Military Grid Reference System - Military Grid Reference System

Das Military Grid Reference System ( MGRS ) ist der geokoordinierte Standard, der von NATO- Militärs zur Lokalisierung von Punkten auf der Erde verwendet wird. Das MGRS ist vom UTM- Rastersystem (Universal Transverse Mercator) und vom UPS- Rastersystem (Universal Polar Stereographic) abgeleitet , verwendet jedoch eine andere Kennzeichnungskonvention. Das MGRS wird als Geocode für die gesamte Erde verwendet.

Ein Beispiel für eine MGRS-Koordinate oder Gitterreferenz wäre 4QFJ12345678 , das aus drei Teilen besteht:

  • 4Q (Gitterzonenbezeichnung, GZD)
  • FJ (die 100.000-Quadratmeter-Kennung)
  • 12345678 (numerischer Ort; Ost ist 1234 und Nord ist 5678, in diesem Fall wird ein Ort mit einer Auflösung von 10 m angegeben)

Eine MGRS-Gitterreferenz ist ein Punktreferenzsystem. Wenn der Begriff "Gitterquadrat" verwendet wird, kann er sich auf ein Quadrat mit einer Seitenlänge von 10 km (6 mi), 1 km, 100 m (328 ft), 10 m oder 1 m beziehen, abhängig von der Genauigkeit des Koordinaten zur Verfügung gestellt. (In einigen Fällen werden Quadrate neben einem Grid Zone Junction (GZJ) abgeschnitten, sodass das Polygon diese Bereiche besser beschreibt.) Die Anzahl der Stellen an der numerischen Stelle muss gerade sein: 0, 2, 4, 6, 8 oder 10, abhängig von der gewünschten Genauigkeit. Wenn Genauigkeitsstufen zu ändern, ist es wichtig , zu kürzen , anstatt rund die Rechts- und Hochwert Werte desto genauer Polygon um sicherzustellen , dass innerhalb der Grenzen des ungenauere Polygon bleiben. Damit verbunden ist das Primat der südwestlichen Ecke des Polygons als Beschriftungspunkt für ein gesamtes Polygon. In Fällen, in denen das Polygon kein Quadrat ist und durch einen Gitterzonenübergang abgeschnitten wurde, behält das Polygon die Beschriftung der südwestlichen Ecke bei, als wäre es nicht abgeschnitten worden.

  • 4Q ..................... Nur GZD, Genauigkeitsstufe 6 ° × 8 ° (in den meisten Fällen)
  • 4QFJ ................... GZD und 100 km Grid Square ID, Genauigkeitsstufe 100 km
  • 4QFJ 1 6 ............... Genauigkeitsstufe 10 km
  • 4QFJ 12 67 ............. Genauigkeitsstufe 1 km
  • 4QFJ 123 678 ........... Genauigkeitsstufe 100 m
  • 4QFJ 1234 6789 ......... Genauigkeitsstufe 10 m
  • 4QFJ 12345 67890 ....... Genauigkeitsstufe 1 m

Gitterzonenbezeichnung

UTM-Zonen auf einer gleichwinkligen Weltkarte mit unregelmäßigen Zonen in Rot und hervorgehobener Zone in New York City

Der erste Teil einer MGRS-Koordinate ist die Gitterzonenbezeichnung . Die 6 ° breiten UTM-Zonen mit den Nummern 1–60 werden von Breitengraden durchschnitten, die normalerweise 8 ° hoch sind und mit C - X gekennzeichnet sind (ohne I und O). Das nördlichste Breitengradband X ist 12 ° hoch. Der Schnittpunkt einer UTM-Zone und eines Breitengradbandes ist (normalerweise) ein 6 ° × 8 ° -Polygon, das als Gitterzone bezeichnet wird und dessen Bezeichnung in MGRS durch die Zonennummer (eine oder zwei Ziffern - die Nummer für die Zonen 1 bis 9) gebildet wird nur eine einzige Ziffer gemäß dem Beispiel in DMA TM 8358.1, Abschnitt 3-2, Abbildung 7), gefolgt vom Breitengradbandbuchstaben (Großbuchstaben). Dieselbe Notation wird sowohl in UTM als auch in MGRS verwendet, dh im UTM-Gitterreferenzsystem. Der Artikel über Universal Transverse Mercator zeigt viele Karten dieser Gitterzonen, einschließlich der Unregelmäßigkeiten für Spitzbergen und Südwestnorwegen.

