2.3 Koordináta-rendszerek és kerethálózatok

Ahhoz, hogy objektumainkat a térben el tudjuk helyezni, hogy helyzetüket le tudjuk írni, koordináta-rendszerre van szükségünk. A koordináta-rendszerekben – más szóval: referencia rendszerekben – az objektum koordinátái egyértelműen megadják annak helyét. A koordináta-rendszer tengelyei egymástól lineárisan függetlenek. A térinformatikai gyakorlatban a következő koordinátarendszer-típusokkal találkozunk:

Az első két esetben a koordinátatengelyek egymásra merőleges egyenesek a síkban illetve a térben. A két utóbbi esetben az egyik koordináta távolság-jellegű (egy középponttól vagy egy felülettől mérve), továbbá két szögadat, a szélesség és a hosszúság (2.1. pont).

Sem a koordináta-rendszerek, sem a koordináták nem láthatók a világban. A Föld felszínére nincsenek „felfestve” a szélességi és hosszúsági körök (bár Greenwich-ben illetve az Egyenlítő mentén, vannak ilyen jelképes, a turistáknak szóló jelölések). Emiatt a geodéziai koordináta-rendszereket diszkrét, rögzített ponthalmazok, és azok pontjainak rögzített koordináta-értékei valósítják meg. Ezt a fizikailag rögzített, észlelhető és a koordinátáikkal jellemzett pontokból álló rendszert fogjuk kerethálózatnak nevezni. Valójában valamennyi geodéziai alapponthálózat kerethálózat. Valamennyi kerethálózat szükségszerűen belső torzulásokkal terhelt. Ezeket elvi és mérési hibák okozzák, amelyeket a hálózat létrehozásának (mérésének és számításának) időszakárára jellemző technológiai szint határoz meg. A geodéziai kerethálózatok esetén a Föld alábbi pontokban tárgyalt elméleti alakja, a geoid és annak ellipszoidi közelítései elvi modellhibát okoznak, amelyet a korra jellemző felvételi pontosságból származó mérési hibák növelnek.

Az ellipszoidi és gömbi rendszerekben a földrajzi hosszúság azonosan értelmezett (2.2. pont). A szélesség értelmezése azonban eltérő. Az angolszász jelölésrendszer szerint az ellipszoidi koordinátákat a φ és λ, míg a gömbieket a Φ és Λ szimbólumok jelölik, míg a magyar szakirodalom ezt fordítva használja. A jelen könyv képleteiben előforduló valamennyi szélesség- és hosszúságérték ellipszoidon értelmezett.