Geographic coordinate system
جیوگرافک کوآرڈینیٹ سسٹم (جی سی ایس) ایک کروی یا جیوڈیٹک کوآرڈینیٹ سسٹم ہے جو زمین پر براہ راست عرض البلد اور طول البلد کے طور پر پوزیشنوں کی پیمائش اور بات چیت کرتا ہے۔ یہ استعمال میں موجود مختلف مقامی حوالہ جات کے نظاموں میں سب سے آسان، قدیم اور سب سے زیادہ وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے، اور زیادہ تر دوسروں کی بنیاد بناتا ہے۔ اگرچہ عرض البلد اور طول البلد کارٹیشین کوآرڈینیٹ سسٹم کی طرح ایک کوآرڈینیٹ ٹپل بناتے ہیں، جغرافیائی کوآرڈینیٹ سسٹم کارٹیشین نہیں ہے کیونکہ پیمائش زاویہ ہیں اور طیارہ کی سطح پر نہیں ہیں۔ ایک مکمل جی سی ایس تفصیلات، جیسے کہ ای پی ایس جی اور آئی ایس او 19111 معیارات میں درج ہیں، میں جیوڈیٹک ڈیٹم (بشمول ارتھ ایلپسائڈ) کا انتخاب بھی شامل ہے، کیونکہ مختلف ڈیٹم ایک ہی مقام کے لیے مختلف عرض البلد اور طول البلد کی اقدار فراہم کریں گے۔ جغرافیائی ہم آہنگی کے نظام کی ایجاد کا سہرا عام طور پر سائرین کے ایراٹوستھینز کو جاتا ہے، جنہوں نے تیسری صدی قبل مسیح میں اسکندریہ کی لائبریری میں اپنا کھویا ہوا جغرافیہ مرتب کیا۔ ایک صدی بعد، نکیہ کے ہپارکس نے شمسی بلندی کے بجائے ستاروں کی پیمائش سے عرض البلد کا تعین کرکے اور چاند گرہن کے اوقات کے لحاظ سے طول البلد کا تعین کرکے، مردہ حساب کے بجائے، اس نظام میں بہتری لائی۔ پہلی یا دوسری صدی میں، ٹائر کے مارینس نے ایک وسیع گزٹیٹر مرتب کیا اور ریاضی کے لحاظ سے دنیا کا نقشہ تیار کیا جس میں مغربی ترین معروف زمین پر ایک اہم مریدین سے مشرق میں ماپا گیا نقاط استعمال کیا گیا، جس میں کینری یا کیپ وردے جزائر کے ارد گرد مغربی افریقہ کے ساحل سے دور خوش قسمت جزائر کو نامزد کیا گیا، اور ایشیا مائنر سے دور جزیرے روڈس کے شمال یا جنوب کی پیمائش کی گئی۔ بطلیموس نے اسے قرون وسطی کے دن کی لمبائی کے لحاظ سے عرض البلد کی پیمائش کرنے کے بجائے طول البلد اور عرض البلد کو مکمل طور پر اپنانے کا سہرا دیا۔ ٹولیمی کی دوسری صدی کی جغرافیہ میں وہی پرائم میریڈیئن استعمال کیا گیا تھا لیکن اس کے بجائے خط استوا سے عرض البلد کی پیمائش کی گئی۔ 9 ویں صدی میں ان کے کام کا عربی میں ترجمہ ہونے کے بعد، الخوارزمی کی بک آف دی ڈسکرپشن آف دی ارتھ نے بحیرہ روم کی لمبائی کے حوالے سے مارینس اور بطلیموس کی غلطیوں کو درست کیا، جس کی وجہ سے قرون وسطی کی عربی نقشہ سازی میں بطلیموس کی لکیر کے 10° مشرق میں ایک پرائم میریڈیئن کا استعمال کیا گیا۔ 