GRS80
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しかしGRS80は、 a {\displaystyle a} 、 G M {\displaystyle GM} 、 J 2 {\displaystyle J_{2}} および ω {\displaystyle \omega } を基本的な定義数値として選んでいる。
定義する幾何学定数
長半径 = 赤道半径 = a {\displaystyle a} = 6 378 137 m
定義する物理定数
空気塊を含む地心重力定数 (Geocentric gravitational constant, including mass of the atmosphere) G M {\displaystyle GM} = 3 986 005・108 m3/s2力学的形状係数 (Dynamical form factor) J 2 {\displaystyle J_{2}} = 108 263・ 10-8回転角速度 (Angular velocity of rotation) ω {\displaystyle \omega } = 7 292 115・10-11 s-1

上記の定義値から各種の量が導出される。ただし扁平率 f {\displaystyle f} については、導出値の逆数を小数以下9桁に丸めて定義値の扱いとしてよいことになっている。 f {\displaystyle f} = 1/298.257 222 101
GRS80の導出値
扁平率 f {\displaystyle f} の導出

GRS80の離心率を与える式は、 e 2 = a 2 − b 2 a 2 = 3 J 2 + 4 15 ω 2 a 3 G M e 3 2 q 0 {\displaystyle e^{2}={\frac {a^{2}-b^{2}}{a^{2}}}=3J_{2}+{\frac {4}{15}}{\frac {\omega ^{2}a^{3}}{GM}}{\frac {e^{3}}{2q_{0}}}} [4]

で与えられる。ここで、 2 q 0 = ( 1 + 3 ( e ′ ) 2 ) arctan ⁡ ( e ′ ) − 3 e ′ {\displaystyle 2q_{0}=\left(1+{\frac {3}{\left(e'\right)^{2}}}\right)\arctan \left(e'\right)-{\frac {3}{e'}}}

なお、 e ′ = e / 1 − e 2 {\displaystyle e'=e/{\sqrt {1-e^{2}}}} は第二離心率である。すると、 e 2 = 0.006 694 380 022 903 415 749 574 948 586 289 306 212 443 890 … {\displaystyle e^{2}=0.006\,694\,380\,022\,903\,415\,749\,574\,948\,586\,289\,306\,212\,443\,890\ldots }

e 2 = f ( 2 − f ) {\displaystyle e^{2}=f(2-f)} であるから 1 / f = 298.257 222 100 882 711 … {\displaystyle 1/f=298.257\,222\,100\,882\,711\,\ldots }

この値を小数点第9位まで丸めて f = 1 / 298.257 222 101 {\displaystyle f=1/298.257\,222\,101}

を地球楕円体GRS80の定義値として使用している。

なお、グローバル・ポジショニング・システムで使用される測地系は、WGS84 (World Geodetic System 1984) と呼ばれる。WGS84楕円体では、計算方法の違いにより極めてわずかだが値が異なる。WGS84楕円体の扁平率は、 f = 1 / 298.257 223 563 {\displaystyle f=1/298.257\,223\,563}

と定義されている。詳細は扁平率#地球の扁平率地球楕円体#WGS84楕円体測地系#WGS84を参照。
その他の導出値

楕円または回転楕円体長半径を a、短半径を b とすると、扁平率は f = a − b a = 1 − b a {\displaystyle f={\frac {a-b}{a}}=1-{\frac {b}{a}}}

であるので、上記の定義から、

極半径 b = 6 356 752.314 140 356mとなる。

また扁平率は、0.003 352 810 681 182 319である。

離心率の2乗 e 2 {\displaystyle e^{2}} = f(2-f) であるから、 e 2 {\displaystyle e^{2}} = 0.006 694 380 022 900 788、

離心率 e は、0.081 819 191 042 815 791となる。

第3扁平率 n は(子午線弧長の計算に用いられる)、

n = a − b a + b = f 2 − f {\displaystyle \quad n={\frac {a-b}{a+b}}={\frac {f}{2-f}}}

であり、n = 0.001 679 220 394 628 744 689 667である。
導出された幾何学定数
扁平率 = f {\displaystyle f} = 0.003 352 810 681 225扁平率の逆数 = 1 / f {\displaystyle 1/f} = 298.257 222 101短半径 = 極半径 = b {\displaystyle b} = 6 356 752.314 14 mアスペクト比 = b / a {\displaystyle b/a} = 0.996 647 189 318 816国際測地学・地球物理学連合が定義する平均半径 (Mean radius) R1= (2a+b)/3 = 6 371 008.7714 m正積の平均半径 (Authalic mean radius) = 6 371 007.1810 m同じボリュームの球の半径 (Radius of a sphere of the same volume) = ( a 2 b ) 1 / 3 {\displaystyle (a^{2}b)^{1/3}} = 6 371 000.7900 mリニア偏心 (Linear eccentricity) = ( a 2 − b 2 ) .5 {\displaystyle (a^{2}-b^{2})^{.5}} = 521 854.0097 m両極を通る楕円断面の離心率 (Eccentricity of elliptical section through poles) = a 2 − b 2 / a {\displaystyle {\sqrt {a^{2}-b^{2}}}/a} = 0.081 819 191 0435;極の曲率半径 (Polar radius of curvature) = a 2 / b {\displaystyle a^{2}/b} = 6 399 593.6259 m赤道上の子午線曲率半径 (Equatorial radius of curvature for a meridian) = b 2 / a {\displaystyle b^{2}/a} = 6 335 439.3271 m子午線象限 (Meridian quadrant) = 赤道から極までの子午線弧長 = 10 001 965.7293 m;


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出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)
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