前回、アルマナックデータから3次元空間におけるGPS衛星の位置を求められましたので、そろそろ経度と緯度に関して触れておこうと思います。あえて、ふれてなかったところもありますが、経度と緯度はおくが深いです。

さて、次回あたりから、GPS衛星の位置を経度、緯度で表す方法をトライしてみようと思ってますが、その前に測地系について雑学を学んでおきましょう。

測地系という言葉は聞いたことはあるかとは思いますが、そもそも測地系って何？、正直、軌道計算を行う前までは、結構あいまいでした。定義自体は、

「地球上の位置を経緯度及び標高を用いる座標によって表すとき、前提とする条件」となっております。

つまり、測地系とは、経度、緯度を表現するために基とする条件なのです。

この測地系の条件として、3要素が上げられ、座標系、準拠楕円体、ジオイド面があります。

座標系は

中心を地球の重心を原点としたり、観測点を原点とするなど、座標の原点や、x、y、z軸の方向の定義に関わる部分です。

準拠楕円体は

地球は楕円ですが、その楕円の定義に関する部分です。

ジオイド面は

標高の基準の定義に関する部分です。

という感じですが、そもそも測地系って、なんで一つでないんだということになるのですが、今のように、技術が進歩してないときに、地図等をつくるために、いろいろな国が三角測量やら天体観測やらで、独自の測地系を作り上げたことが、理由にあるようです。

しかしながら、GPS等の発達によって、得られた情報による、正確な測地系の世界測地系へと変わりつつあります。

日本も、2002年に世界測地系に変わっています(思いのほか結構最近ですね)。とはいいつつも、例えば米国の世界測地系と日本の世界測地系とは違いがあります。

例えば、準拠楕円体は日本ではGRS80楕円体で、米国ではWGS84の楕円体だったりします。
米国の方だけ、「の」をいれましたが、このWGS84の中に、座標系やら準拠楕円体の定義が含まれてます。

しかしながら、ここで、一度つまづきました、なんで、日本はWGS84を採用しなかったのか、事実上、日本と米国の世界測地系にさほどの差異はないとのことですが、気になります。

ここら辺の回答というわけではないのですが、国土地理院のホームページにQ&Aがありそこを見るとなんとなくわかりました。

日本は世界測地系としてITRF系と呼ばれるものを採用しているそうなのですが、このQ&Aに採用した理由が以下のようになってました。

(1)　日本を含む国際協力で構築されている。我が国は、VLBI、GPS等の国際共同観測を通して、ITRF 系の構築に貢献しています。
(2)　高精度である。大量の宇宙測地観測結果から計算されるため高精度なものとなっています。
(3)　公開性が高い。一国により、又は軍事目的に構築されたものではないので、オープンなものとなっています。

なるほど、そういうことだったんですね。
政治的なところもあるようですね。

かなり大雑把でしが、ここらへんのネタはまたお話したいと思います。

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