Forskel mellem projektion og datum?

Geografiske koordinatsystemer (lat / long) er baseret på en sfærisk (enten sfærisk eller ellipsoid) overflade, der tilnærmer overfladen af jorden. En datum definerer typisk overfladen (ex radius for en kugle, hovedakse og mindre akse eller omvendt fladning for en ellipsoid) og overfladens placering i forhold til jordens centrum. Et eksempel på et nulpunkt er NAD 1927 , beskrevet nedenfor

Ellipsoid Semimajor axis† Semiminor axis† Inverse flattening†† Clarke 1866 6378206.4 m 6356583.8 m 294.978698214 

Alle koordinater henvises til til et datum (selvom det er ukendt). Hvis du ser data i et geografisk koordinatsystem, såsom GCS_North_American_1927, er de ikke-projicerede og er i Lat / Long, og i dette tilfælde henvist til NAD 1927-datoen.

A Projektion er en række transformationer, der konverterer placeringen af punkter på en buet overflade ( referenceflade eller nulpunkt) til placeringer på fladt plan (dvs. transformerer koordinater fra et koordinatsreferencesystem til et andet).

Nulpunktet er en integreret del af projektionen, da projicerede koordinerede systemer er baseret på geografiske koordinater, som til gengæld henvises til et datum. Det er muligt og endda almindeligt, at datasæt er i samme projektion, men der henvises til forskellige datums og derfor har forskellige koordinatværdier. For eksempel kan State Plane-koordinatsystemer henvises til enten NAD83 og NAD27 datums. Transformationerne fra geografiske til projicerede koordinater er de samme, men da de geografiske koordinater er forskellige afhængigt af datoen, vil de resulterende projicerede koordinater også være forskellige.

Projektering af data kan også resultere i en datumkonvertering, for eksempel vil projicering af NAD_1927-data til Web Mercator kræve en henføringspunktforskydning til WGS 84. På samme måde er det muligt at konvertere data fra et nulpunkt til en anden uden at projicere den, som med NGS “s NADCON-værktøj , som kan skifte koordinater fra NAD27 til NAD83.

Eksempel på et punkt “s koordinater henvist til forskellige datums

Koordinater der henvises til NAD_1927_CGQ77

19.048667 26.666038 Decimal Degrees Spheroid: Clarke_1866 Semimajor Axis: 6378206.4000000004 Semiminor Axis: 6356583.7999989809 

Samme punkt henvist til NAD_1983_CSRS

19.048248 26.666876 Decimal Degrees Spheroid: GRS_1980 Semimajor Axis: 6378137.0000000000 Semiminor Axis: 6356752.3141403561 

Kommentarer

• Kunne dette være wiki i samfundet, så vi kan gøre det kanonisk?
• god idé, gjort.
• Dette svar virker noget vildledende for mig. Det antyder, at datum ‘ s er GCSer. ” Datum ‘ s dvs. Geografiske koordinatsystemer … ” En henvisning bruges til at referencekoordinater (både geografiske og projicerede) i rummet. Se min forklaring nedenfor.
• Bare en lille kommentar til første linje ” Datums, dvs. geografiske koordinatsystemer “. Det lyder som om en Datum er et geografisk koordinatsystem. At ‘ ikke er tilfældet. Datums er en del af en simpel ellipsoid jordmodel. Geografiske koordinatsystemer bruger et datum som en del af definitionen ‘. Men det gør også geocentriske og projicerede koordinatsystemer.
• dotMorten, du har ret. dette svar er nu en community-wiki og har set et par redigeringer, vil blive løst.

Du vil får naturligvis bedre svar fra lærebøger, men her er en simpel forklaring:

Kortprojektion: Det er en metode til at repræsentere en sfærisk eller buet overflade på et fladt plan.

Datum: Det er referencen eller oprindelsen baseret på hvilke målinger der foretages.