Wie Abbildung 1 zeigt, befindet sich Honolulu in der Gitterzone 4Q.

Abbildung 1. Der Ursprung des MGRS-Netzes im Pazifik. Honolulu ist in 4QFJ.

100.000 Quadratmeter große Identifikation

Der zweite Teil einer MGRS-Koordinate ist die 100.000-Quadratmeter-Identifikation . Jede UTM-Zone ist in 100.000-Meter-Quadrate unterteilt, sodass ihre Ecken UTM-Koordinaten haben, die ein Vielfaches von 100.000 Metern sind. Die Identifikation besteht aus einem Spaltenbuchstaben (A - Z, ohne I und O), gefolgt von einem Zeilenbuchstaben (A - V, ohne I und O).

In der Nähe des Äquators haben die Spalten der UTM-Zone 1 die Buchstaben A - H, die Spalten der UTM-Zone 2 die Buchstaben J - R (ohne O) und die Spalten der UTM-Zone 3 die Buchstaben S - Z. In Zone 4 beginnen die Spaltenbuchstaben von vorne und so weiter auf der ganzen Welt.

Für die Zeilenbuchstaben gibt es innerhalb von MGRS zwei alternative Beschriftungsschemata:

  • Im AA-Schema , auch bekannt als MGRS-New , das für WGS84 und einige andere moderne geodätische Daten verwendet wird , ist der Buchstabe für die erste Reihe - nördlich des Äquators - A in ungeradzahligen Zonen und F in geraden Zonen. nummerierte Zonen, wie in Abbildung 1 gezeigt. Beachten Sie, dass das westlichste Quadrat in dieser Reihe in Zone 1 die Kennzeichnung AA hat.
  • In dem alternativen AL-Schema , auch bekannt als MGRS-Alt , das für einige ältere geodätische Daten verwendet wird , werden die Zeilenbuchstaben im Alphabet um 10 Schritte verschoben. Dies bedeutet, dass der Buchstabe für die erste Zeile in ungeradzahligen Zonen L und in geradzahligen Zonen R ist. Das westlichste Quadrat in der ersten Reihe in Zone 1 hat die Identifikation AL.

Wenn eine MGRS-Koordinate vollständig ist (sowohl mit einer Gitterzonenbezeichnung als auch mit einer 100.000-Quadratmeter-Identifikation) und in einem Beschriftungsschema gültig ist, ist sie normalerweise in dem anderen Schema ungültig, das kein solches 100.000-Meter-Quadrat im Gitter hat Zone. (Das Breitengradband X ist die Ausnahme von dieser Regel.) Daher kann eine in einem modernen Datum gemeldete Position normalerweise nicht als Verwendung eines alten Datums missverstanden werden und umgekehrt - vorausgesetzt, die Daten verwenden unterschiedliche MGRS-Beschriftungsschemata.

In der Karte (Abbildung 1), die das AA-Schema verwendet, sehen wir, dass sich Honolulu in der Gitterzone 4Q und im Quadrat FJ befindet. Um die Position von Honolulu mit einer Auflösung von 100 km anzugeben, schreiben wir 4QFJ.

Abbildung 2. Das MGRS-Gitter um Hawaii. Honolulu befindet sich auf dem 10 km langen Platz 4QFJ15.

