World Geodetic System 1984

World Geodetic System 1984 (lyh. WGS 84) on Yhdysvaltain puolustusministeriön määrittelemä ja ylläpitämä tasokoordinaattijärjestelmä. Geodesiassa se on vertausjärjestelmä, mutta nimeä käytetään myös jokaisesta vertausjärjestelmän realisoivasta vertauskehyksestä, joita on tähän mennessä kuusi kappaletta. Se on myös geodeettinen datumi, jonka jokin vertauskehys määrittelee, mutta nimeä käytetään myös jokaisesta koordinaattijärjestelmästä, joka muodostuu liitettäessä geodeettinen datumi johonkin koordinaatistoon.

GPS-järjestelmä realisoi kunkin geodeettisista vertauskehyksistä. Pelkkää käsitettä WGS 84 käytetään myös kuvaamaan WGS 84 -ellipsoidia. WGS 84:n yhteydessä on määritelty maailmanlaajuinen geoidimalli. Sen avulla voidaan laskea geoidin korkeus eli geoidin ja vertausellipsoidin välinen ero.

Taustaa

Historiallisesti eri valtioiden maanmittausorganisaatiot ovat tuottaneet omilta alueiltaan mahdollisimman tarkkoja karttoja. Maapallon epämuotoisuuden takia alueellisten karttojen koordinaatit poikkeavat toisistaan. Erityisesti avaruuslentoja, ilmailua ja sotilaskäyttöä varten kuitenkin tarvittiin koko maailman kattava yhtenäinen koordinaattijärjestelmä.

Satelliittien avaruudesta keräämien tietojen perusteella kyettiin maan massakeskipiste määrittämään tarkemmin, mikä mahdollisti maan keskipisteeseen sidottujen koordinaattijärjestelmien luomisen. Ennen WGS 84 -järjestelmää luotiin kolme sen edeltäjää:

• WGS 60
• WGS 66
• WGS 72

Näiden tarkkuus ei kuitenkaan ollut riittävä muutaman metrin tarkkuutta edellyttäviin tarpeisiin.

WGS 84 -vertauskehykset

Geodeettisia vertauskehyksiä WGS 84 on toistaiseksi julkaistu kuusi kappaletta. Nämä erotetaan usein ilmaisemalla nimen perässä GPS-viikko, jonka aikana realisointiin käytetyt havainnot kerättiin. Esimerkiksi WGS 84 (G1762) ilmaisee realisaation, jonka havainnot on kerätty GPS-viikolla 1762. Realisaatiot ovat nimeltään, epookiltaan ja tarkkuudeltaan:

Nimi	NGA Precise Ephemeris	Epookki	Tarkkuus
WGS 84	1.1.1987		1-2 metriä
WGS 84 (G730)	2.1.1994	1994.0	10 cm/komponentti RMS
WGS 84 (G873)	29.9.1996	1997.0	5 cm/komponentti RMS
WGS 84 (G1150)	20.1.2002	2001.0	1cm/komponentti RMS
WGS 84 (G1674)	7.5.2012	2005.0	<1cm/komponentti RMS
WGS 84 (G1762)	16.10.2013	2005.0	<1cm/komponentti RMS

Jos nimen perässä ei ole GPS-viikkoa, niin tällä ei kuitenkaan usein viitata ensimmäiseen realisaatioon, vaan viimeisimpään.

WGS 84:n nollameridiaani yhtyy Bureau International de l'Heuren (lyh. BIH) vuonna 1984 määrittelemään referenssimeridiaaniin. Tämä referenssimeridiaani poikkeaa 5,31 kaarisekuntia itään Greenwichin observatorion alueelle merkitystä historiallisesta nollameridiaanista. Ero Greenwichin observatorion leveysasteella on noin 102 metriä.

Geoidimalli

WGS 84:n yhteydessä on määritelty maailmanlaajuinen geoidimalli. Viimeisin malli on EGM2008. Sen avulla voidaan laskea globaalin geoidin ja WGS 84 -vertausellipsoidin välinen ero.

Suhde muihin vertausjärjestelmiin ja vertauskehyksiin

WGS 84 on realisaationsa tarkentuessa lähentynyt Kansainvälisen terrestrisen vertausjärjestelmän (lyh. ITRS) realisaatioita; esimerkiksi WGS 84 (G1150) ja ITRS:n realisaatio ITRF00 poikkeavat toisistaan alle senttimetrin.

Ero alueellisiin vertauskehyksiin vaihtelee, koska nämä yleensä on sidottu mannerlaattoihin, eli nämä liikkuvat toistensa suhteen.

• Pohjois-Amerikassa käytössä oleva NAD83 ja WGS 84 poikkeavat toisistaan suurimmillaan runsaan metrin.
• Eurooppalaisen terrestrisen vertausjärjestelmän 1989 (lyh. ETRS89) suomalainen realisaatio EUREF-FIN ja WGS 84 poikkeavat toisistaan alle metrin.
• Suomalainen kartastokoordinaattijärjestelmä poikkeaa WGS 84:stä Suomen alueella pohjois-eteläsuunnassa 0–70 metriä ja itä-länsi-suunnassa 160–180 metriä.