Kommentarer

• Jeg har netop tilbageført dette svar til originalen. En foreslået og godkendt redigering sagde, at disse definitioner er citeret fra wikipedia-poster. Det er de ikke.
• @mkennedy Tak. Og selvom de var nøjagtigt de samme, i betragtning af at der er gået mere end tre år siden dette blev sendt, ville vi være nødt til at dobbelttjekke, om Wikipedia-posterne faktisk ikke var citater fra her !
• @mkennedy: Tak for din tilbagekaldelse af redigeringen. Den samme bruger havde tidligere på dagen foreslået det samme, & Også jeg havde afvist det, da dette ikke er ‘ t fra wikipedia .

Efter at have kæmpet med dette spørgsmål for ti år siden og fundet mange forvirrende ting skrevet om emnet , Jeg offentliggjorde en kort artikel i Directions Magazine , der præsenterede et svar så enkelt, tydeligt og præcist som jeg kunne nå det. Følgende er uddraget af denne artikel.

Genudsendelse af geografiske funktioner

To ting skal ske, når du tegner et kort: funktioner i den virkelige verden skal være ” georeferenceret ” til en sfæroid, og sfæroiden skal projiceres på papiret.

sfæroid modellerer formen på jordens overflade. Det er en idealisering der ikke tager højde for lokale ændringer i topografi.

Georeferencing tildeler placeringer (i tre dimensioner!) til punkter på en sfæroid.

Projektion er en operation, der matematisk fordrejer og krymper en del af sfæroid på fladt papir. Projicering kan fortrydes (” inverteret “). ” Fjernprojekt ection ” udvider en funktion på et kort og plaster den tilbage på sfæroiden. Det er også en matematisk operation.

Georeferencing udføres med en datum . Et datum er normalt angivet med et startpunkt og retning: det specificerer, hvor et klart identificerbart punkt på jorden (basispunktet) skal vises på sfæroiden, og det viser, hvor en baseretning, såsom nord, peger på sfæroiden ved basen punkt. Basepunktet og retningen gør det muligt for landmålerne at bestemme afstanden og vinklen på ethvert andet punkt på jorden. At bevæge sig i den tilsvarende retning på sfæroid i samme afstand bestemmer, hvor det nye punkt skal gå på sfæroid.

Spheroids har koordinater . De er breddegrad og længdegrad. (Geodetisk) breddegrad er vinklen lavet af en lodret linje til den vandrette. Det er ikke nødvendigvis den samme vinkel lavet af ” lige op, ” fordi sidstnævnte er forvrænget af tyngdekraftsvariation over jorden. Det er ikke nødvendigvis vinklen, der er lavet af en linje til midten af jorden, fordi de fleste sfæroider har et elliptisk tværsnit, ikke et cirkulært.

Derfor giver georeferencing punkter nær jorden med bredde, længdegrad og højdekoordinater.

(Efterfølgende afsnit diskuterer ændring af datum, hvordan man relaterer to kort, den forkerte måde at gøre det på, og Nordamerika er et specielt tilfælde.)

Kommentarer

• Tak Bill. Det ‘ er en glæde at se dette vanskelige emne illustreret såvel som forklaret. (Det ‘ er vidunderligt at se dig her også, velkommen ombord!)
• Tak, Matt. Det ‘ er altid interessant at finde et nyt GIS-samfund.
• @Alex Efter at have fået mere erfaring med dette websted indser jeg, at du havde ret i det. Jeg tilføjede et uddrag. Tak for forslaget.
• Meget flot visualisering.
• Et andet link, hvor denne artikel stadig er til stede cals.arizona.edu/art/kb/reproj/huber.html

wwnicks svar er korrekt, men det er lidt vildledende i den forstand, at det understreger ellipsoide parametre, og IMO undervurderer vigtigheden af “overfladens position i forhold til jordens centrum” – NAD 1927-eksemplet skal nævne, at det geodetiske “centrum” af NAD27 er en basestation på Meades Ranch i Kansas.

