British National Grid

British National Grid

Prezentacja brytyjskiego układu współrzędnych geograficznych, powszechnego do oznaczania położenia na terenie UK.

wtorek, 20 września 2016

Przegląd | seria Anglia

Zgodnie z obietnicą dzisiaj szerzej o układzie współrzędnych stosowanym na brytyjskich mapach, czyli tzw. Ordnance Survey National Grid reference system lub w skrócie British National Grid. Spotkasz się z nim na pewno, jeśli na przykład wybierasz się na wędrówkę po szkockich górach i chcesz skorzystać z miejscowych map takich, jak te publikowane przez wydawnictwo Harvey Maps.

W praktyce

Współrzędne geograficzne stosowane przez służby geodezyjne Wielkiej Brytanii Ordnance Survey różnią się znacząco od swoich odpowiedników wyrażanych w stopniach długości i szerokości geograficznej. Przede wszystkim bez znajomości odpowiedniego klucza, nie da się ich łatwo przeliczyć. Po czym je poznać? Poniżej prezentuję lokalizacje kilku bothies w Szkocji podane w tym systemie:

  • NM 944 924 - A'Chuill (56°58'36.3"N 5°23'03.9"W)
  • NH 052 360 - Maol Bhuidhe (57°22'19.8"N 5°14'26.6"W)
  • NC 249 657 - Strathchailleach (58°32'40.8"N 5°00'35.6"W)

Od razu uprzedzę potencjalnych geodetów czytających ten wpis, iż geodetą nie jestem. Dlatego w opisie z premedytacją unikam bardziej zaawansowanych geodezyjnych sformułowań, by niczego nie pomieszać, za cel stawiając sobie raczej przybliżenie zagadnienia przeciętnemu użytkownikowi tak, aby umiał się tym systemem posługiwać w terenie. Zacznę od odwołania się do ilustracji:

Ilustracja
Ilustracja działania brytyjskiego układu współrzędnych, źródło: Wikipedia

Wiemy, iż powierzchnia Ziemi ma w przybliżeniu kształt geoidy i każda próba zrzutowania jej na płaską powierzchnię wiąże się z pewnymi zniekształceniami. Stopnie i minuty to pojęcie matematyczne i posługując się takimi współrzędnymi zakładamy, że Ziemia jest kulą. Tutaj natomiast mamy do czynienia z odwzorowaniem zaprojektowanym specjalnie dla potrzeb pojedynczego kraju. Jak widać na obrazku, British National Grid konstruujemy następująco: bierzemy mapę z odpowiednim odwzorowaniem kartograficznym, które jest nam narzucone z góry (w tym wypadku: odmiana odwzorowania Mercatora) i wyznaczamy na niej kwadrat odpowiadający obszarowi 2500x2500 km tak, by Wielka Brytania znalazła się w pobliżu środka. Dzielimy go na 25 mniejszych kwadratów i nadajemy nazwy od A do Z. Każdy z tych kwadratów dzielimy na jeszcze mniejsze kwadraty 100x100 km, które również nazywamy od A do Z. W ten sposób każdy kwadrat uzyskuje unikalną nazwę, przy czym sens logiczny mają tylko te z nich, które obejmują jakiś fragment Wielkiej Brytanii. Zatem wiemy już, jak rozkodować NH, NM, NC w powyższych współrzędnych.

Skoro punktem wyjścia dla nas jest określone odwzorowanie kartograficzne, taki układ współrzędnych będzie przekłamywał niektóre elementy (odległości, powierzchnię, kierunki). Tutaj mamy jeden wyszczególniony punkt false origin, względem którego zorientowana jest mapa. Im dalej od niego, tym zniekształcenia są coraz większe, jednak w praktyce nie ma to dla nas dużego znaczenia. Wielka Brytania to kraj mniejszy od Polski i brytyjscy geodeci tak wyskalowali wszystko, aby uzyskać jak najlepsze lokalne przybliżenie swojej ojczyzny, dlatego miejmy do nich trochę zaufania. Oznacza to też jednak, że przeliczenie współrzędnych lokalnych np. na stopnie szerokości i długości geograficznej staje się dość skomplikowanym matematycznie zadaniem. Dla porównania obie siatki nałożone są na ilustracji na siebie.

Rozkodowanie dwóch pozostałych liczb jest bardzo proste. Zauważmy, że kwadraty zostały zdefiniowane w systemie metrycznym, co jest o tyle ciekawe, iż system powstał na kilkadziesiąt lat przed oficjalnym wprowadzeniem go do użytku w Wielkiej Brytanii (patrz wpis: Jak zmierzyć coś w Wielkiej Brytanii?). Jeśli kwadrat NM reprezentuje obszar 100x100 km, to liczby 944 i 924 wskazują na pozycję oddaloną o 94,4 km na wschód i 92,4 km na północ od lewego dolnego rogu kwadratu. Precyzja zależy od nas: możemy podać jakąś lokalizację z dokładnością do 1 km, np. NM 94 92, albo z dokładnością do jednego metra: NM 94423 92435.

Można spotkać się także z nieco innymi formami zapisu:

  • zapis łączny: NM944924
  • pominięcie oznaczenia kwadratu: 944924 tam, gdzie wynika on z kontekstu.

Zastosowanie

British National Grid jest podstawowym systemem używanym przez służby geodezyjne Wielkiej Brytanii na mapach tego kraju. Zdobył też uznanie mieszkańców ze względu na prostotę użycia, co miało niebagatelne znaczenie przed pojawieniem się GPS-ów. Na mapach, które zakupiłem pod kątem przejścia Cape Wrath Trail, używana była tylko ta siatka i z czasem doceniłem zalety posługiwania się nią w terenie. Zapis lokalizacji jest bardzo czytelny, zaś aby znaleźć ją na mapie, wystarczy nam linijka i umiejętność wykonywania podstawowych działań matematycznych wyniesionych z podstawówki. Niektóre odbiorniki GPS umożliwiają wyświetlanie położenia w brytyjskich współrzędnych. Czy tak jest w przypadku posiadanego przeze mnie Garmina 64s, szczerze przyznam, że nie patrzyłem, a ponieważ niedawno wyjechał on (niestety beze mnie) na Lofoty i jeszcze nie wrócił, nie mam jak się pobawić.

Co w sytuacji, gdy np. korzystamy z OpenStreetMap, która używa innego odwzorowania? Cóż, technicznie przeliczenie wciąż jest wykonalne, ale wymaga już bardziej zaawansowanych operacji matematycznych, których prawdopodobnie nie wykonamy w terenie. W Internecie można znaleźć konwertery, które pomogą nam przeliczyć współrzędne:

Tomasz Jędrzejewski

Programista Javy, lider techniczny. W wolnych chwilach podróżuje, realizując od kilku lat projekty długodystansowych wypraw pieszych.

Autor zdjęcia nagłówkowego: lilivanili, CC-BY-2.0

ten wpis jest częścią serii

Anglia

poprzedni wpis Jak zmierzyć coś w Wielkiej Brytanii? następny wpis Weekend w Snowdonii

Komentarze (0)

Skomentuj

Od 3 do 40 znaków.

Wymagany, anonimizowany po zatwierdzeniu komentarza.

Odpowiedz na pytanie.

Edycja Podgląd

Od 10 do 8000 znaków.

Wszystkie komentarze są moderowane i muszą być zatwierdzone przed publikacją.

Klikając "Wyślij komentarz" wyrażasz zgodę na przetwarzanie podanych w nim danych osobowych do celów moderacji i publikacji komentarza, zgodnie z polityką prywatności: polityka prywatności