لماذا تختلف أرقام المكان الواحد؟
المكان الواحد على الأرض يُكتب بأرقام كثيرة. وتتغير الأرقام بثلاثة عوامل:
- المرجع الجيوديسي (Datum): نموذج لشكل الأرض وموضعه، تُقاس منه الإحداثيات. يقوم على سطح رياضي اسمه الإهليلج المرجعي (Reference Ellipsoid)، وهو كرة مفلطحة قليلاً عند القطبين.
- الإسقاط (Projection): طريقة نقل سطح الأرض المنحني إلى مستوٍ، لتصبح الإحداثيات بالأمتار.
- صيغة الكتابة: درجات عشرية، أو درجات ودقائق وثوانٍ.
وهذه إحداثيات برج المملكة في الرياض بستة أنظمة:
| النظام | الإحداثيات | البعد لو قُرئت بنظام WGS 84 |
|---|---|---|
| WGS 84، درجات عشرية | 24.711389, 46.674444 | — |
| WGS 84، درجات ودقائق وثوانٍ | 24°42′41″N 46°40′28″E | — |
| WGS 84 / UTM 38N | 669376.01 , 2734025.73 | صفر |
| KSA-GRF17 / UTM 38N | 669375.71 , 2734025.44 | 0.42 م |
| MTRF-2000 / UTM 38N | 669375.29 , 2734025.06 | 0.99 م |
| عين العبد 1970 / UTM 38N | 669451.04 , 2734018.29 | 75.4 م |
أرقام WGS 84 وKSA-GRF17 وMTRF-2000 متقاربة، لأن مراجعها الجيوديسية متقاربة والإسقاط واحد. أما عين العبد فمرجع قديم على إهليلج آخر، فتبتعد النقطة 75 متراً. هذا الخطأ لا يظهر في الأرقام، ويظهر حين تُرسم النقطة فوق صورة جوية: المبنى في مكان، والنقطة في الشارع المجاور.
الإحداثيات الجغرافية والإحداثيات المسقطة
الإحداثيات الجغرافية زاويتان. خط العرض (Latitude) يقيس البعد شمال خط الاستواء أو جنوبه، وخط الطول (Longitude) يقيس البعد شرق خط غرينتش أو غربه. وتُكتب بالدرجات العشرية (Decimal Degrees) مثل 24.711389، أو بالدرجات والدقائق والثواني (DMS) مثل 24°42′41″. الدرجة 60 دقيقة، والدقيقة 60 ثانية، فالتحويل:
24 + 42/60 + 41/3600 = 24.711389
الدرجة لا تصلح لقياس المسافات والمساحات مباشرة، لأن طول درجة الطول يقصر كلما ابتعدنا عن خط الاستواء: نحو 101 كم في الرياض، ونحو 111 كم عند خط الاستواء. لذلك تُسقط الإحداثيات على مستوٍ بالأمتار.
وأشهر الإسقاطات ميركاتور المستعرض العالمي (UTM). يقسم الأرض 60 نطاقاً (Zone)، عرض كل نطاق 6 درجات طول. وفي كل نطاق رقمان: الإحداثي الشرقي (Easting)، وقيمته 500,000 متر عند خط وسط النطاق، والإحداثي الشمالي (Northing)، ويُقاس بالأمتار من خط الاستواء.
رقم النطاق جزء من الإحداثيات لا يُستغنى عنه. الرقمان 669376 و2734026 في النطاق 38 يدلّان على برج المملكة، وفي النطاق 37 يدلّان على موقع قرب الحناكية شرق المدينة المنورة، على بعد نحو 600 كم.
ولتأخذ إحداثيات أي موقع من Google Maps: انقر على الموقع بالزر الأيمن، فيظهر أول سطر خط العرض ثم خط الطول بالدرجات العشرية. انسخه والصقه في الأداة كما هو.
