北美基准
北美基准（ NAD ）是现在用于定义北美大地网络的水平基准。基准是对地球形状的正式描述，以及坐标系的“锚点”点。在测量，制图和土地利用规划中，有两个北美基准用于进行横向或“水平”测量：1927年的北美基准（NAD 27）和1983年的北美基准（NAD 83）（NAD 83）。两者都是基于略有不同的假设和测量值的大地参考系统。
根据1988年北美垂直基准（NAVD 88）计算基于平均高水量（MHW）的距离（MHW）的距离（MHW）（MHW）（MHW）（MHW）（NAVD 88）。
NAD 83以及NAVD 88将于2022年将其替换为新的GPS - 基于重量的Geoid模型的几何参考框架和地理基本数据。
1901年的第一个北美基准
1901年，根据1866年的Clarke Ellipsoid ，美国海岸和大地调查通过了一个名为美国标准数据的国家水平基准。它已安装在先前收集的区域基准数据的数据中，到那时，该数据已开始重叠。 1913年，加拿大和墨西哥采用了该数据，因此也更名为北美基准。
1927年北美基准
随着收集越来越多的数据，出现差异，因此基准在1927年使用与其前身相同的球体和原点进行了重新计算。
1927年的北美基准（NAD 27）是根据1901年选择的共同参考点对整个大陆进行的调查，因为它与可能的相邻美国中心一样。 1899年第39平行于北部三角弧形交界处的一个三角剖分站，沿着第98子午线西部的三角剖分弧，位于连续美国的地理中心附近。基准宣布堪萨斯州奥斯本县的Meades Ranch三角剖分站为39°13′26.686'北纬度，98°32′30.506'West经度。 NAD 27是通过宣布从Meades Ranch到Waldo Station（也位于Osborne County，位于罗素县Waldo西北约4.5英里（7.2公里）的沃尔多县的方位角）为255°28'14.52''。然后，北美每个其他点的纬度和经度是基于其距离Meades Ranch的距离和方向：如果一个点为X米，则来自Meades Ranch的方位角y，以1866年的Clarke Ellipsoid测量，则其纬度和经度在该椭圆形上定义了，可以计算。
| 椭圆形 | 半轴轴 （根据定义） |
半轴轴 （根据定义） |
逆扁平化 （计算） |
|---|---|---|---|
| 克拉克1866年 | 6,378,206.4 m | 6,356,583.8 m | 294.978698214 |
这些是NAD 27的定义维度，但克拉克实际上将他的1866球体定义为A = 20,926,062英国脚， B = 20,855,121英国英尺。转换为米，使用克拉克（Clarke）的1865英寸米比为39.370432。当时的英尺或仪表的长度实际上不能比大约0.02毫米更好。
大多数USGS地形图都在NAD 27中发布，美国陆军工程兵团和其他机构的许多重大项目在NAD 27中定义了，因此尽管有更多精致的基准，但基准仍然很重要。
1983年北美基准
由于地球与完美的椭圆形显著偏离，因此最近似于其形状的椭圆形会随世界各地的区域而变化。 1866年的克拉克（Clarke）和1927年的北美基准者对其进行了调查，以最适合整个北美。同样，从历史上看，世界上大多数地区都使用当地测量的椭圆形，以最适合各自地区地球形状的变化。在确保本地最准确性的同时，这种做法使整合和传播各个地区的信息麻烦。
随着卫星测量和遥感技术达到了很高的精度，并可以用于平民应用，因此获取转介给单个全球椭圆形的信息变得可行。这是因为卫星自然将地球作为一个单片的身体处理。因此，开发了GRS 80椭圆形，以最佳地近似地球，并成为1983年北美数据的基础。尽管GRS 80及其近亲WGS 84通常并不适合任何给定的给定地区，当全局调查与计算机，数据库和能够补偿当地条件的软件结合使用时，对最接近拟合的需求在很大程度上蒸发。
| 椭圆形 | 半轴轴 （根据定义） |
半轴轴 （根据定义） |
逆扁平化 （计算） |
|---|---|---|---|
| GRS 80 | 6,378,137 m | 6,356,752.3141 m | 298.257222101 |
将NAD 27与NAD 83进行比较
在NAD 27中具有给定纬度和经度的点可以从另一个角度的数十米处取代，其在NAD 83中具有相同的纬度和经度，因此与坐标一起指定基准很重要。 1927年的北美基准是由初始点的纬度和经度定义的（堪萨斯州的米德斯牧场三角剖分站），该点和指定的第二点之间的线方向以及定义球形的两个维度。 1983年的北美基准基于一个新的定义球体（GRS 80）；它是没有初始点或初始方向的以地球为中心的（或“中心”）基准。
NOAA在两个系统之间提供了一个转换器。实际的影响是，如果您使用现代的GPS设备在NAD 83或WGS 84中工作，以导航到西雅图附近的NAD 27个坐标（从Topo地图）中，您将距离95米（西部不够远） ），您将在迈阿密附近距离距离迈阿密（Northeast Northeast）附近约47米），而您将在芝加哥附近的积分近处。
比较NAD 83与WGS 84
NAD 83（1986）的定义基于GRS 80球体，WGS 84也是如此，因此许多较旧的出版物都没有差异。 WGS 84随后变为扁平的球体。扁平化的这种变化约为0.1 mm，差异很小，以至于计算程序通常无法区分两个椭圆形。但是，由于参考椭圆形的居中和定向的方式差异，两个基准中的坐标彼此之间的坐标彼此不同。每个基准都经过了更准确和更高的测量结果的细化。一个众所周知的差异是地球中心的位置，两个系统的位置约为2.2米（7.2英尺）。
此外，NAD 83被定义为在北美板上的积分中保持恒定，而WGS 84是针对全球平均电台的平均定义的。因此，随着时间的流逝，这两个系统自然会发散。对于美国的大部分地区，相对率为每年1至2厘米。夏威夷以及圣安德烈亚斯断层西部中部和南加州的沿海地区不在北美板块上，因此它们的分歧率有所不同。
NAD的当前实施83
美国国家空间参考系统NAD 83（2011/MA11/PA11）时代2010.00，是使用来自连续操作参考站（CORS）的非常准确的GPS接收器网络的NAD 83基准的改进。 NAD 83（2011）描述了主要的北美板块，而MA11和PA11解决方案分别用于Mariana板块和太平洋板块。
2022年的新数据
为了改善国家空间参考系统，NAD 83以及1988年的北美垂直基准（NAVD 88），将于2022年替换为新的GNSS和基于Gravimetric Geoid Geoid Model Model Model Model的几何参考框架和地理位置基准。
The new reference frames will rely primarily on Global Navigation Satellite Systems (GNSS), such as the Global Positioning System (GPS), as well as on a gravimetric geoid model resulting from the Gravity for the Redefinition of the American Vertical Datum (GRAV-D ) 专案.
这些新的参考帧旨在比NAD 83和NAVD 88更容易访问和维护，后者依赖于随着时间的流逝而恶化的物理调查标记。