世界測地系（WGS）：座標と高さのための世界的基準

主要な構成要素

WGSは、複数の関連概念を一つの体系に統合している。主な要素は次のとおりである。

• 基準座標系：緯度、経度、楕円体高を表現するために用いられる、地球中心・地球固定の三次元直交座標系。座標系を参照。
• 基準楕円体：地球の形状を近似する滑らかな数学的曲面であり、地球の重心を基準とした位置の計算に用いられる。
• 鉛直基準面とジオイドモデル：楕円体高を通常の高さへ変換するために用いられる平均海面のモデル。生の高度値はWGSで標準化され、ジオイドはその定義の一部をなす（高度、ジオイド）。

歴史と発展

WGSは、世界規模の地図作成と航法の必要に応じて20世紀に発展した。初期の版は、各国の測地基準系間に存在する不整合に対処した。直近の主要な版であるWGS 84は衛星航法のために開発され、測定精度の向上、地殻運動、地球の質量分布の変化を反映するため、定期的に更新されてきた。

用途と重要性

WGSは、GPS受信機、国際海図・航空図、および多くのGISデータセットにおける事実上の基準である。代表的な用途には、海上・航空航法、土地測量、リモートセンシング、緊急対応、位置情報サービスが含まれる。共通の測地基準系を使用することで、異なる情報源のデータセットを組み合わせる際の誤差を抑えられる。

重要な相違点

WGSは、単一地域向けに最適化された多くの地方測地基準系とは異なり、地球中心の世界的な測地基準系である。その楕円体は、特定の一国ではなく地球全体に適合するよう選定されている。このため世界規模のシステムに非常に適する一方、地域的な調整を行わない場合は局地的な精度が低くなることがある。

地球の表面と重力場は緩やかに変化するため、WGSは継続的に更新される標準でもある。各機関は、WGSと他の測地基準系との対応付けのため、改良版や座標変換を公表している。詳細な仕様および変換手順については、公式の測地機関と技術文書を参照する。