Por que o GPS Meridian de referência fica a 100m a leste do Meridiano de Greenwich?

Aparentemente, se você estiver em Greenwich, seu GPS não dirá que você está na longitude zero. Isso ocorre porque o meridiano de referência do GPS fica a cerca de 100 metros a leste do meridiano de primeira linha .

Minha pergunta é: Por que o Meridian de referência do GPS fica a 100m ao leste do Meridian Prime?

Eu respondi a essa pergunta de passagem enquanto respondia a outra pergunta sua.

O Observatório de Greenwich foi definido como um meridiano de ponta , com base nas observações do astrônomo Sir George Airy em 1851. Londres foi selecionada como o principal meridiano oficial de mapas internacionais pela Conferência Internacional do Meridiano de 1884.

Quando você usa um GPS, por padrão, ele usa o dado WGS84. Isso é diferente do antigo sistema de coordenadas. O WGS84 é um dado global baseado em cálculos de leituras em todo o mundo, e seu meridiano principal é diferente . A diferença é de cerca de 100 metros em Greenwich.

Mais detalhes estão disponíveis nesses links:

• https://productforums.google.com/forum/#!msg/gec-nature-science-moderated/ANkXU1I5pzA/7fsj3kLqGjQJ
• http://www.thegreenwichmeridian.org/tgm/articles.php?article=7

A resposta curta é: houve uma mudança histórica entre o primeiro dado global e o meridiano de Greenwich; e continua a se mover (lentamente) por causa da deriva continental. Você pode encontrar informações mais detalhadas neste site

No final da década de 1950 (sob os auspícios da Marinha dos EUA), o Laboratório de Física Aplicada (APL) da Universidade Johns Hopkins começou o desenvolvimento do que se tornaria o primeiro sistema operacional de navegação por satélite do mundo. Conhecido como Transit, ele funcionava usando o efeito Doppler, o mesmo efeito que faz uma sirene transportada por um veículo em movimento mudar de tom à medida que passa. A longitude pesquisada do local do Laboratório em Maryland, medida no Datum da América do Norte (NAD27), tornou-se sua longitude presumida no primeiro Datum Mundial, o dado da APL. Foi essa adoção pragmática da coordenada de longitude em um elipsóide como valor assumido em outro que causou a aparente mudança não apenas na posição do Meridiano, mas também em todos os outros locais.

O tamanho da mudança permaneceu desconhecido até o verão de 1969, quando surgiu uma oportunidade para medi-la. Um receptor de satélite foi instalado em uma plataforma acima do teto sobre o Airy Transit Circle em Greenwich. Os resultados mostraram que as correções resultantes do uso do sistema de navegação por satélite deveriam ter seus valores de longitude alterados em 5,64 "se o Meridiano de Greenwich (Geodésico) tivesse sua longitude zero neste sistema. Embora tenha sido publicado um trabalho acadêmico sobre esse assunto em 1971, parece ter sido amplamente esquecido até meados da década de 1950. O deslocamento (desde refinado) também se aplica ao dado WGS84 usado pelos sistemas atuais de GPS.O WGS84 foi adotado como padrão global para navegação aérea em 1º de janeiro de 1998 e em breve posteriormente por hidrógrafos para uso em cartas eletrônicas e náuticas.

Este artigo no Journal of Geodesy explica que é causado pela deflexão local da vertical em Londres, devido à variação regional na espessura e densidade da crosta terrestre.

O que o Círculo de Trânsito da Airy no observatório de Greenwich define não é diretamente um lugar na superfície da Terra, mas uma direção no espaço, a saber, o zênite local, ou linha de prumo.

O artigo acima argumenta que essa direção é, na verdade, com precisão razoavelmente boa, ainda a direção do meridiano zero IERS moderno usado para definir o WGS84 e, portanto, as coordenadas GPS. As várias mudanças de definição nos últimos 150 anos mantiveram uma boa continuidade.

No entanto, embora o WGS84 use essa direção como referência, o plano xz na coordenada geocêntrica WGS84 é traduzido em paralelo 102 metros, de modo a passar pelo centro de massa da Terra.

Portanto, a diferença real não é apenas usar uma origem diferente para o seu sistema de coordenadas, mas usar um princípio diferente para o significado das coordenadas . No tempo de Airy, não havia como medir a localização do centro da Terra com muita precisão - o que se fazia era medir a direção do zênite local e declará-la (em relação ao mastro e à orientação do círculo de trânsito em Greenwich ) para ser as coordenadas. Por outro lado, o GPS mede sua posiçãodiretamente, e o centro da Terra em relação às órbitas dos satélites é bem conhecido. Para expressar essa posição como coordenadas do estilo antigo, a unidade GPS calculará uma "linha virtual do zênite" como normal ao elipsóide de referência que passa por você. A diferença entre esse meridiano normal e o zero da IERS (que, novamente, concorda com a orientação do círculo de trânsito aéreo) torna-se suas coordenadas.

Portanto, quando você sai do parque em Greenwich para encontrar o local onde o receptor GPS mostra 0 graus de longitude, o que você encontrou é o ponto (latitude do módulo) em que o elipsóide normal ao elipsóide de referência WGS84 é paralelo a uma linha de prumo erguido no próprio observatório.

Nem a deriva continental nem os erros aleatórios acumulados das mudanças de definição tiveram efeitos comparáveis ​​em tamanho a isso.