Man kunne have (og ofte er det tilfældet, især med den stigende popularitet af WGS84 / GRS80 ellipsoid) flere forskellige datums baseret på nøjagtigt de samme ellipsoide parametre . Årsagen til dette er, at mens WGS 84-nulpunktet er OK globalt, da dets overflade er indstillet til at give minimale gennemsnitlige forskydninger på grund af tektoniske bevægelser over hele kloden, er der plads til forbedring på lokal skala, hvor referencen kan fastgøres til et lokalt referencepunkt eller i det mindste til den lokale tektoniske plade (f.eks. ETRS, som er fastgjort til det kontinentale Europa)

Man kunne forklare henføringspunktet simpelthen som “en aftale om koordinatsystemets type, form og dets absolutte position og orientering i forhold til nogle velkendte eller veldefinerede reelle referencer “. Koordinatsystemet behøver ikke engang at være ellipsoidalt (f.eks. lodret henvisning, som normalt defineres ved at sige, at højden på et fast punkt er sådan, og alle andre højder måles i forhold til dette punkt).

Kommentarer

• Her ‘ sa link til wwnick ‘ s svar, hvis det ikke er ‘ t altid ” over ” din: gis.stackexchange.com/questions/664/…
• +1 Disse punkter skal flettes ind i hovedsvaret? Dette er den information, jeg ledte efter, og godt at se, at Google pegede mig her, når jeg ledte efter en god definitionsdefinition.

Tænk på projektion som at se din placering på X / Y-plan. Datum definerer referencepunktet, hvorfra alle målinger blev foretaget. Sig, at du er placeret et sted og har brug for at fortælle din placering til nogen. Du vil sige, jeg er X lat og Y lang. Denne X og Y er deterministiske, fordi de henvises fra datoen. Den anden person ved nu, at du er X-lat og Y-Long væk fra Datum. Hvis du er nybegynder, skal du ikke koncentrere dig for meget om Datum-egenskaber. Bare husk, at det er stedet, hvorfra alle målinger foretages.

Jeg skrev en grundig artikel om dette på min blog her: http://www.sharpgis.net/post/2007/05/05/Spatial-references2c-coordinate-systems2c-projections2c-datums2c-ellipsoids-e28093-confusing

Det dækker alle disse koncepter i en forhåbentlig let at forstå måde og er blevet peer-reviewed af flere.

For at opsummere det: Et datum er en definition af størrelsen, orienteringen og placeringen af en ellipsoid, der bruges som en tilnærmelse af jordens form. Det bruger referencepunkter på overfladen til at definere dets placering og orientering, baseret på en dato (det er grunden til, at et tal er derinde for det år, det blev defineret til at tage højde for tektoniske pladebevægelser).Datums bruges i både sfæriske lange / lat og projicerede koordinatsystemer. Overvej det som et referencepunkt for dine koordinater og ellipsoide højder (dvs. hvor “primemeridian, ækvator, og hvad er højden i forhold til ellipsoiden, som ikke er den gennemsnitlige havoverflade). Forskellige datums bruges forskellige steder, fordi nogle passer nogle områder bedre end andre.

En projektion er en formel, der bruges til at konvertere lange / lat koordinater til et fladt koordinatsystem, som du kan bruge på papir eller en computerskærm. Det gøres normalt fra en geografisk koordinat system, som igen bruger et nulpunkt, da det er basisdefinitionen. Så nulpunktet påvirker det hele. Projicering af data skaber en masse forvrængning af den virkelige verden, så det skal kun gøres, når du lægger dine kortdata på en flad kort, eller hvis du vil arbejde i et “enklere” koordinatsystem og kan leve med forvrængningerne.

Brug af det forkerte nulpunkt kan resultere i, at dine data bliver forskudt op til ca. en kilometer, så det er ret vigtigt at kende datoen, hvis du blander data sammen.

Vi skal huske, at jorden ikke er en simpel sfære, hvis det var, vi brug for et nulpunkt “= Et beregningssystem for at finde et punkt på jorden”, jorden er mere ellipsoid, men ikke nøjagtigt. Jorden er en astronomisk geoid uden en regelmæssig form, så vi kan have mange måder at beregne koordinering af et punkt i dette uregelmæssige 3D-objekt med mange meninger og begreber, hver enkelt er et datum.