1300 سے کچھ عرصہ پہلے میکسمس پلانیوڈس کی طرف سے بطلیموس کے متن کی بازیابی کے بعد یورپ میں ریاضیاتی نقشہ سازی دوبارہ شروع ہوئی۔ 1407 کے آس پاس جیکوپو ڈی اینجلو نے فلورنس میں اس متن کا لاطینی میں ترجمہ کیا تھا۔ 1884 میں، ریاستہائے متحدہ نے بین الاقوامی مریڈین کانفرنس کی میزبانی کی، جس میں پچیس ممالک کے نمائندوں نے شرکت کی۔ ان میں سے بائیس نے گرین وچ، انگلینڈ میں رائل آبزرویٹری کے طول بلد کو صفر حوالہ لائن کے طور پر اپنانے پر اتفاق کیا۔ جمہوریہ ڈومینیکن نے تحریک کے خلاف ووٹ دیا، جبکہ فرانس اور برازیل نے رائے دہی سے گریز کیا۔ فرانس نے 1911 میں پیرس آبزرویٹری کے ذریعہ مقامی تعین کی جگہ گرین وچ مین ٹائم کو اپنایا۔ عرض البلد اور طول البلد زمین کی سطح پر کسی نقطہ کا "عرض البلد" (مخفف: عرض البلد، یا فائی) استوائی سطح اور سیدھی لکیر کے درمیان کا زاویہ ہے جو اس نقطہ سے گزرتا ہے اور زمین کے مرکز (یا اس کے قریب) سے گزرتا ہے۔ زمین کی سطح پر ایک ہی عرض البلد کے ٹریس حلقوں کے نکات کو جوڑنے والی لکیریں متوازی کہلاتی ہیں، کیونکہ وہ خط استوا اور ایک دوسرے کے متوازی ہیں۔ قطب شمالی 90° این ہے ؛ قطب جنوبی 90° ایس ہے۔ عرض البلد کے 0° متوازی کو خط استوا نامزد کیا جاتا ہے، جو تمام جغرافیائی ہم آہنگی کے نظام کا بنیادی طیارہ ہے۔ خط استوا گلوب کو شمالی اور جنوبی نصف کرہ میں تقسیم کرتا ہے۔ زمین کی سطح پر کسی نقطہ کا "طول البلد" (مخفف: لمبا، یا لامبڈا) حوالہ مریدین کے مشرق یا مغرب میں کسی دوسرے مریدین کا زاویہ ہے جو اس نقطہ سے گزرتا ہے۔ تمام مریدین عظیم ایلیپسس (جنہیں اکثر عظیم حلقے کہا جاتا ہے) کے نصف ہوتے ہیں، جو شمالی اور جنوبی قطبوں میں ملتے ہیں۔ جنوب مشرقی لندن، انگلینڈ میں گرین وچ برٹش رائل آبزرویٹری کا میریڈیئن بین الاقوامی پرائم میریڈیئن ہے، حالانکہ کچھ تنظیمیں-جیسے فرانسیسی-اندرونی مقاصد کے لیے دوسرے میریڈیئنز کا استعمال جاری رکھے ہوئے ہیں۔ پرائم میریڈیئن مناسب مشرقی اور مغربی نصف کرہ کا تعین کرتا ہے، حالانکہ پرانی دنیا کو ایک طرف رکھنے کے لیے نقشے اکثر ان نصف کرہ کو مزید مغرب میں تقسیم کرتے ہیں۔ گرین وچ کا اینٹی پوڈل مریڈیئن 180° ڈبلیو اور 180° ای دونوں ہے۔ اسے بین الاقوامی تاریخ کی لکیر کے ساتھ نہیں ملایا جانا چاہیے، جو سیاسی اور سہولت کی وجوہات کی بنا پر کئی جگہوں پر اس سے الگ ہو جاتی ہے، بشمول دور مشرقی روس اور دور مغربی الیوٹین جزائر کے درمیان۔ ان دونوں اجزاء کا امتزاج اونچائی یا گہرائی پر غور کیے بغیر زمین کی سطح پر کسی بھی مقام کی پوزیشن کی وضاحت کرتا ہے۔ عرض البلد اور طول البلد کی لکیروں سے بنے نقشے پر بصری گرڈ کو گریٹیکول کہا جاتا ہے۔ اس نظام کی ابتدا/صفر نقطہ خلیج گنی میں ٹیما، گھانا کے جنوب میں واقع ہے، یہ ایک ایسا مقام ہے جسے اکثر نلے جزیرہ کہا جاتا ہے۔ جیوڈیٹک ڈیٹم "عمودی" اور "افقی" سطح کی سمت کے بارے میں غیر واضح ہونے کے لیے جس کے اوپر وہ پیمائش کر رہے ہیں، نقشہ بنانے والے ایک حوالہ ایلیپسائڈ کا انتخاب کرتے ہیں جس میں دی گئی اصل اور واقفیت ہوتی ہے جو اس علاقے کی نقشہ سازی کے لیے ان کی ضرورت کے مطابق ہو۔ اس کے بعد وہ اس ایلیپسائڈ پر گول کوآرڈینیٹ سسٹم کی سب سے مناسب نقشہ سازی کا انتخاب کرتے ہیں، جسے ٹیرسٹریل ریفرنس سسٹم یا جیوڈیٹک ڈیٹم کہا جاتا ہے۔ ڈیٹم عالمی ہو سکتے ہیں، مطلب یہ ہے کہ وہ پوری زمین کی نمائندگی کرتے ہیں، یا وہ مقامی ہو سکتے ہیں، مطلب یہ ہے کہ وہ زمین کے صرف ایک حصے کے لیے بہترین موزوں ایلیپسائڈ کی نمائندگی کرتے ہیں۔ زمین کی سطح پر پوائنٹس چاند اور سورج کی وجہ سے براعظمی پلیٹ کی حرکت، انحطاط، اور روزانہ زمین کی سمندری حرکت کی وجہ سے ایک دوسرے کے مقابلے میں حرکت کرتے ہیں۔ یہ روزانہ کی حرکت ایک میٹر تک ہو سکتی ہے۔ براعظمی نقل و حرکت ایک سال تک یا ایک صدی میں ہو سکتی ہے۔ ایک موسمی نظام ہائی پریشر کا علاقہ اس کے ڈوبنے کا سبب بن سکتا ہے۔ آخری برفانی دور کی برف کی چادروں کے پگھلنے کے نتیجے میں اسکینڈینیویا میں ایک سال سے اضافہ ہو رہا ہے، لیکن پڑوسی ملک اسکاٹ لینڈ میں صرف اضافہ ہو رہا ہے۔ اگر مقامی ڈیٹم استعمال کیا جائے تو یہ تبدیلیاں غیر اہم ہیں، لیکن اگر عالمی ڈیٹم استعمال کیا جائے تو اعدادوشمار کے لحاظ سے اہم ہیں۔ عالمی ڈیٹمز کی مثالوں میں ورلڈ جیوڈیٹک سسٹم (ڈبلیو جی ایس 84، جسے ای پی ایس جی: 4326 کے نام سے بھی جانا جاتا ہے)، گلوبل پوزیشننگ سسٹم کے لیے استعمال ہونے والا ڈیفالٹ ڈیٹم، اور انٹرنیشنل ٹیریسٹریل ریفرنس سسٹم اینڈ فریم (آئی ٹی آر ایف) شامل ہیں، جو براعظمی بہاؤ اور کرسٹل ڈیفارمیشن کا اندازہ لگانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ زمین کے مرکز کا فاصلہ بہت گہری پوزیشنوں اور خلا میں پوزیشنوں دونوں کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ قومی کارٹوگرافیکل تنظیم کے ذریعہ منتخب کردہ مقامی ڈیٹمز میں نارتھ امریکن ڈیٹم، یورپی ای ڈی 50، اور برطانوی او ایس جی بی 36 شامل ہیں۔ مقام کو دیکھتے ہوئے، ڈیٹم عرض البلد اور طول البلد فراہم کرتا ہے۔ برطانیہ میں تین عام عرض البلد، طول البلد اور اونچائی کے نظام استعمال میں ہیں۔ گرین وچ ڈبلیو جی ایس 84 شائع شدہ نقشوں او ایس جی بی 36 پر استعمال ہونے والے سے تقریبا 112 میٹر مختلف اے۔ فوجی نظام ای ڈی 50، جو نیٹو کے ذریعہ استعمال ہوتا ہے، تقریبا 120 میٹر سے 180 میٹر تک مختلف ہے۔ مقامی ڈیٹم کے خلاف بنائے گئے نقشے پر عرض البلد اور طول البلد وہی نہیں ہو سکتا جو GPS رسیور سے حاصل کیا گیا ہو۔ کوآرڈینیٹس کو ایک ڈیٹم سے دوسرے ڈیٹم میں تبدیل کرنے کے لیے ڈیٹم کی تبدیلی کی ضرورت ہوتی ہے جیسے کہ ہیلمرٹ ٹرانسفارمیشن، حالانکہ بعض حالات میں ایک سادہ ترجمہ کافی ہو سکتا ہے۔ مقبول جی آئی ایس سافٹ ویئر میں، عرض البلد/طول البلد میں پیش کردہ ڈیٹا کو اکثر جغرافیائی رابطہ نظام کے طور پر پیش کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، عرض البلد/طول البلد میں ڈیٹا اگر ڈیٹم 1983 کا شمالی امریکی ڈیٹم ہے تو اسے 'جی سی ایس شمالی امریکی 1983' سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ ڈگری کی لمبائی خط استوا پر سطح سمندر پر جی آر ایس 80 یا ڈبلیو جی ایس 84 کروی پر، ایک عرض البلد سیکنڈ کی پیمائش 30.715 میٹر ہے، ایک عرض البلد منٹ 1843 میٹر ہے اور ایک عرض البلد ڈگری 110.6 کلومیٹر ہے۔ طول بلد کے دائرے، مریدین، جغرافیائی قطبوں پر ملتے ہیں، جس میں طول بلد میں اضافے کے ساتھ ایک سیکنڈ کی مغرب-مشرق چوڑائی قدرتی طور پر کم ہوتی جاتی ہے۔ خط استوا پر سطح سمندر پر، ایک طول البلد سیکنڈ 30.92 m کی پیمائش کرتا ہے، ایک طول البلد منٹ 1855 میٹر ہے اور ایک طول البلد ڈگری 111.3 کلومیٹر ہے۔ 30° پر ایک طول البلد سیکنڈ 26.76 m ہے، گرین وچ (51° 28′38′′N) 19.22 m پر، اور 60° پر یہ 15.42 m ہے۔ WGS84 دائرے پر، عرض البلد پر عرض البلد کی ڈگری کے میٹر میں لمبائی (یعنی، جب عرض البلد پر ہو تو عرض البلد میں 1 ڈگری منتقل کرنے کے لیے آپ کو شمال-جنوبی لکیر کے ساتھ سفر کرنے والے میٹر کی تعداد) تقریبا ہے۔ میٹر فی ڈگری عرض البلد کی واپسی کی پیمائش عرض البلد کے ساتھ مسلسل مختلف ہوتی ہے۔ اسی طرح، طول البلد کی ڈگری کے میٹر میں لمبائی کا حساب اس طرح لگایا جا سکتا ہے (ان گتانک کو بہتر بنایا جا سکتا ہے، لیکن جیسے جیسے وہ کھڑے ہوتے ہیں وہ فاصلہ ایک سینٹی میٹر کے اندر درست ہوتا ہے۔) فارمولے دونوں میٹر فی ڈگری کی اکائیاں واپس کرتے ہیں۔ عرض البلد پر طول البلد ڈگری کی لمبائی کا اندازہ لگانے کا ایک متبادل طریقہ ایک کروی زمین کو فرض کرنا ہے (چوڑائی فی منٹ اور سیکنڈ حاصل کرنے کے لیے، بالترتیب 60 اور 3600 سے تقسیم کریں): جہاں زمین کا اوسط مریڈینل رداس ہے۔ چونکہ زمین ایک اوبلیٹ اسپیرائڈ ہے، کروی نہیں، اس لیے اس کا نتیجہ ایک فیصد کے کئی دسواں حصہ سے کم ہو سکتا ہے۔ عرض البلد پر طول البلد ڈگری کا بہتر تخمینہ یہ ہے کہ جہاں زمین کا استوائی رداس 6,378,137 m کے برابر ہے اور ؛ جی آر ایس 80 اور ڈبلیو جی ایس 84 اسپیرائڈز کے لیے۔ (کم شدہ (یا پیرامیٹرک) عرض البلد کے طور پر جانا جاتا ہے)۔ گول کرنے کے علاوہ، یہ عرض البلد کے متوازی کے ساتھ صحیح فاصلہ ہے۔ مختصر ترین راستے کے ساتھ فاصلہ حاصل کرنا زیادہ مشکل ہوگا، لیکن وہ دونوں فاصلے ہمیشہ ایک دوسرے کے 0.6 میٹر کے اندر ہوتے ہیں اگر دونوں نکات طول البلد کے ایک ڈگری کے فاصلے پر ہوں۔ متبادل انکوڈنگ متعدد ہندسوں کے نمبروں کی کسی بھی سیریز کی طرح، عرض البلد طول البلد کے جوڑوں کو بات چیت اور یاد رکھنا مشکل ہو سکتا ہے۔ لہذا، جی سی ایس کوآرڈینیٹس کو حرفی تاروں یا الفاظ میں انکوڈنگ کرنے کے لیے متبادل اسکیمیں تیار کی گئی ہیں: میڈن ہیڈ لوکیٹر سسٹم، جو ریڈیو آپریٹرز میں مقبول ہے۔ عالمی فوجی کارروائیوں کے لیے تیار کردہ ورلڈ جیوگرافک ریفرنس سسٹم (جی ای او آر ای ایف) کی جگہ موجودہ گلوبل ایریا ریفرنس سسٹم (جی اے آر ایس) نے لے لی۔ اوپن لوکیشن کوڈ یا "پلس کوڈز"، جسے گوگل نے تیار کیا ہے اور پبلک ڈومین میں جاری کیا گیا ہے۔ جیوہاش، ایک پبلک ڈومین سسٹم جو مورٹن زیڈ آرڈر وکر پر مبنی ہے۔ میپ کوڈ، ایک اوپن سورس سسٹم جو اصل میں ٹام ٹام میں تیار کیا گیا تھا۔ واٹ 3 ورڈز، ایک ملکیتی نظام جو جی سی ایس کو کوآرڈینیٹس کو تین نمبروں میں تقسیم کرکے اور انڈیکسڈ ڈکشنری میں الفاظ کو تلاش کرکے الفاظ کے سیڈورینڈم سیٹوں کے طور پر کوآرڈینیٹس کو انکوڈ کرتا ہے۔ یہ الگ الگ مربوط نظام نہیں ہیں، صرف عرض البلد اور طول البلد کی پیمائش کے اظہار کے متبادل طریقے ہیں۔ آئی ایس او 6709، کوآرڈینیٹس سیارہ کوآرڈینیٹ سسٹم سیلینوگرافک کوآرڈینیٹ سسٹم جان سمیٹس (2015) کے ذریعہ جغرافیائی نقطہ مقام کی معیاری نمائندگی بھی دیکھیں۔ نقشہ سازی کے مواد اور مقامی ڈیٹا کی کتابی وضاحت کے لیے ریاضیاتی ڈیٹا۔ جغرافیائی ہم آہنگی۔ نقشہ پروجیکشن پر آئی سی اے کمیشن۔ نوٹ حوالہ جات ذرائع اس مضمون کے کچھ حصے جیسن ہیرس کے "آسٹرو انفو" سے ہیں جو کہ لینکس/کے ڈی ای کے لیے ڈیسک ٹاپ پلینیٹیریم، کے اسٹارز کے ساتھ تقسیم کیا گیا ہے۔ کے ڈی ای ایجوکیشن پروجیکٹ-کے اسٹارز بیرونی لنکس کارٹوگرافی جیوڈیسی نیویگیشن دیکھیں۔