Ero projektio ja peruspiste?

Maantieteelliset koordinaattijärjestelmät (lat / long) perustuvat pallomaiselle (joko todella pallomaiselle tai ellipsoidiselle) pinnalle, joka likiarvoaa maa. peruspiste määrittelee tyypillisesti pinnan (esim. Pallon, pääakselin ja sivuakselin säde tai ellipsoidin käänteinen litistys) ja pinnan sijainti suhteessa maan keskustaan. Esimerkki peruspisteestä on NAD 1927 , kuvattu alla

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

Kaikkiin koordinaatteihin viitataan peruspisteeseen (vaikka sitä ei tunnettaisikaan). Jos näet tietoja maantieteellisessä koordinaattijärjestelmässä, kuten GCS_North_American_1927, se on projisoimaton ja se on Lat / Long, ja tässä tapauksessa viitataan NAD 1927 -datuspisteeseen.

A Projektio on sarja muunnoksia, jotka muuttavat pisteiden sijainnin kaarevalla pinnalla ( vertailupinta tai nollapiste) tasaiselle tasolle (ts. muuntaa koordinaatit koordinaatistosta toiseen).

Peruspiste on olennainen osa projektiota, koska projisoidut koordinoidut järjestelmät perustuvat maantieteellisiin koordinaatteihin, joihin puolestaan viitataan nollapisteeseen. On mahdollista ja jopa tavallista, että tietojoukot ovat samassa projektiossa, mutta niihin viitataan eri peruspisteisiin, ja siksi niillä on erilaiset koordinaattiarvot. Esimerkiksi tilatason koordinaattijärjestelmiin voidaan viitata joko NAD83- ja NAD27-peruspisteisiin. Muunnokset maantieteellisistä projisoiduista koordinaateista ovat samat, mutta koska maantieteelliset koordinaatit ovat erilaisia peruspisteestä riippuen, myös saadut projisoidut koordinaatit ovat erilaiset.

Myös tietojen projisointi voi johtaa peruspisteiden muuntamiseen, esimerkiksi NAD_1927-tietojen heijastaminen Web Mercatoriin vaatii peruspisteen siirron WGS 84: een. Samoin on mahdollista muuntaa tietoja yhdestä peruspisteestä toinen projisoimalla sitä, kuten NGS: n NADCON-apuohjelmalla , joka voi siirtää koordinaatit NAD27: stä NAD83: een.

Esimerkki pisteestä ”s koordinaatit, joihin viitataan eri peruspisteisiin

Koordinaatit, joihin viitataan NAD_1927_CGQ77

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

Sama piste, johon viitataan NAD_1983_CSRS

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

Kommentit

• Voisiko tämä olla yhteisöllinen, jotta voimme tehdä siitä kanonisen?
• hyvä idea, tehty.
• Tämä vastaus tuntuu minusta hieman harhaanjohtavalta. Se ehdottaa, että peruspisteet ’ s ovat GCS: itä. ” Peruspiste ’ s eli maantieteelliset koordinaattijärjestelmät … ” Peruspiste on tottunut referenssikoordinaatit (sekä maantieteelliset että projisoidut) avaruudessa. Katso selitykseni alla.
• Vain pieni kommentti ensimmäisellä rivillä ” Datumit eli maantieteelliset koordinaattijärjestelmät ”. Kuulostaa siltä, että Datum on maantieteellinen koordinaattijärjestelmä. Näin ei ole ’. Peruspisteet ovat osa yksinkertaista ellipsoidista maamallia. Maantieteelliset koordinaattijärjestelmät käyttävät peruspistettä osana sen ’ määritelmää. Mutta samoin tekee geosentriset ja projisoidut koordinaattijärjestelmät.
• dotMorten, olet oikeassa. tämä vastaus on nyt yhteisön wiki ja on nähnyt muutaman muokkauksen, korjata.

Tulet saada tietysti parempia vastauksia oppikirjoista, mutta tässä on yksinkertainen selitys:

Kartan projektio: Se on menetelmä pallomaisen tai kaarevan pinnan esittämiseksi tasaisella tasolla.

Peruspiste: Se on viite tai alkuperä, jonka perusteella mittaukset tehdään.

Kommentit

• Palasin juuri tämän vastauksen alkuperäiseen. Ehdotettu ja hyväksytty muokkaus sanoi, että nämä määritelmät on lainattu wikipedia-merkinnöistä. Ei.
• @mkennedy Kiitos. Ja vaikka ne olisivat täsmälleen samat, ottaen huomioon, että yli kolme vuotta on kulunut sen julkaisemisesta, meidän on tarkistettava uudelleen, eivätkö Wikipedian merkinnät olleet lainauksia täällä !
• @mkennedy: Kiitos muokkauksen palauttamisesta. Sama käyttäjä oli aiemmin päivällä ehdottanut samaa, & minäkin olin hylännyt sen, koska tämä ei ole ’ t wikipediasta .

