγμένων κρατικού αεροπλάνου
Το SPCS είναι μοναδικό για τις ΗΠΑ και χρησιμοποιεί ένα σημείο στα νοτιοδυτικά κάθε ορίου της πολιτείας ως μηδενική αναφορά σημείο για τις συντεταγμένες βορρά-νότου αυτής της πολιτείας, που ονομάζεται βορρά και τη συντεταγμένη ανατολής-δύσης, που ονομάζεται ανατολικοποίηση. Σημειώστε ότι δεν υπάρχει λόγος για "δύση" ή "νότος" επειδή όλες οι θέσεις δυτικά ή νότια του μηδενικού σημείου βρίσκονται έξω από το υπό εξέταση κράτος.
Αυτές οι τιμές δίνονται συνήθως σε μέτρα, τα οποία μπορούν εύκολα να μεταφραστούν σε χιλιόμετρα, μίλια ή πόδια. Σημειώστε ότι τα βορρά είναι ισοδύναμα μεεσυντεταγμένες σε ένα τυπικό σύστημα καρτεσιανού γραφήματος, ενώ οι ανατολικές ισοτιμίες είναι ισοδύναμες μεΧσυντεταγμένες. Σε αντίθεση με το σύστημα lat-long, το SPCS δεν περιλαμβάνει αρνητικούς αριθμούς.
Μετατροπή Βορρά και Ανατολής σε Γεωγραφικό πλάτος και Μήκος
Λόγω της άλγεβρας που απαιτείται για τη μετατροπή του κρατικού επιπέδου σε συντεταγμένες lat-long και αντίστροφα, είναι χρήσιμο να χρησιμοποιήσετε ένα διαδικτυακό εργαλείο όπως αυτό που προσφέρεται από την Εθνική Γεωδαιτική Έρευνα (βλ Πόροι). Παρόμοια εργαλεία αλλού στον Ιστό περιλαμβάνουν δυνατότητες μετατροπέα MGRS, μεταξύ άλλων.
Για παράδειγμα, αν βάλετε τις συντεταγμένες lat-long 45 και -90 (45 μοίρες βόρειου γεωγραφικού πλάτους και 90 μοίρες δυτικού γεωγραφικού μήκους) και κάντε κλικ στην επιλογή "Μετατροπή" Αυτό δίνει την έξοδο SPCS όπως είναι στο WI C-4802 στην πολιτεία του Ουισκόνσιν σε μια θέση 129.639.115 βορρά και 600.000 ανατολικά, σε μέτρα. Αυτές οι τιμές μεταφράζονται σε 129 χιλιόμετρα και 600 χιλιόμετρα αντίστοιχα, ή περίπου 80 και 373 μίλια.
