Archivo:Auxiliary Latitudes Difference.svg

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Resumen

Descripción
English: Graph of the difference between geodetic latitude and five auxiliary latitudes on the WGS 84 ellipsoid. Conformal and Geocentric are indistinguishable at this resolution.
Fecha
Fuente Trabajo propio
Autor Apocheir
SVG desarrollo
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Este gráfico vectorial, inválido según el W3C, fue creado con Matplotlib
Código fuente
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Python code

mport numpy as np
from scipy.special import ellipeinc
import matplotlib.pyplot as plt

f = 1/298.257223563
esq = f*(2-f)
e = np.sqrt(esq)

def gd(x):
    return 2*np.arctan(np.tanh(x/2))

def gdinv(x):
    return 2*np.arctanh(np.tan(x/2))

npts = 181
geodetic = np.linspace(0,np.pi/2,npts)
geocentric = np.arctan((1-f)**2 * np.tan(geodetic))
parametric = np.arctan((1-f) * np.tan(geodetic))
m = (ellipeinc(geodetic, esq) -
     esq * np.sin(geodetic) * np.cos(geodetic) / 
     np.sqrt(1 - esq * np.sin(geodetic)**2))
rectifying = np.pi/2*m/m.max()
qp = 1 + (1-esq)/e*np.arctanh(e)
q = ((1 - esq)*np.sin(geodetic)/(1 - esq*np.sin(geodetic)**2) + 
     (1 - esq)/e*np.arctanh(e*np.sin(geodetic)))
authalic = np.arcsin(q/qp)
conformal = gd(gdinv(geodetic) - e * np.arctanh(e*np.sin(geodetic)))

gddegrees = np.linspace(0,90,npts)
gdmindiff = np.zeros(gddegrees.shape)
parmindiff = 10800/np.pi*(parametric - geodetic)
autmindiff = 10800/np.pi*(authalic - geodetic)
recmindiff = 10800/np.pi*(rectifying - geodetic)
conmindiff = 10800/np.pi*(conformal - geodetic)
gcmindiff = 10800/np.pi*(geocentric - geodetic)

fig = plt.figure()
ax = plt.axes()
#in this order so conformal and geocentric get contrasting colors
ax.plot(gddegrees, conmindiff, label='conformal', dashes=[4, 4])
ax.plot(gddegrees, gcmindiff, label='geocentric', dashes=[0, 4, 4, 0])
ax.plot(gddegrees, gdmindiff, label='geodetic')
ax.plot(gddegrees, parmindiff, label='parametric')
ax.plot(gddegrees, autmindiff, label='authalic')
ax.plot(gddegrees, recmindiff, label='rectifying')
bbox = dict(color='white', alpha=0)
ax.text(45, -0.1, 'Geodetic', bbox=bbox,
        horizontalalignment='center', verticalalignment='top')
ax.text(45, min(parmindiff) + 0.2, 'Parametric', bbox=bbox, 
        horizontalalignment='center', verticalalignment='bottom')
ax.text(45, min(autmindiff) + 0.15, 'Authalic', bbox=bbox, 
        horizontalalignment='center', verticalalignment='bottom')
ax.text(45, min(recmindiff) + 0.25, 'Rectifying', bbox=bbox, 
        horizontalalignment='center', verticalalignment='bottom')
ax.text(45, min(gcmindiff) + 0.35, 'Conformal/\nGeocentric', bbox=bbox,
        horizontalalignment='center', verticalalignment='bottom')
ax.set(xlim=(0, 90),
       xlabel='Geodetic latitude (degrees)', 
       ylabel='Difference from geodetic latitude (minutes)',
       title='Auxiliary latitudes');
ax.xaxis.set_major_locator(plt.MaxNLocator(7))
plt.savefig("Auxiliary Latitudes Difference.svg")

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Graph of the difference between geodetic latitude and five auxiliary latitudes

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