أنظمة الإحداثيات في السعودية
استُعملت في المملكة مراجع جيوديسية عدة. أقدمها عين العبد 1970، المبني على أرصاد الشبكة الجيوديسية الوطنية في الستينيات، وإهليلجه International 1924. ثم جاءت مراجع مبنية على أرصاد الأقمار الصناعية، لكل جهة مرجعها:
| المرجع | الجهة | الإهليلج | متوسط الفرق الأفقي عن KSA-GRF17 |
|---|---|---|---|
| عين العبد 1970 | أرامكو السعودية والشبكة الوطنية القديمة | International 1924 | 93 م |
| MTRF-2000 | وزارة الشؤون البلدية والقروية | GRS 80 | 0.60 م |
| ITRF2000 (2003.2) | الإدارة العامة للمساحة العسكرية | GRS 80 | 0.60 م |
| WGS 84 (ITRF94) | أرامكو السعودية | WGS 84 | 0.80 م |
الفرق الأكبر مع عين العبد. كل نقطة من مخطط قديم بهذا المرجع تقع على بعد 76 إلى 94 متراً من موقعها الصحيح لو أُدخلت أرقامها في طبقة على KSA-GRF17 أو WGS 84 دون تحويل:
ما هو SANSRS وKSA-GRF17؟
KSA-GRF17 هو المرجع الجيوديسي الوطني للمملكة (Kingdom of Saudi Arabia Geodetic Reference Frame 2017). طوّرته الهيئة العامة للمساحة والمعلومات الجيومكانية عام 2019، وهو أحد مكوّنات المرجع المكاني الوطني (SANSRS) مع مرجع الارتفاعات KSA-VRF14 ونموذج الجيويد KSA-GEOID21.
- مبني على الإطار المرجعي الأرضي الدولي ITRF2014، ويطابقه تماماً في الحقبة المرجعية (Epoch) 2017.0، أي أول يناير 2017.
- إهليلجه GRS 80، وإسقاطه UTM في خمسة نطاقات من 36 إلى 40 شمالاً.
- يصل إلى المستخدمين عبر الشبكة الوطنية لمحطات الرصد المستمر KSA-CORS، وفيها أكثر من 200 محطة.
- كلّف قرار مجلس الوزراء رقم 90 بتاريخ 5/2/1442هـ الهيئةَ باعتماد المرجع المكاني الوطني وتطبيقه، وينصّ دليل الهيئة على ربط كل أعمال المساحة في المملكة به.
وهذه رموزه في سجل EPSG، لمن يختار النظام في ArcGIS Pro أو QGIS:
| النظام أو التحويل | رمز EPSG |
|---|---|
| KSA-GRF17، درجات | 9333 |
| KSA-GRF17 / UTM من 36N إلى 40N | 9356 – 9360 |
| MTRF-2000 / UTM من 36N إلى 40N | 8836 – 8840 |
| عين العبد / UTM من 36N إلى 40N | 20436 – 20440 |
| تحويل عين العبد إلى KSA-GRF17 | 9362 · 9363 |
| تحويل MTRF-2000 إلى KSA-GRF17 | 9361 |
| تحويل KSA-GRF17 إلى WGS 84 | 9383 |
لماذا يبتعد WGS 84 عن KSA-GRF17 كل سنة؟
الصفيحة العربية تتحرك نحو الشمال الشرقي بنحو 4 إلى 5 سنتيمترات في السنة. ومرجع KSA-GRF17 مثبّت على الصفيحة ويتحرك معها، فتبقى إحداثيات المعلم الثابت كما هي، ويقلّ تغيّرها عن مليمتر واحد في السنة بحسب الهيئة. أما WGS 84 والإطار الدولي فمرتبطان بالأرض كلها لا بصفيحة بعينها، فتتغير فيهما إحداثيات المعلم نفسه كل سنة.
الخلاصة: الفرق اليوم أقل من نصف متر. لا يؤثر في خريطة عامة، ولا في نقطة من هاتف دقتها 3 إلى 5 أمتار. لكنه يؤثر في أعمال المساحة والإنشاء التي تُقاس بالسنتيمتر. لذلك تطلب الأداة تاريخ الرصد حين تحوّل بين WGS 84 وأنظمة السعودية، وتطبّق معادلة الهيئة لحركة الصفيحة حتى ذلك التاريخ.
نص proj4 المنشور في موقع epsg.io للنظام KSA-GRF17 (حتى أكتوبر 2026) يكتب زوايا الدوران بالثواني، وصحيحها بأجزاء الألف من الثانية. فتنزاح النقاط بين 257 و318 متراً داخل المملكة في أي برنامج يعتمد هذا النص، مثل كثير من المحوّلات على الإنترنت. أما QGIS فيقرأ قاعدة EPSG الكاملة ولا يتأثر.