Kun olet taistellut tämän kysymyksen kanssa kymmenen vuotta sitten ja löytänyt monia hämmentäviä asioita, jotka on kirjoitettu aiheesta , Julkaisin Directions -lehdessä lyhyen artikkelin, joka esitti vastauksen niin yksinkertaisesti, selkeästi ja täsmällisesti kuin pystyin tekemään. Seuraava on ote kyseisestä artikkelista.

Maantieteellisten piirteiden uudelleenprojektointi

Karttaa piirtäessä täytyy tapahtua kaksi asiaa: Oikean maailman ominaisuuksien on oltava ” georeferenssi ” pallomaiseksi ja pallomainen on projisoitava paperille.

pallomainen mallintaa maan pinnan muotoa. Se on idealisointi tämä ei ota huomioon paikallisia muutoksia topografiassa.

Georeferencing määrittää sijainnit (kolmessa ulottuvuudessa!) pallomaisen pisteen kohdalle.

Projisointi on operaatio, joka vääristää ja kutistaa matemaattisesti osan pallomainen tasaiselle paperille. Projisointi voidaan kumota (” ylösalaisin ”). ” Unproj ection ” laajentaa kartan ominaisuutta ja rapaa sen takaisin pallolle. se on myös matemaattinen operaatio.

Georeferenssi tehdään peruspiste . Peruspiste annetaan yleensä lähtöpisteellä ja suunnalla: se määrittää, mihin palloon tulisi ilmestyä selvästi tunnistettavissa oleva piste maan päällä (peruspiste), ja se osoittaa, mihin perussuunta, kuten pohjoinen, osoittaa pallossa olevaan palloon kohta. Peruspisteen ja suunnan avulla katsastajat voivat määrittää minkä tahansa maan muiden pisteiden etäisyyden ja kulman. Liikkuminen vastaavaan suuntaan pallolla samalla etäisyydellä määrittää, mihin uuden pisteen tulisi mennä.

Spheroideilla on -koordinaatit . Ne ovat leveys- ja pituusasteita. (Geodeettinen) leveysaste on pystysuoran viivan aiheuttama kulma vaakatasoon. Se ei välttämättä ole sama kulma, jonka ” suorasti ylöspäin, ” tekee, koska jälkimmäistä vääristää maan painovoiman vaihtelu. Se ei välttämättä ole viivan tekemä kulma maan keskelle, koska useimmilla palloilla on elliptinen poikkileikkaus, ei ympyrän muotoinen.

Siksi georeferenssi antaa maan lähellä oleville pisteille leveyttä, pituusaste ja korkeuskoordinaatit.

(Seuraavissa osioissa käsitellään peruspisteen muutosta, kahden kartan yhdistämistä, väärä tapa tehdä sitä ja Pohjois-Amerikkaa on erityistapaus.)

Kommentit

• Kiitos Bill. ’ on ilo nähdä tämä vaikea aihe kuvitettuna sekä selitettynä. (On ’ ihana nähdä sinut myös täällä, tervetuloa alukseen!)
• Kiitos, Matt. ’ on aina mielenkiintoista löytää uusi paikkatietoyhteisö.
• @Alex Saatuani lisää kokemusta tältä sivustolta ymmärrän, että olit aivan oikeassa. Lisäsin otteen. Kiitos ehdotuksesta.
• Erittäin mukava visualisointi.
• Toinen linkki, jossa tämä artikkeli on edelleen läsnä cals.arizona.edu/art/kb/reproj/huber.html

wwnickin vastaus on oikea, mutta se on hieman harhaanjohtava siinä mielessä, että se korostaa ellipsoidiparametreja ja IMO ymmärtää ”pinnan sijainnin suhteessa maan keskustaan” merkityksen – NAD 1927 -esimerkissä on mainittava, että NAD27: n geodeettinen ”keskipiste” on tukiasema Meades Ranchissa Kansasissa.

