Erreferentzia sistema geodetiko

Datum geodesiko edo sistema geodesiko bat (erreferentziazko datu geodesikoa edo erreferentziazko sistema geodesikoa) erreferentzia-sistema bat edo erreferentziazko datum global bat da, erreferentzia bat da, Lurreko edo beste gorputz planetario batzuetako kokalekuen kokapena zehazki irudikatzeko koordenatu geodesikoen bidez. Geodesian behaketak egiteko erabiltzen den erreferentzia-sistema honek osagai hauek izaten ditu: 1. Lurraren forma eta neurriak definitzen dituzten parametroak (adibidez, erreferentzia-elipsoidea eta datuma); 2. puntu batek espazioan duen kokapena zehazteko erabiltzen den koordenatu-sistemaren jatorria eta orientazioa; eta 3. behaketak egiteko metodologia.

Datumak funtsezkoak dira espazio-kokapenean oinarritutako edozein teknologia edo teknikarentzat, hala nola geodesia, nabigazioa, topografia, informazio geografikoko sistemak, teledetekzioa eta kartografia. Datum horizontal bat erabiltzen da lurrazalean zehar, latitudean eta longitudean, edo beste koordenatu-sistema batean, kokapen bat neurtzeko; datum bertikala erabiltzen da, jatorri estandar baten arabera, hala nola itsas maila (LME), kokapen baten altuera edo sakonera neurtzeko. Kokapen globaleko sistema (GPS) sortu zenetik, sistema horrek erabiltzen dituen elipsoideak eta WGS 84 datum-ak beste sistema asko ordezkatu dituzte aplikazio askotan. WGS 84 erabilera orokorrerako da, aurreko datum gehienek ez bezala.

Historia 

Lurraren izaera esferikoa antzinako greziarrek ezagutzen zuten, latitude eta longitude kontzeptuak eta horiek neurtzeko lehen metodo astronomikoak ere garatu zituztenak. Astronomo musulmanek eta indiarrek kontserbatu eta garatu zituzten metodo horiek nahikoak izan ziren XV. eta XVI. mendeetako mundu-esplorazioetarako.

Hala ere, Argien Mendeko aurrerapen zientifikoek neurketa horien akatsak aitortzea eta zehaztasun handiagoa eskatzea eragin zuten. Horrek berrikuntza teknologikoak ekarri zituen, hala nola John Harrisonen 1735eko itsas kronometroa, baina baita Lurraren formari buruzko azpiko hipotesiak ere. Isaac Newtonek esan zuen momentuaren kontserbazioak Lurra oblatu izatea eragin beharko lukeela (zabalagoa ekuatorean), eta Jacques Cassiniren (1720) lehen ikerketek Lurra prolatua zela sinestera eraman zuten (zabalagoa poloetan). Laponia eta Perurako ondorengo misio geodesiko frantsesek (1735-1739) Newton berretsi zuten, baina grabitatean ere aldaketak aurkitu zituzten, eta, ondorioz, geoidearen eredua sortu zen.

Garapen garaikidea inkesta trigonometrikoaren erabilera izan zen distantzia handiko kokapena zehaztasunez neurtzeko. Jacques Cassiniren (1718) eta Anglo-Frantziar Espedizioa (1784-1790) egin zenetik aurrera, XVIII. mendearen amaieran, kontrol topografikoko sareek Frantzia eta Erresuma Batua estaltzen zituzten. Anbizio handiagoko beste enpresa batzuek, hala nola Struveko Arku Geodesikoak Ekialdeko Europan zehar (1816-1855) eta Indiako Azterketa Trigonometriko Handiak (1802-1871), askoz denbora gehiago behar izan zuten, baina lurreko elipsoidearen formaren estimazio zehatzagoak eragin zituzten. Estatu Batuetako lehen triangulazioa ez zen 1899ra arte osatu.

Estatu Batuetako azterketaren ondorioz, 1927ko North American Datum (horizontala) (NAD27) eta 1929ko Vertical Datum (NAVD29) izan ziren erabilera publikorako lehen datum estandarrak. Horren ondoren, nazioko eta eskualdeko datumak argitaratu ziren hurrengo hamarkadetan. Neurketen hobekuntzak, lehen satelite artifizialen erabilera barne, XX. mendearen amaieran datu zehatzagoak lortzea ahalbidetu zuen, hala nola Ipar Amerikako NAD83, Europako ETRS89 eta Australiako GDA94. Garai honetan, satelite bidezko nabigazio-sistemetan erabiltzeko datum globalak ere garatu ziren lehen aldiz, bereziki Ameriketako Estatu Batuetako posizionamendu-sistema globalean (GPS) erabiltzen den Munduko Sistema Geodesikoa (WGS 84) eta Galileo sistema europarrean erabiltzen den Nazioarteko Lurreko Erreferentzia Sistema eta Esparrua (ITRF).

