Государственная система плановых координат США
Описание
Также известна как SPCS, SPC, State Plane, и State. Государственная система плановых координат США не является проекцией. Это система координат, которая делит территорию 50 штатов США, Пуэрто-Рико и Виргинских островов на более, чем 120 пронумерованных секций, которые носят название зон. Каждая зона имеет присвоенный ей кодовый номер, который определяет параметры проекции для конкретного региона.
Метод проецирования
Проекция может быть цилиндрической или конической.
Зачем использовать State Plane?
Государственные организации США и группы, которые работают с ними, в основном, используют Государственную систему плановых координат. Чаще всего это базы данных районов или муниципалитетов. Преимущество в использовании SPCS заключается в том, что ваши данные находятся в единой, стандартной системе координат, как и другие базы данных на ту же самую территорию.
Что такое State Plane?
Государственная система плановых координат США была разработана для крупномасштабного картографирования Соединенных Штатов. Она была создана в 1930-х годах Береговой и геодезической службой США для обеспечения единой системы привязки для геодезистов и картографов. Целью была разработка равноугольной системы картографирования для страны, в которой максимальные искажения масштаба составляли бы 1:10000, что соответствовало точности геодезических съемок.
Были выбраны три равноугольные проекции: Равноугольная коническая проекция Ламберта для штатов, вытянутых в направлении восток-запад, таких как Теннеси и Кентукки; Поперечная проекция Меркатора для штатов, вытянутых в направлении север-юг, таких как Иллинойс и Вермонт; и Косая проекция Меркатора для полуострова Аляска, поскольку он лежит под углом к линиям градусной сетки.
Чтобы получить точность в одну десятитысячную, необходимо было разделить многие штаты на зоны. Каждая зона имеет свой собственный центральный меридиан или стандартные параллели для сохранения требуемого уровня точности. Границы этих зон соответствуют границам штатов. Для маленьких штатов, таких как Коннектикут, достаточно только одной зоны, в то время, как Аляска состоит из 10 зон, и для ее картографирования используются все три проекции.
Эта система координат носит здесь название "Государственная система плановых координат США" 1927 г. (SPCS 27). Она основана на сети геодезических контрольных точек, соотнесенных с Североамериканским датумом 1927 года (NAD 1927 или NAD27).
State Plane и североамериканский датум
Технологические достижения последних 50 лет привели к усовершенствованию методов измерения расстояний, углов, и размеров и формы Земли. Все это, наряду со сдвигом начала датума из точки Мидес Рэнч в Канзасе в центр масс Земли для сопоставимости с данными, полученными со спутниковых систем, привело к необходимости переопределить SPCS 27. Переопределенная и модернизированная система носит название "Государственная система плановых координат США 1983 года" (SPCS 83). Координаты точек в системах координат SPCS 27 и SPCS 83 отличаются. Для этого есть несколько причин. Для системы координат SPCS 83 все координаты State Plane, опубликованные NGS (Национальной геодезической службой США), даны в метрических единицах, несколько отличаются параметры земного сфероида, некоторые штаты изменили определение своих зон и немного изменились значения долготы и широты.
Официально зоны SPCS идентифицируются своим кодом NGS. Когда компания Esri внедряла коды NGS, они были частью предполагавшейся системы Федерального стандарта обработки информации (Federal Information Processing Standard - FIPS). По этой причине Esri определяет зоны NGS как зоны FIPS. Предложенный стандарт был отменен, но Esri сохраняет название FIPS для сохранения преемственности.
Иногда используется еще более старая система Бюро земельного кадастра (Bureau of Land Management – BLM). Система BLM устарела и не включает коды для некоторых из новых зон. Значения могут также перекрываться. Всегда необходимо использовать коды NGS/FIPS.
Для перехода между системами SPCS 27 и SPCS 83 были внесены следующие изменения в зоны. Номера зон, приведенные ниже, являются номерами зон FIPS. Кроме того, сдвиги по X и по Y, или начало координат большинства зон изменились.
- Калифорния – Калифорния зона 7, SPCS 27 FIPS зона 0407, была отменена и включена в зону Калифорния зона 5, SPCS 83 FIPS зона 0405.
- Монтана - Три зоны для штата Монтана, SPCS 27 FIPS зоны 2501, 2502, и 2503, были отменены и заменены единой зоной, SPCS 83 FIPS зона 2500.
- Небраска – Две зоны штата Небраска, SPCS 27 FIPS зоны 2601 и 2602, были отменены и заменены единой зоной, SPCS 83 FIPS зона 2600.
- Южная Каролина – Две зоны штата Южная Каролина, SPCS 27 FIPS зоны 3901 and 3902, были отменены и заменены единой зоной, SPCS 83 FIPS зона 3900.
- Пуэрто-Рико и Виргинские острова — две зоны Пуэрто-Рико и Виргинских островов, включая Сент-Томас, Сент-Джон и Санта-Крус SPCS 27 FIPS зоны 5201 and 5202, были отменены и заменены единой зоной, SPCS 83 FIPS зона 5200.
Единица длины
Стандартная единица измерения для системы SPCS 27 - американский геодезический фут. Для системы SPCS 83, наиболее используемая единица измерения – метр. Существует два стандарта U.S. для перехода между футами и метрами. Те штаты, в которых поддерживаются как футы, так и метры, законодательно определили какой коэффициент пересчета между футами и метрами они используют. Разница между измерениями в двух разных метрических системах может быть сведена до двух миллионных, однако это может быть заметно в тех случаях, когда данные хранятся с двойным стандартом точности. Американский геодезический фут равен 1 200/3 937 м, или 0,3048006096 м. Международный фут равен 0,3048 м.
Примеры определений зон
Ниже приведены два примера определения параметров SPCS 83:
|
Штат |
Алабама |
Теннеси |
|
ЗОНА |
3101 |
5301 |
|
FIPS зона |
0101 |
4100 |
|
Проекция |
Поперечная проекция Меркатора |
Равноугольная коническая проекция Ламберта |
|
Стандартные параллели |
35°15' 36°25' |
|
|
Центральный меридиан |
-85°50' |
-86°00' |
|
Уменьшение коэффициента масштаба на центральном меридиане |
1:25,000 |
1:15,000 |
|
Исходная широта |
30°30' |
34°20' |
|
Долгота начальной точки |
-85°50' |
-86°00' |
|
Сдвиг на восток |
200,000 |
600,000 |
|
Сдвиг на север |
0 |
0 |
Области использования
Используется для стандартных 7,5- и 15-минутных листов карты Геологической службы США.
Используется в США для проектов по крупномасштабному картографированию на федеральном уровне, уровне штата и местном уровне.
Параметры
Workstation
- Используются ZONE или FIPSZONE субкоманды к установке зоны State Plane.