Numerischer Ort

Der dritte Teil einer MGRS-Koordinate ist die numerische Position innerhalb eines 100.000-Quadratmeter-Quadrats, angegeben als n + n Ziffern, wobei n 1, 2, 3, 4 oder 5 ist. Wenn 5 + 5 Ziffern verwendet werden, werden die ersten 5 Ziffern verwendet Geben Sie den Osten in Metern an, gemessen vom linken Rand des Quadrats, und die letzten 5 Ziffern geben den Norden in Metern an, gemessen vom unteren Rand des Quadrats. Die Auflösung beträgt in diesem Fall 1 Meter, sodass die MGRS-Koordinate ein Quadrat von 1 Meter darstellt, bei dem die Ost- und Nordrichtung bis zur südwestlichen Ecke gemessen werden. Wenn eine Auflösung von 10 Metern ausreicht, kann die letzte Ziffer der Ost- und Nordrichtung gelöscht werden, sodass nur 4 + 4 Ziffern verwendet werden, was einem Quadrat von 10 Metern entspricht. Wenn eine Auflösung von 100 Metern ausreicht, reichen 3 + 3 Ziffern aus. Wenn eine Auflösung von 1 km ausreicht, reichen 2 + 2 Stellen aus. Wenn eine Auflösung von 10 km ausreicht, reichen 1 + 1 Ziffern aus. Eine Auflösung von 10 Metern (4 + 4 Stellen) ist für viele Zwecke ausreichend und der NATO-Standard für die Angabe von Koordinaten.

Wenn wir Hawaii vergrößern (Abbildung 2), sehen wir, dass das Quadrat, das Honolulu enthält, wenn wir eine Auflösung von 10 km verwenden, 4QFJ15 geschrieben wird.

Wenn die Gitterzone oder das 100.000-Quadratmeter-Quadrat aus dem Kontext entfernt sind, können sie gelöscht werden, und nur die numerische Position wird angegeben. Beispielsweise:

  • Wenn sich jede Position innerhalb derselben Gitterzone befindet, werden nur das 100.000-Quadratmeter-Quadrat und die numerische Position angegeben.
  • Befindet sich jede Position innerhalb derselben Gitterzone und eines Quadrats von 100.000 Quadratmetern, wird nur die numerische Position angegeben.
  • Selbst wenn sich jede Position innerhalb eines kleinen Bereichs befindet, der Bereich jedoch mehrere 100.000-Meter-Quadrate oder Gitterzonen überlappt, ist die gesamte Gitterreferenz erforderlich.

Man liest immer zuerst die Kartenkoordinaten von West nach Ost (Ost), dann von Süd nach Nord (Nord). Übliche Mnemoniken sind "im Haus, die Treppe hinauf", "von links nach rechts, von unten nach oben" und "von rechts nach oben lesen".

Abschneiden, nicht runden

Wie oben erwähnt, sollten beim Konvertieren von UTM-Koordinaten in eine MGRS-Gitterreferenz oder beim Abkürzen einer MGRS-Gitterreferenz mit geringerer Genauigkeit die Koordinaten abgeschnitten und nicht gerundet werden. Dies war in der Vergangenheit umstritten, da die älteste Spezifikation, TM8358.1, ebenso wie GEOTRANS vor Version 3.0 Rundungen verwendete. Das Abschneiden wird jedoch in GEOTRANS seit Version 3.0 sowie in NGA Military Map Reading 201 (Seite 5) und im US Army Field Manual 3-25.26 verwendet. Die zivile Version von MGRS, USNG , verwendet ebenfalls Kürzungen .

Quadrate, die eine Breitengradbandgrenze überschreiten

Die Grenzen der Breitengrade sind parallele Kreise (gestrichelte schwarze Linien in Abbildung 1), die nicht mit den Grenzen der 100.000-Meter-Quadrate übereinstimmen (blaue Linien in Abbildung 1). Beispielsweise finden wir an der Grenze zwischen den Gitterzonen 1P und 1Q ein 100.000 Quadratmeter großes BT, von dem etwa zwei Drittel südlich des Breitengrads 16 ° und damit in der Gitterzone 1P liegen, während ein Drittel nördlich von 16 ° liegt und daher in 1Q. Eine MGRS-Gitterreferenz für eine Position in BT sollte daher mit 1PBT im südlichen Teil von BT und mit 1QBT im nördlichen Teil von BT beginnen. Zumindest ist dies möglich, wenn die Genauigkeit der Gitterreferenz ausreicht, um den bezeichneten Bereich vollständig innerhalb von 1P oder 1Q zu platzieren.