Voisi olla (ja usein niin, etenkin WGS84 / GRS80-ellipsoidin suosion kasvaessa) useita erilaisia peruspisteitä, jotka perustuvat täsmälleen samoihin ellipsoidiparametreihin. . Syynä tähän on se, että vaikka WGS 84: n peruspiste on globaalisti kunnossa, koska sen pinta on asetettu tarjoamaan mahdollisimman vähän keskimääräisiä siirtymiä tektonisten liikkeiden takia ympäri maailmaa, paikallisessa mittakaavassa on parantamisen varaa, johon viite voidaan kiinnittää jokin paikallinen vertailupiste tai ainakin paikallinen tektoninen levy (esim. ETRS, joka on kiinnitetty Manner-Eurooppaan)

Datumin voisi selittää yksinkertaisesti ”sopimuksena koordinaattijärjestelmän tyypistä, muodosta ja absoluuttisesta sijainnista ja suunta suhteessa johonkin tunnettuun tai hyvin määriteltyyn reaalimaailman referenssiin ”. Koordinaattijärjestelmän ei tarvitse edes olla ellipsoidinen (esim. pystysuora nollapiste, joka määritetään yleensä sanomalla, että jonkin kiinteän pisteen korkeus on sellainen, ja kaikki muut korkeudet mitataan suhteessa tähän pisteeseen).

Kommentit

• Täällä ’ sa linkki wwnick ’ -vastaukseen, jos se ei ole ’ t aina ” yli ” sinun: gis.stackexchange.com/questions/664/…
• +1 Nämä pisteet on yhdistettävä päävastaukseen? Tätä tietoa etsin, ja on hyvä nähdä, että Google osoitti minut tänne, kun etsin hyvää peruspistemääritystä.

Ajattele projektion olevan sijaintisi näkyminen X / Y-tasossa. Datum määrittelee vertailupisteen, josta kaikki mittaukset tehtiin. Oletetaan, että olet jonnekin ja sinun on kerrottava sijaintisi jollekin. Voisit sanoa, että olen X lat ja Y pitkä. Tämä X ja Y ovat deterministisiä, koska niihin viitataan Datumista. Toinen henkilö tietää nyt, että olet X-lat ja Y-Long pois Datumista. Jos olet aloittelija, älä keskity liikaa Datumin ominaisuuksiin. Muista vain, että sen sijainti, josta kaikki mittaukset tehdään.

Kirjoitin tästä perusteellisen artikkelin: blogini täällä: http://www.sharpgis.net/post/2007/05/05/Spatial-references2c-coordinate-systems2c-projections2c-datums2c-ellipsoids-e28093-confusing

Se kattaa kaikki nämä käsitteet toivottavasti helposti ymmärrettävissä tavalla, ja useat ovat vertaisarvioineet sen.

Yhteenvetona: Nollapiste on määritelmä ellipsoidin koosta, suunnasta ja sijainnista, jota käytetään maapallon muodon likiarvona. Se käyttää pinnalla olevia vertailupisteitä määrittääkseen sen sijoittelun ja suunnan päivämäärän perusteella (minkä vuoksi siellä on numero vuodelle, joka määritettiin ottamaan huomioon tektonisten levyjen liikkeet).Peruspisteitä käytetään sekä pallomaisissa pitkissä / latti- että projisoiduissa koordinaattijärjestelmissä. Pidä sitä vertailupisteenä koordinaatteillesi ja ellipsoidisille korkeuksillesi (ts. Missä primemeridiaani, päiväntasaaja ja mikä on korkeus suhteessa ellipsoidiin, joka ei ole keskimääräinen merenpinta). jotkut alueet paremmin kuin toiset.

Projektio on kaava, jolla muunnetaan pitkät / latiset koordinaatit tasaiseksi koordinaattijärjestelmäksi, jota voit käyttää paperilla tai tietokoneen näytöllä. Se tehdään yleensä maantieteellisestä koordinaatista. järjestelmä, joka puolestaan käyttää peruspistettä peruspäätöksenään. Joten peruspiste vaikuttaa kaikkeen siihen. Projisoitu data luo paljon vääristymiä todelliseen maailmaan, joten se olisi todellakin tehtävä vain laitettaessa karttatietosi tasaiselle kartalla, tai haluat työskennellä ”yksinkertaisemmassa” koordinaattijärjestelmässä ja pystyt elämään vääristymien kanssa.

Väärän peruspisteen käyttäminen voi johtaa siihen, että tietosi siirtyvät noin mailin päähän, joten ne ovat melko tärkeää tietää peruspiste, jos sekoitat tietoja yhteen.

Meidän tulisi muistaa, että maa ei ole yksinkertainen pallo, jos se oli, me need one datum ”= Yksi laskentajärjestelmä maanpisteen löytämiseksi”, maa on ellipsoidisempi, mutta ei tarkalleen. Maa on tähtitieteellinen geoidi, jolla ei ole säännöllistä muotoa, joten meillä voi olla monia tapoja laskea tämän epäsäännöllisen 3D-objektin pisteen koordinaatio, ja siinä on monia mielipiteitä ja käsitteitä, joista kukin on peruspiste.

