4.2. Система координат Web Mercator

Первого октября 2014 года американское Национальное Агентство Геопространственной Разведки (NGA) опубликовалоотчет, в котором изложена критика системы координатWeb Mercator, используемой во множестве картографических веб-сервисов.

Рисунок 6. Web Mercator

Важно понимать, что Web Mercator — это система координат, а не только проекция, хотя ее название и напоминает известную многим проекцию Меркатора. Первым крупным проектом, который стал использовать систему координат Web Mercator, был сервис Google Maps, и случилось это в 2005 году. Перед разработчиками стояла тогда задача упростить вычисления, необходимые для работы с картографическими данными, и самое очевидное, что можно было сделать — это использовать в системе координат сферу вместо эллипсоида. Критика в адрес этого подхода в профессиональных кругах звучит уже не в первый раз. Начиная с 2005 года, организация European Petroleum Survey Group (EPSG), занимающаяся стандартизацией в области систем координат и являющаяся держателем реестра их идентификаторов — кодов EPSG — отказывалась присвоить системе Web Mercator свой собственный официальный код, мотивируя это ее заведомым геометрическим несовершенством. Потому в сети можно встретить ссылки на эту систему через неофициальные коды: EPSG:900913, EPSG:102113 и другие. Однако, в 2008 году этой организации пришлось сдаться и присвоить код, так как популярность системы выросла, и ее нужно было как-то однозначно обозначать, чтобы не породить еще большую анархию. Первая попытка дать определение системе была не совсем удачной, но в конце концов ей был присвоен официальный SRID EPSG:3857.

Агентство NGA, с отчета которого начался новый виток этой истории, до появления таких сервисов как NASA World Wind, Google Maps, Яндекс.Карты и других, было единственным доступным любому источником спутниковых снимков сравнительно высокого разрешения (10 метров на пиксель, черно-белое изображение) на территорию России, которые можно было бесплатно скачать через сервис NIMA Raster Roam (тогда NGA еще носило название NIMA — National Imagery and Mapping Agency). Эти снимки были частью разведывательной программы, выполнявшейся спутниками начиная с пятидесятых годов, и попавшие в программу рассекречиванияв 1995 году.

Сервис Яндекс.Карты не использует систему координат Web Mercator, он использует честную проекцию Меркатора эллипсоида WGS84, код EPSG:3395

Местные картографические сервисы скандинавских стран часто не используют проекцию Меркатора вообще, предпочитая те системы координат, которые приняты в этих странах, например, норвежский государственный сервис Norge i Bilderи спользует три зоны проекцииUTMи датумEUREF89. Это вызвано тем, что в северных широтах проекция Меркатора дает слишком сильные деформации масштаба.

Заключение

Для решения различных геодезических задач с помощью современных спутниковых радионавигационных систем используется множество картографических проекций, которые выбираются в зависимости от характера задачи. И зачастую возникает потребность в переводе координат из одной проекции в другую.

В настоящее время, в связи с бурным развитием компьютерных технологий широкое применение получили специализированные математические пакеты программ такие, как Maple, Matematica, MathCad, Matlab и др. Из перечисленного ряда универсальных вычислительных систем особо следует выделить пакет Maple, который является, одним из лидеров среди перечисленных систем и обеспечивает пользователю удобную интеллектуальную среду для проведения математических вычислений в аналитическом виде не удается, пользователь может воспользоваться численными или приближенными методами поиска решения с любой степенью точности.

В своей работе я использовал программу Maple 13 для перевода географических координат населенных пунктов.