سیستم مختصات بیضوی :
یک کره بر اساس یک دایره بنا می شود در صورتی که یک بیضوی بر اساس بیضی شکل میگیرد. شکل یک بیضی با دو شعاع تعیین می گردد، شعاع بزرگو شعاع کوچک.
با گردش یک بیضی حول محور کوچک یک بیضوی شکل می گیرد. یک بیضوی معمولاً با اندازه محور کوچک آن (a) و محور بزرگ آن (b) تعریف می گردد. البته معولاً به جای b از ضریب تسطیح (Flattening) که از فرمول زیر محاسبه می گردد، استفاده می شود. از آنجایی که مقدار عددی f خیلی کوچک است از معکوس آن استفاده می شود.
(a-b)/a = f
پارامترهای بیضوی WGS- 84 در شکل زیر آمده است.
برای شبیه سازی دقیق شکل و ابعاد زمین در قالب سیستم مختصات جغرافیایی به گونه ای که امکان تشریح موقعیتهای عوارض روی زمین وجود داشته باشد، لازم است یک بیضوی با ابعاد مناسب به گونه ای تعریف گردد که منطبق با شکل واقعی زمین (سطح ژئوئید) گردد. اما از آنجایی که شکل واقعی زمین به صورت یک بیضوی منظم نمی باشد و در واقع یک شکل نامنظم شبیه بیضی است، بنابراین هنگامی که یک بیضوی را بر زمین منطبق می کنیم، ممکن است یک منطقه بر روی زمین مثلاً آمریکای شمالی، کاملاً منطبق با این بیضوی شود اما برای منطقه ای دیگر مثلاً ایران، این تطابق وجود نداشته باشد. بدیهی است با توجه به اینکه سیستم مختصات جغرافیایی و مدارات و نصف النهارات بر روی این بیضوی، مبنای تعیین موقعیت عوارض و بالطبع محاسبه اندازه ها می باشد، بنابراین در چنین شرایطی، برای منطقه ای که این انطباق وجود نداشته باشد، دقت مناسبی نیز نمی توان انتظار داشت، لذا برای اینکه به دقتهای بالاتری دست یابیم، برای هر منطقه و یا کشوری، بیضوی خاص آن منطقه تعریف می گردد به گونه ای که این بیضوی بیشترین تطابق را با آن منطقه داشته باشد. به عنوان مثال، بیضوی با نام Clark 1866 بهترین انطباق را با منطقه آمریکای شمالی دارد در حالیکه بیضوی International 1909 برای ایران مناسب است. فرق بین این بیضوی ها در اندازه a و 1/f آنها می باشد. امروزه با پیشرفت اندازه گیریهای ماهواره ای، بیضوی های با دقت بالاتری به دست آمده اند.
لازم به ذکر است که شکل واقعی زمین بوسیله سطح ژئوئید نمایش داده می شود. سطح ژئوئید، سطح هم نیروی میدان ثقل زمین است که بسیار منطبق بر متوسط سطح آبهای آزاد است. ناهمواریهای سطح زمین (کوهها و دریاها ) در تعیین شکل زمین (سطح ژئوئید) دخالت ندارند و به عنوان یک مشخصه توصیفی نسبت به سطح ژئوئید تعریف می گردند.
نویسندگان: مهدی امینی پور، امیرحسین فدائی، عباس گلی، نوشین محب علی
