Просмотр кода страницы Сравнение разных способов вычисления длин и азимутов

{{Статья|Опубликована|diff-calc}}
{{Аннотация|Измерить расстояние и азимут между двумя точками можно несколькими разными способами. Эта статья иллюстрирует порядок разницы между разными способами вычисления.}}

Несмотря на кажуюся простоту, операция расчета длины линии соединяющей две точки и азимута из одной точки на другую может приводить к достаточно сильно отличающимся результатам в зависимости от того, как производится это измерение. Перед осуществлением этих измерений следует четко определить, какое именно расстояние/азимут нужно вычислить и для чего.

Измерение расстояния может осуществляться одним из следующих методов:

# Геодезические координаты, расстояние - длина дуги большого круга проходящего через две точки ([http://gis-lab.info/qa/great-circles.html подробнее]). Длина дуги большого круга может быть рассчитана для двух случаев:
#* Случай сферы
#* Случай эллипсоида
# Прямоугольные координаты или геодезические координаты, расстояние длина прямой линии соединяющей две точки ([http://gis-lab.info/qa/angles-rhumb.html подробнее])
#* Частный случай, длина линии румба (локсодромное расстояние) - вычисляется в проекции Меркатора, в которой, все прямые линии - линии румба (пересекают параллели под постоянным углом)
#* Измерения в других проекциях - длины линий соединяющих две точки будут различны для разных проекций. Проекции имеющей постоянный масштаб длин для любых направлений - не существует в природе.

Для того, чтобы получить практическое представление о порядке разницы измерений проведенных различными способами, можно воспользоваться следующей таблицей. В ней приведены расчеты расстояния между аэропортами Москвы (Шереметьево) и других городов России ([http://www.world-airport-codes.com/ источник данных о положении объектов ]). Orthodrome - длина дуги большого круга (кратчайшее расстояние) на сфере, Loxodrome - длина линии румба, Albers - расстояние между точками в проекции [http://gis-lab.info/qa/gis-lab-projections.html Albers Equal Area (параметры - Siberia)]. Расстояния Loxodrome и Albers даны как относительные расстояния Orthodrome.

[[Image:diff-calc-01.gif|376px|center|Разница вычислений расстояний между точками]]

Как видно из таблицы, локсодромное расстояние никогда не превышает ортодромное, а значения для спроектированных данных достаточно сильно отличаются от измерений на сфере. Так как Москва и Мурманск находятся на практически одной долготе, разница между длиной дуги большого круга и линией румба минимальна, так как меридианы являются одновременно и большими кругами и линиями румба (0<sup>o</sup>).

Измерение азимута из первой точки на вторую также может осуществляться по разному:

# Геодезические координаты, начальный (ортодромный) азимут - угол при старте из первой точки и движению по кратчайшему расстоянию, конечной точкой является вторая точка. Начальный азимут не постоянен по ходу движения ([http://gis-lab.info/qa/great-circles.html подробнее]).
# Геодезические координаты, постоянный (локсодромный) азимут - постоянный угол, следуя которому можно попасть из первой точки во вторую. Расстояние между двумя точками при этом не является кратчайшим ([http://gis-lab.info/qa/angles-rhumb.html подробнее]).
# Прямоугольные координаты, в большинстве случаев - азимут - направление от одной точки на другую (север - 0) (подробнее).
#* Частный случай: постоянный (локсодромный) азимут в случае использовании проекции Меркатора (результаты расчета идентичны варианту 2)

Для того, чтобы получить практическое представление о порядке разницы измерений проведенных различными способами, можно воспользоваться следующей таблицей. В ней приведены расчеты расстояния между аэропортами Москвы (Шереметьево) и других городов России ([http://www.world-airport-codes.com/ источник данных о положении объектов]) Loxodrome - постоянный азимут, Orthodrome - начальный азимут, Albers - азимут в проекции [http://gis-lab.info/qa/gis-lab-projections.html Albers Equal Area (параметры - Siberia)]. Азимуты Orthodrome и Albers даны как относительные азимута Loxodrome.

[[Image:diff-calc-02.gif|376px|center|Разница вычислений азимутов между точками]]

Как видно из таблицы, в зависимости от используемого расчета, результаты могут сильно отличаться от значения постоянного (локсодромного) азимута. К особенно сильно отличающимся значениям приводит использование для расчетов спроектированных данных. Так как Москва и Мурманск находятся на практически одной долготе, разница между ортодромным и локсодромным азимутом минимальна, так как меридианы являются одновременно и большими кругами и линиями румба (0<sup>o</sup>).

==Ссылки по теме==
*[http://gis-lab.info/qa/great-circles.html Вычисление расстояния и начального азимута между двумя точками на сфере]
*[http://gis-lab.info/qa/angles-sphere.html Вычисление азимута из одной точки на другую и угла образованного тремя точками на сфере]
*[http://gis-lab.info/qa/angles-rhumb.html Вычисление постоянного азимута и длины линии румба между двумя точками для геодезических координат]