Eine MGRS-Gitterreferenz kann jedoch einen Bereich bezeichnen, der eine Breitengradbandgrenze überschreitet. Wenn Sie beispielsweise das gesamte Quadrat BT beschreiben, sollte es als 1PBT oder 1QBT bezeichnet werden? Oder sollte das 1000-Quadratmeter-Quadrat BT8569 als 1PBT8569 oder 1QBT8569 bezeichnet werden? In diesen Fällen sollte Software, die eine MGRS-Gitterreferenz interpretiert, beide möglichen Breitengradbandbuchstaben akzeptieren. Eine praktische Motivation wurde in den Versionshinweisen für GEOTRANS, Release 2.0.2, 1999 angegeben:

Das MGRS-Modul wurde geändert, um die endgültige Breitengradprüfung bei MGRS-UTM-Konvertierungen von der Genauigkeit der eingegebenen MGRS-Koordinatenzeichenfolge abhängig zu machen. Je niedriger die Eingabegenauigkeit ist, desto mehr "Slop" ist bei der Endprüfung des Breitengradzonenbuchstabens zulässig. Hiermit soll ein Problem behoben werden, das von einigen F-16-Piloten aufgeworfen wurde, die MGRS-Zeichenfolgen abschneiden, die sie von der Armee erhalten. Diese Kürzung kann dazu führen, dass sie auf der falschen Seite einer Breitengradzonengrenze liegen, wodurch die abgeschnittene MGRS-Zeichenfolge als ungültig betrachtet wird. Die Korrektur bewirkt, dass abgeschnittene Zeichenfolgen als gültig angesehen werden, wenn ein Teil des Quadrats, den sie bezeichnen, innerhalb der durch den dritten Buchstaben der Zeichenfolge angegebenen Breitengradzone liegt.

Polarregionen

Abbildung 3. Das MGRS-Gitter um den Südpol.
Abbildung 4. Das MGRS-Gitter um den Nordpol.

In den Polarregionen wird eine andere Konvention verwendet. Südlich von 80 ° S wird anstelle einer UTM-Projektion die USV Süd ( Universal Polar Stereographic ) verwendet. Der westliche Halbkreis bildet eine Gitterzone mit der Bezeichnung A; der östliche Halbkreis bildet einen mit der Bezeichnung B; siehe Abbildung 3. Nördlich von 84 ° N wird UPS Nord verwendet, und der westliche Halbkreis ist Y, der östliche ist Z; siehe Abbildung 4. Da die Buchstaben A, B, Y und Z für keine Breitengradbänder von UTM verwendet werden, zeigt ihr Vorhandensein in einer MGRS-Koordinate unter Weglassen einer Zonennummer an, dass sich die Koordinaten im USV-System befinden.

Das Beschriftungsschema für 100.000 m-Quadrate unterscheidet sich in den Polarregionen geringfügig. Die Spaltenbuchstaben verwenden ein eingeschränkteres Alphabet, das von A nach Z geht, jedoch D, E, I, M, N, O, V, W weglässt. Die Spalten sind so angeordnet, dass die Spalte ganz rechts in der Gitterzone A und Y den Spaltenbuchstaben Z hat und die nächste Spalte in der Gitterzone B oder Z mit dem Spaltenbuchstaben A beginnt. Die Zeilenbuchstaben gehen von A nach Z, wobei I und O weggelassen werden Das eingeschränkte Spaltenalphabet für USV stellt sicher, dass kein USV-Quadrat neben einem UTM-Quadrat mit derselben Identifikation liegt.

In den Polarregionen gibt es nur eine Version des Beschriftungsschemas.

Siehe auch

Es gibt andere geografische Benennungssysteme dieser alphanumerischen Art:

Verweise

Externe Links