Forskjell mellom projeksjon og datum?

Geografiske koordinatsystemer (lat / long) er basert på en sfæroid (enten sfærisk eller ellipsoid) overflate som tilnærmer overflaten av jord. En referanse definerer vanligvis overflaten (ex radius for en kule, hovedakse og mindre akse eller omvendt flatning for en ellipsoid) og posisjonen til overflaten i forhold til sentrum av jorden. Et eksempel på et datum er NAD 1927 , beskrevet nedenfor

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

Alle koordinater er referert til et datum (selv om det er ukjent). Hvis du ser data i et geografisk koordinatsystem, for eksempel GCS_North_American_1927, er det ikke projisert og er i Lat / Long, og i dette tilfellet referert til NAD 1927-datoen.

A Projeksjon er en serie transformasjoner som konverterer plasseringen av punkter på en buet overflate ( referanseflate eller referanse) til plasseringer på flatt plan (dvs. transformerer koordinater fra ett koordinatsreferansesystem til et annet).

Referansen er en integrert del av projeksjonen, da projiserte koordinerte systemer er basert på geografiske koordinater, som i sin tur er referert til et datum. Det er mulig, og til og med vanlig at datasett er i samme projeksjon, men blir referert til forskjellige datums, og har derfor forskjellige koordinatverdier. For eksempel kan State Plane-koordinatsystemene refereres til enten NAD83- og NAD27-datum. Transformasjonene fra geografiske til projiserte koordinater er de samme, men ettersom de geografiske koordinatene er forskjellige, avhengig av utgangspunktet, vil de resulterende projiserte koordinatene også være forskjellige.

Også projiserende data kan resultere i en referansekonvertering, for eksempel å projisere NAD_1927-data til Web Mercator vil kreve en referanseforskyvning til WGS 84. Tilsvarende er det mulig å konvertere data fra ett referanse til en annen uten å projisere den, som med NGS «s NADCON-verktøy , som kan skifte koordinater fra NAD27 til NAD83.

Eksempel på et punkt «s koordinater referert til forskjellige datums

Koordinater referert til NAD_1927_CGQ77

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

Samme punkt referert til NAD_1983_CSRS

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

Kommentarer

• Kan dette være community wikied, slik at vi kan gjøre det kanonisk?
• god idé, gjort.
• Dette svaret virker noe misvisende for meg. Det antyder at datum ‘ s er GCSer. » Datum ‘ s dvs. Geografiske koordinatsystemer … » Et referanse brukes til referansekoordinater (både geografiske og projiserte) i rommet. Se forklaringen min nedenfor.
• Bare en liten kommentar til første linje » Datums, dvs. geografiske koordinatsystemer «. Det høres ut som en Datum er et geografisk koordinatsystem. At ‘ ikke er tilfelle. Datums er en del av en enkel ellipsoid jordmodell. Geografiske koordinatsystemer bruker et datum som en del av ‘ s definisjon. Men det gjør også geosentriske og projiserte koordinatsystemer.
• dotMorten, du har rett. dette svaret er nå en community-wiki og har sett noen redigeringer, vil ordne.

Du vil får tydeligvis bedre svar fra lærebøker, men her er en enkel forklaring:

Kartprojeksjon: Det er en metode for å representere en sfærisk eller buet overflate på et flatt plan.

Datum: Det er referansen eller opprinnelsen basert på hvilke målinger som er gjort.

Kommentarer

• Jeg har nettopp tilbakeført dette svaret til originalen. En foreslått og godkjent redigering sa at disse definisjonene siteres fra wikipediaoppføringer. Det er de ikke.
• @mkennedy Takk. Og selv om de var nøyaktig de samme, gitt at det har gått mer enn tre år siden dette ble lagt ut, ville vi trenge å sjekke om Wikipedia-oppføringene ikke faktisk var sitater fra her !
• @mkennedy: Takk for at du tilbakestiller redigeringen. Den samme brukeren hadde tidligere på dagen foreslått det samme, & Også jeg hadde avvist det, siden dette ikke er ‘ t fra wikipedia .

Etter å ha slitt med dette spørsmålet for ti år siden, og funnet mange forvirrende ting skrevet om emnet , Jeg publiserte en kort artikkel i Directions Magazine som presenterte et svar så enkelt, tydelig og nøyaktig som jeg kunne klare det. Følgende er hentet fra den artikkelen.

Å avvise geografiske funksjoner

To ting må skje når du tegner et kart: funksjoner i den virkelige verden må være » georeferert » til en sfæroide og spheroid må projiseres på papiret.

spheroid modeller jordens overflate. Det er en idealisering som ikke tar høyde for lokale endringer i topografi.

Georeferanse tildeler steder (i tre dimensjoner!) til punkter på en sfæroide.

Projisering er en operasjon som matematisk forvrenger og krymper en del av spheroid på flatpapir. Projisering kan angres (» invertert «). » Fjernprosjekt ection » utvider en funksjon på et kart og plaster den tilbake på sfæroiden. Det er også en matematisk operasjon.

Georeferanse gjøres med en datum . Et datum er vanligvis gitt av et startpunkt og retning: det spesifiserer hvor et tydelig identifiserbart punkt på jorden (basepunktet) skal vises på sfæroiden, og det viser hvor en grunnretning, for eksempel nord, peker på sfæroiden ved basen punkt. Basepunktet og retningen gjør det mulig for landmålere å bestemme avstanden og vinkelen til et hvilket som helst annet punkt på jorden. Å bevege seg i tilsvarende retning på sfæroid for samme avstand bestemmer hvor det nye punktet skal gå på sfæroid.

