Pourquoi le méridien de référence GPS est-il à 100 mètres à l'est du premier méridien?

Apparemment, si vous vous tenez à Greenwich, votre GPS ne dira pas que vous êtes à zéro de longitude. En effet, le méridien de référence GPS est à environ 100 mètres à l'est du méridien principal .

Ma question est la suivante: pourquoi le méridien de référence GPS est-il à 100 mètres à l'est du premier méridien?

J'ai répondu à cette question en passant tout en répondant à une autre de votre question.

L' Observatoire de Greenwich a été défini comme un méridien principal , sur la base des observations de l'astronome Sir George Airy en 1851. Londres a été choisi comme méridien principal officiel pour les cartes internationales par la Conférence internationale des méridiens en 1884.

Lorsque vous utilisez un GPS, il utilise par défaut la donnée WGS84. Ceci est différent de l'ancien système de coordonnées. WGS84 est une donnée globale basée sur des calculs à partir de lectures à travers la terre, et son méridien principal est différent . La différence est d'environ 100 mètres à Greenwich.

Plus de détails sont disponibles dans ces liens:

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

La réponse courte est: il y a eu un décalage historique entre la première donnée globale et le méridien de Greenwich; et il continue de se déplacer (lentement) en raison de la dérive des continents. Vous pouvez trouver des informations plus détaillées sur ce site

À la fin des années 1950 (sous les auspices de l'US Navy), le laboratoire de physique appliquée (APL) de l'Université Johns Hopkins a commencé le développement de ce qui allait devenir le premier système de navigation par satellite opérationnel au monde. Connu sous le nom de Transit, il a fonctionné en utilisant l'effet Doppler, le même effet qui fait changer la tonalité d'une sirène portée par un véhicule en mouvement. La longitude étudiée du site du Laboratoire dans le Maryland, telle que mesurée dans le référentiel nord-américain (NAD27), est devenue sa longitude supposée dans le premier référentiel mondial, le référentiel APL. C'est cette adoption pragmatique de la coordonnée de longitude sur un ellipsoïde comme valeur supposée sur un autre qui a provoqué le décalage apparent non seulement de la position du méridien, mais aussi de tous les autres emplacements.

L'ampleur du changement est restée inconnue jusqu'à l'été 1969, lorsque l'occasion s'est présentée de le mesurer. Un récepteur satellite a été installé sur une plate-forme au-dessus du toit au-dessus du cercle de transit aérien à Greenwich. Les résultats ont montré que les corrections résultant de l'utilisation du système de navigation par satellite devraient voir leurs valeurs de longitude décalées de 5,64 "si le méridien de Greenwich (géodésique) devait avoir sa longitude égale à zéro dans ce système. Bien qu'un article académique sur ce sujet ait été publié en 1971, il semble avoir été largement oublié jusqu'au milieu des années 2000. Le décalage (depuis affiné) s'applique également aux données WGS84 utilisées par les systèmes GPS actuels. Le WGS84 a été adopté comme norme mondiale pour la navigation aérienne le 1er janvier 1998 et bientôt par la suite par les hydrographes pour une utilisation sur les cartes électroniques et nautiques.

Cet article du Journal of Geodesy explique qu'il est causé par la déviation locale de la verticale à Londres, en raison de la variation régionale de l'épaisseur et de la densité de la croûte terrestre.

Ce que le cercle de transit d'Airy dans l'observatoire de Greenwich définit n'est pas directement un endroit à la surface de la Terre, mais une direction dans l'espace, à savoir celle du zénith local, ou fil à plomb.

L'article ci-dessus soutient que cette direction est en fait, avec une assez bonne précision, toujours la direction du méridien zéro IERS moderne utilisé pour définir WGS84 et donc les coordonnées GPS. Les différents changements de définition au cours des 150 dernières années ont maintenu une bonne continuité avec elle.

Cependant, même si WGS84 utilise cette direction comme référence, le plan xz en coordonnées géocentriques WGS84 a une translation parallèle de 102 mètres de sorte qu'il traverse le centre de masse de la Terre.

La vraie différence n'est donc pas simplement d'utiliser une origine différente pour votre système de coordonnées, mais d'utiliser un principe différent pour ce que signifient les coordonnées . À l'époque d'Airy, il n'y avait aucun moyen de mesurer l'emplacement du centre de la Terre avec beaucoup de précision - ce que l'on faisait était de mesurer la direction du zénith local et de déclarer cette direction (par rapport au pôle et à l'orientation du cercle de transit à Greenwich ) d'être ses coordonnées. D'autre part, le GPS mesure votre positiondirectement, et le centre de la Terre par rapport aux orbites des satellites est bien connu. Afin d'exprimer cette position sous forme de coordonnées à l'ancienne, l'unité GPS calculera une "ligne zénithale virtuelle" comme la normale à l'ellipsoïde de référence qui vous traverse. La différence entre cette normale et le méridien zéro IERS (qui, encore une fois, est d'accord avec l'orientation du cercle de transit d'Airy) devient vos coordonnées.

Donc, lorsque vous sortez dans le parc de Greenwich pour trouver l'endroit où votre récepteur GPS affiche 0 degrés de longitude, ce que vous avez réellement trouvé est le point (latitude modulo) où la normale à l'ellipsoïde de référence WGS84 est parallèle à un fil à plomb érigé à l'observatoire lui-même.

Ni la dérive des continents, ni les erreurs cumulées aléatoires résultant des changements de définition n'ont eu des effets comparables en taille.