Erreferentzia nagusiak 
GPSaren aurretik, ez zegoen modu zehatzik erreferentzia-puntu unibertsaletatik urrun zegoen leku baten kokapena neurtzeko. Erreferentzia-puntu unibertsal horiek dira Meridiano Nagusia Greenwicheko Behatokian longitudea neurtzeko, eta Ekuatorea latituderako edo kostaldea, itsas mailara neurtzeko. Metodo astronomiko eta kronologikoek zehaztasun eta ziurtasun mugatua dute, bereziki distantzia luzeetan. GPSak berak ere aldez aurretik zehaztutako esparru bat behar du bere neurketak oinarritzeko; beraz, WGS 84ak datum gisa funtzionatzen du funtsean, nahiz eta datum horizontal edo bertikal estandarrekin alderatuta zenbait desberdintasun dituen.

Datumaren osagaiak 
Datum estandarren zehaztapenak (horizontala edo bertikala) hainbat osagai ditu: Lurraren forma eta dimentsiorako eredu bat, hala nola erreferentziazko elipsoide bat edo geoide bat; elipsoide/geoidearen jatorria Lurrean azalaren edo haren barruan (ez nahitaez 0 latitudean, 0 latitudean) dagoen kokapen ezagun bati lotuta dago; eta jatorritik abiatuta, zehaztasunez neurtu diren kontrol-puntu asko dauzka. Bai jatorria bera eta bai kontrol-puntuetan, monumentuak eraiki izan dira kasu askotan. Ondoren, beste lekuen koordenatuak hurbilen dagoen kontrol-puntutik neurtzen dira, adibidez, teodolitoa erabiliz. Elipsoidea edo geoidea datum ezberdinak dituztenez, eta espazioan dituzten jatorri eta orientazio desberdina dituztenez, datum bati edo besteari dagozkion koordenatuen arteko erlazioa ez dago guztiz zehaztuta, eta gutxi gorabeherakoa baino ezin da izan. Tokiko datumak erabiliz, puntu batek koordenatu horizontal berdina izan dezake bi datum ezberdinetan, baina errealitatean, kilometro batzuetako diferentzia egon daiteke. Hori gertatzen da puntu hori  erabilitako bi datumetako batean,  jatorria urrun badago. Fenomeno horri datum-desplazamendua deritzo.

Lurra elipsoide perfektua ez denez, tokiko datumek WGS 84-ak baino datu kartografiko edo geografiko ziurragoak ema dezakete eremu jakin batean. Euskadiko Lurralde Plangintza, Etxebizitza eta Garraio Sailak ETRS89  datuma erabiltzen du.   Hala ere, sistema global baten onurek zehaztasun handiagoa dutenez, gero eta gehiago erabiltzen dira WGS 84ko datu globalak.

Neurriak

Datum horizontalak 
Lurraren azaleko puntuen kokapena zehazteko erreferentzia gisa erabiltzen den eredua da datum horizontala. Puntu jakin batek funtsean koordenatu desberdinak izan ditzake, neurketa egiteko erabilitako datumaren arabera. Mundu osoan ehunka datum horizontal daude, tokian tokiko erreferentzia-punturen bati lotuta normalean. Gaur egungo datumak, Lurraren formaren neurketa gero eta zehatzagoetan oinarrituak, lur-eremu zabalagoetan erabil daitezke. WGS 84 datua, Ipar Amerikan erabilitako NAD83 datuaren ia berdina eta Europan erabilitako ETRS89 datua, datu estandar komuna da.

Datum bertikalak 
Datu bertikala Lurraren azaleko puntuen altitudea neurtzeko erreferentzia gisa erabiltzen den eredua da. Hau da, kokapen bertikaletarako erabiltzen den erreferentzia sistema bat da. Sistema honi esker neurtzen dira Lurraren goraguneetarako (mendiak, haranak eta goi-ordokiak besteak beste), itsas hondoaren erliebea, uraren maila eta gizakiak egindako egiturak.

Itsas mailaren gutxi gorabeherako irudia WGS 84 datumak ematen du, elipsoide bat. 2008ko Lurraren Eredu Grabitazionalak (EGM2008) ordea, irudikapen zehatzagoa ematen du, gutxienez 2.159 harmoniko esferiko erabiltzen baititu. Beste datum batzuk beste eremu batzuetarako edo beste une batzuetarako finkatzen dira; ED50 Europarako finkatu zen 1950ean eta WGS 84rekin ehunka metro gutxi batzuetako diferentzia izan dezake.  
Martek ez du ozeanorik eta, beraz, ez du itsas mailarik, baina gutxienez bi martetar datum erabili dituzte han tokiak aurkitzeko.

Erreferentziak

Kanpo estekak 

Geodesia