Универсальная поперечная проекция Меркатора (UTM)
Описание
Универсальная поперечная проекция Меркатора (UTM) является специализированным приложением поперечной проекции Меркатора. На глобусе выделено 60 южных и северных зон, каждая шириной 6° по долготе. В каждой зоне есть свой собственный центральный меридиан. Зоны 1N (1 северная) и 1S (1 южная) начинаются на 180° ЗД. Зоны 1 СШ и 1 ЮШ начинаются от 180° ЗД. Границы каждой зоны – 84° СШ и 80° ЮШ, северные и южные зоны стыкуются на экваторе. Для картографирования полярных регионов используется система координат Универсальной полярной стереографической проекции.
Начало проекции каждой зоны – центральный меридиан и экватор. Чтобы устранить отрицательные координаты, система координат меняет значения координат в начале проекции. Значение, присвоенное центральному меридиану, сдвинуто на восток, а значение, присвоенное экватору, - на север. Для сдвига на восток используется значение 500 000 метров. Для северных зон используется значение сдвига на север, равное нулю, а для южных зон - 10 000 000 метров.
Метод проецирования
Цилиндрическая проекция. Описание методологии см. в разделе "Поперечная проекция Меркатора".
Линии контакта
Две линии, параллельные центральному меридиану зоны UTM и отстоящие от него примерно на 180 км
Линейные элементы картографической сетки
Центральный меридиан и экватор
Свойства
Форма
- Равноугольная
- Точная передача небольших форм
- Минимальное искажение более крупных форм в пределах зоны
Площадь
Минимальные искажения в пределах каждой зоны UTM
Направление
Местные углы являются истинными.
Расстояние
Масштаб является постоянным вдоль центрального меридиана, но коэффициент масштаба для него равен 0,9996, что позволяет уменьшить искажения по краям зоны. При таком коэффициенте масштаба линии, расположенные на расстоянии 180 км к западу и к востоку от центрального меридиана и параллельные ему, имеют коэффициент масштаба равный 1.
Ограничения
Разработана для получения ошибки масштаба, не превышающей 0,1 процента в пределах каждой зоны. Ошибки и искажения увеличиваются для регионов, которые перекрывают несколько зон. Зона UTM не предназначена для территорий, охватывающих более 20° по долготе (10°–12° по обе стороны от центрального меридиана).
Объекты сфероида или эллипсоида не могут быть спроецированы за пределы 90° от центрального меридиана. В действительности, пространство на сфероиде или на эллипсоиде должно быть ограничено 10°–12° по обе стороны от центрального меридиана. За пределами этого диапазона данные, спроецированные в поперечную проекцию Меркатора, при обратном проецировании могут оказаться смещенными. Для данных на сфере этих ограничений не существует.
Более подробно о поперечной проекции Меркатора
Новое приложение, называемое Transverse_Mercator_complex добавлено в механизм проецирования. Это обеспечивает точное прямое и обратное преобразование проекции Меркатора до 80° от центрального меридиана. Привлечение комплексного математического метода делает это преобразование предпочтительным.
Области использования
- Используется для листов топографических карт Соединенных Штатов масштаба 1:100 000.
- Многие страны применяют местные зоны UTM, основанные на официально используемых географических системах координат.
- Для крупномасштабного картографирования России и бывшего СССР используется проекция Гаусса-Крюгера на эллипсоиде Красовского.
Параметры
Workstation
Используйте субкоманду ZONE. Если ZONE не определена, вводятся параметры:
- Долгота
- Широта
Если зона не определена и широта имеет отрицательное значение, используется сдвиг на север 10 000 000 метров.