ICSM “s Fundamentals of Mapping page on Datums 1 – The Basics kan besøges for mere information.

• A projektion er bruges til at “flade” den ellipsoide form af jorden til et rektangulært koordinatsystem (dvs. at lave en “rund” klode til et fladt kort).
• A datum er et specifikt, kendt sted på eller i Jorden, der bruges som reference.

Alle GIS-koordinatsystemer bruger et henføringspunkt som et referencepunkt (dvs. det er placeringen på jorden).

Der er to typer ” koordinatsystemer “: Geografisk koordinatsystem (bredde og længdegrad) og projiceret koordinatsystem (X og Y).

• Et geografisk koordinatsystem projiceres ikke (ikke fladt), de er i breddegrad og længdegrad. Tænk på en rund klode (dvs. Google Earth), ikke et fladt kort.

• Projicerede koordinatsystemer er derimod ” flad ” – men har stadig brug for et referencepunkt (et nulpunkt) for at definere placeringer i rummet.

Begge geografiske koordinater systemer og projicerede koordinatsystemer bruger et nulpunkt til at henvise koordinatsystemet til en placering på Jorden.

Bare en kommentar til diagrammet, der forsøger at illustrere en projektion fra en kugle. Tænk snarere på det, der er illustreret, en lyskilde i midten af sfæren. Skyggen af polygonen “projiceret” på et fladt stykke papir uden for kuglen er i det væsentlige en projektionsform. For mig antyder diagrammet, at en projektion er som en reflekteret overflade, som er en forkert måde at visualisere, hvad der sker.

I det mindste i ESRI-verdenen anvender georeferencering ikke point på en sfære. Georeferencing tildeler et kendt planar (projiceret) koordinatsystem til enten et raster- eller vektordatasæt, der stammer fra enten en scannings- eller digitaliseringsoperation, hvor et “lokalt” koordinatsystem først blev anvendt. “Lokalt” betyder i dette tilfælde simpelthen, at koordinaterne blev sammensat uden henvisning til et virkeligt verdens koordinatsystem. Det vil sige, et kort kan oprindeligt være hånddigitaliseret, hvor personen besluttede, at nederste venstre koordinat på kortet havde en XY-værdi på (0,0). Georeferencing er processen med at tildele et sæt rigtige verdens (projicerede) koordinater til originalen. Hvis denne proces anvendes på et fotografi eller et scannet kort, vil georeferenceprocessen ofte vride det originale billede for at passe inden for det sæt referencepunkter, der er tildelt plane verdensplankoordinater. Denne “georeference warping” er ikke den samme som de forvridninger, der skabes, når de projiceres fra en kugle på et plan. “Georeference warping” handler om at korrigere forvrængninger produceret af enten kameraet eller scanneren.Når man projicerer en funktion fra en sfærisk overflade til en plan overflade, er der altid en forvrængning skabt i afstand, område, skala og pejling. Du vælger en fremspring for at minimere en eller flere af disse forvrængninger, afhængigt af det tilsigtede formål med kortet.

Med hensyn til strengene på en kugleillustration og ændring af datum, snarere end strenge, ville jeg bruge blyanter af forskellige længder, der starter fra et punkt på kuglen og ender på et fladt stykke papir. De ydre ender af blyanterne repræsenterer de projicerede punkter. På en måde er det at ændre det geografiske koordinatsystem (henvisningspunkt til denne diskussion) analogt med at dreje kuglen på en akse mere til en ny position. Konceptet fungerer kun i isolerede områder på jorden. Det er for NAD27 til WGS84, det gælder temmelig godt for de 48 sammenhængende stater i USA, men ikke for Canada eller Alaska. For disse områder skal du først korrigere NAD 27-datoen og derefter flytte NAD7 til WGS84. Mens for NAD83 til WGS84 fungerer konceptet for det meste af Nordamerika.