أنظمة الدول العربية الأخرى
لكثير من الدول العربية نظام وطني ما زال في المخططات والسجلات. هذه معالم معروفة بأنظمتها:
| المعلم | النظام الوطني | الشرقي ، الشمالي (م) |
|---|---|---|
| ميدان التحرير، القاهرة | مصر، الحزام الأحمر (EPSG:22992) | 637571 , 814927 |
| قلعة عمّان | الأردن، JTM (EPSG:3066) | 399277 , 536701 |
| كورنيش الدوحة | قطر، الشبكة الوطنية (EPSG:2932) | 231833 , 393784 |
| أبراج الكويت | الكويت، KTM (EPSG:31901) | 500259 , 3252458 |
| قلعة البحرين | البحرين، Bahrain Grid (EPSG:20499) | 452129 , 2901628 |
| قصر الحصن، أبوظبي | نهروان 1967 / UTM 40N (EPSG:27040) | 231761 , 2709796 |
| جامع الزيتونة، تونس | تونس، Nord Tunisie (EPSG:22391) | 524164 , 388331 |
| مسجد الحسن الثاني، الدار البيضاء | المغرب، Nord Maroc (EPSG:26191) | 292722 , 336688 |
بعض هذه الأنظمة على مراجع قديمة، ومعاملات تحويلها إلى WGS 84 تقريبية بطبيعتها: نحو 44 متراً لعين العبد في البحرين، و14 متراً لقرطاج في تونس، و7 أمتار لمرشيش في المغرب. هذه دقة المعاملات المنشورة في سجل EPSG، والأداة تعرضها مع كل تحويل.
أخطاء شائعة وكيف تكتشفها
- تبديل خط العرض وخط الطول. Google Maps يكتب العرض أولاً، وأغلب برامج نظم المعلومات الجغرافية وملفات GeoJSON تكتب الطول أولاً. الأداة تجرّب الترتيبين، وتختار ما يقع داخل نطاق النظام، وتكتب «بُدّل الترتيب» بجانب النقطة.
- نسيان رقم النطاق. رقمان بلا نطاق قد يدلّان على خمسة مواقع في المملكة وحدها.
- الخلط بين الدقائق العشرية والثواني. 24°42.68′ تساوي 24°42′41″، وليست 24°42′68″.
- نسيان الإشارة السالبة. تأخذ الإحداثيات جنوب خط الاستواء وغرب غرينتش إشارة سالبة. المغرب وموريتانيا غرب غرينتش، فخط الطول فيهما سالب.
- الارتفاع. الأداة تحوّل الموقع الأفقي وحده. والارتفاع الإهليلجي (Ellipsoidal Height)، أي الارتفاع عن الإهليلج، غير الارتفاع الأرثومتري (Orthometric Height) عن متوسط منسوب سطح البحر، والفرق بينهما يحسبه نموذج الجيويد KSA-GEOID21 في المملكة.
ما يجدر أن تعرفه قبل الاعتماد عليها
- عين العبد في السعودية محوّل بالمعاملات الأولية الرسمية (EPSG:9362). وفي مثال الهيئة المنشور يبلغ الفرق بينها وبين شبكة التحويل الدقيقة نحو 10 أمتار. للأعمال المساحية استعمل أداة الهيئة الرسمية GRF-TT.
- WGS 84 الحديث يطابق الإطار الدولي ITRF2014 في حدود سنتيمترات، فتعامله الأداة معاملته.
- MTRF-2000 يُحوَّل بمعاملات الهيئة السبعة (EPSG:9361)، ونتائج الأداة تطابق أمثلة أداة الهيئة الرسمية في حدود مليمتر واحد.
- بياناتك لا تغادر جهازك: الحساب كله في المتصفح، والخريطة وحدها تُحمَّل من الإنترنت.
المراجع: الهيئة العامة للمساحة والمعلومات الجيومكانية (2022). Saudi Arabia National Spatial Reference System — Recommendations for the SANSRS Implementation, v2.0؛ ودليل أداة Online GRF-TT v2.0؛ وسجل EPSG Geodetic Parameter Dataset.