ICSM ”s Karttamisen perusteet -sivulla Datums 1: ssä – Perusteet on lisätietoja.

• A -projektio on käytetään ”tasoittamaan” maan ellipsoidinen muoto suorakulmaiseksi koordinaatistoksi (eli ”pyöreästä” maapallosta tasaiseksi kartaksi).
• A datum on tietty, tunnettu sijainti maan päällä tai maapallolla, jota käytetään viitteenä.

Kaikki GIS-koordinaattijärjestelmät käyttävät peruspistettä viitepisteenä (ts. sen sijainti maapallolla).

” -koordinaattijärjestelmiä ”: Maantieteellinen koordinaattijärjestelmä (leveys- ja pituusaste) ja Projisoitu koordinaattijärjestelmä (X ja Y).

• Maantieteellistä koordinaatistoa ei ole projisoitu (ei tasainen), vaan leveys- ja pituusasteilla. Ajattele pyöreää maapalloa (ts. Google Earthia), älä tasaista karttaa.

• Toisaalta ennustetut koordinaattijärjestelmät ovat ” tasainen ” – mutta silti tarvitsee vertailupiste (peruspiste) paikkojen määrittelemiseksi avaruudessa.

Molemmat maantieteelliset koordinaatit järjestelmät ja projisoidut koordinaattijärjestelmät käyttävät peruspistettä viittaamaan koordinaattijärjestelmän sijaintiin maapallolla.

Vain kommentti kaavio, joka yrittää havainnollistaa heijastusta pallosta. Kuvitellaan pikemminkin valonlähde pallon keskellä. Monikulmion varjo, ”projisoitu” tasaiselle paperinpallolle pallon ulkopuolella, on pohjimmiltaan eräänlainen projektio. Minulle kaavio viittaa siihen, että projektio on kuin heijastunut pinta, mikä on väärä tapa visualisoida tapahtumia.

Myöskään ainakin ESRI-maailmassa georeferenssi ei käytä pisteitä palloon. Georeferencing osoittaa tunnetun tasomaisen (projisoidun) koordinaatistojärjestelmän joko rasteri- tai vektoritietojoukolle, joka on peräisin joko skannaus- tai digitointitoiminnosta, jossa ”paikallinen” koordinaattijärjestelmä sovellettiin ensin. ”Paikallinen” tarkoittaa tässä tapauksessa yksinkertaisesti sitä, että koordinaatit on laadittu viittaamatta tosielämän koordinaatistoihin. Toisin sanoen kartta on ehkä alun perin digitalisoitu käsin, jos henkilö päätti, että kartan vasemman alakulman XY-arvo oli (0,0). Georeferencing on prosessi, jolla alkuperäiselle määritetään joukko reaalimaailman (heijastettuja) koordinaatteja. Jos tätä prosessia sovelletaan valokuvaan tai skannattuun karttaan, georeferenssiprosessi loimii usein alkuperäisen kuvan sopimaan vertailupisteiden joukkoon, joille on annettu todelliset tasomaiset koordinaatit. Tämä ”georeferenssin vääntyminen” ei ole sama kuin vääristymät, jotka syntyvät, kun heijastetaan pallosta tasolle. ”Georeferenssin vääntyminen” tarkoittaa kameran tai skannerin aiheuttamien vääristymien korjaamista.Kun projektio piirretään pallomaiselta pinnalta tasomaiselle pinnalle, syntyy aina vääristymä etäisyydessä, pinta-alassa, mittakaavassa ja laakerissa. Valitset heijastuksen minimoidaksesi yhden tai useamman näistä vääristymistä kartan käyttötarkoituksen mukaan.

Mitä tulee pallokuvan merkkijonoihin ja peruspisteen muuttamiseen, sen sijaan, että käytän kynää eri pituudet, jotka alkavat pallon pisteestä ja päättyvät tasaiselle paperille. Kynän ulkopäät edustavat heijastettuja pisteitä. Tavallaan maantieteellisen koordinaattijärjestelmän (tämän keskustelun peruspisteen) muuttaminen on analogista pallon kiertämisen yhdellä akselilla uuteen asentoon. Konsepti toimii vain maan erillisillä alueilla. Eli NAD27: stä WGS84: ään se soveltuu melko hyvin Yhdysvaltojen 48 vierekkäiseen osavaltioon, mutta ei Kanadaan tai Alaskaan. Niille alueille sinun on ensin korjattava NAD 27: n peruspiste ja saatettava NAD7 – WGS84 liikkumaan. NAD83: n ja WGS84: n konsepti toimii suurimmalla osalla Pohjois-Amerikkaa.