Sfæroidene har koordinater . De er breddegrad og lengdegrad. (Geodetisk) breddegrad er vinkelen laget av en vertikal linje mot den horisontale. Det er ikke nødvendigvis den samme vinkelen laget av » rett opp, » fordi sistnevnte er forvrengt av gravitasjonsvariasjon over jorden. Det er ikke nødvendigvis vinkelen laget av en linje mot midten av jorden, fordi de fleste sfæroider har et elliptisk tverrsnitt, ikke et sirkulært.

Derfor gir georeferanse punkter nær jorden med bredde, lengdegrad og høydekoordinater.

(Etterfølgende seksjoner diskuterer endring av datum, hvordan man kan relatere to kart, feil måte å gjøre det på, og Nord-Amerika er et spesielt tilfelle.)

Kommentarer

• Takk Bill. Det er ‘ en glede å se dette vanskelige emnet illustrert så vel som forklart. (Det ‘ er herlig å se deg her også, velkommen ombord!)
• Takk, Matt. ‘ er alltid interessant å finne et nytt GIS-fellesskap.
• @Alex Etter å ha fått mer erfaring med dette nettstedet, skjønner jeg at du hadde helt rett. Jeg la til et utdrag. Takk for forslaget.
• Veldig fin visualisering.
• En annen lenke der denne artikkelen fremdeles er til stede cals.arizona.edu/art/kb/reproj/huber.html

wwnicks svar er riktig, men det er litt misvisende i den forstand at det understreker ellipsoide parametere og IMO undervurderer viktigheten av «overflatens posisjon i forhold til sentrum av jorden» – NAD 1927-eksemplet trenger å nevne at det geodetiske «sentrum» til NAD27 er en basestasjon på Meades Ranch i Kansas.

Man kunne ha (og ofte er det tilfellet, spesielt med den økende populariteten til WGS84 / GRS80 ellipsoid) flere forskjellige datums basert på nøyaktig de samme ellipsoide parametrene . Årsaken til dette er at mens WGS 84-datoen er OK globalt siden overflaten er satt til å gi minimale gjennomsnittlige skift på grunn av tektoniske bevegelser over hele kloden, er det rom for forbedring på lokal skala, der referansen kan festes til noe lokalt referansepunkt eller i det minste til den lokale tektoniske platen (f.eks. ETRS, som er festet til det kontinentale Europa)

Man kan forklare referanse ganske enkelt som «en avtale om koordinatsystemets type, form og dens absolutte posisjon og orientering i forhold til noen kjente eller veldefinerte referanser fra den virkelige verden «. Koordinatsystemet trenger ikke engang å være ellipsoidalt (f.eks. vertikalt datum, som vanligvis defineres ved å si at høyden på et eller annet fast punkt er slik, og alle andre høyder vil bli målt i forhold til dette punktet.

Kommentarer

• Her ‘ sa lenke til wwnick ‘ s svar i tilfelle det ikke er ‘ t alltid » over » ditt: gis.stackexchange.com/questions/664/…
• +1 Disse punktene må slås sammen til hovedsvaret? Dette er informasjonen jeg lette etter, og godt å se Google pekte meg hit når vi lette etter en god referansedefinisjon.

Tenk på projeksjon som å se posisjonen din på X / Y-planet. Datum definerer referansepunktet hvor alle målinger ble utført. Si at du befinner deg et sted og trenger å fortelle posisjonen din til noen. Du vil si, jeg er X lat og Y lang. Denne X og Y er deterministiske fordi de blir henvist fra Datum. Den andre personen vet nå at du er X-lat og Y-Long borte fra Datum. Hvis du er en nybegynner, må du ikke konsentrere deg for mye om Datum-egenskaper. Bare husk at det er stedet der alle målingene er gjort.

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

Den dekker alle disse konseptene i en forhåpentligvis lett å forstå måte, og har blitt fagfellevurdert av flere.

For å oppsummere det: Et datum er en definisjon av størrelsen, orienteringen og posisjonen til en ellipsoid brukt som en tilnærming til jordens form. Den bruker referansepunkter på overflaten for å definere dens plassering og orientering, basert på en dato (det er grunnen til at et tall er der inne i året det ble definert for å gjøre rede for tektoniske platebevegelser).Datumer brukes i både sfæriske lange / lat og projiserte koordinatsystemer. Betrakt det som et referansepunkt for koordinatene og ellipsoide høyder (dvs. hvor det er primemeridian, ekvator, og hva er høyden i forhold til ellipsoiden som ikke er gjennomsnittlig havnivå). noen områder bedre enn andre.

En projeksjon er en formel som brukes til å konvertere lange / lat koordinater til et flatt koordinatsystem som du kan bruke på papir eller en dataskjerm. Det gjøres vanligvis fra en geografisk koordinat systemet, som igjen bruker et nulpunkt som det er basisdefinisjonen. Så datoen påvirker det hele. Projiserende data skaper mye forvrengning av den virkelige verden, så det burde egentlig bare gjøres når du legger kartdataene dine på en flat kart, eller hvis du vil jobbe i et «enklere» koordinatsystem og kan leve med forvrengningene.

Hvis du bruker feil datum kan det føre til at dataene dine blir forskjøvet opp til omtrent en mil, så det er ganske viktig å vite datoen hvis du blander data sammen.

Vi burde huske at jorden ikke er en enkel sfære, hvis det var det, trenger ett datum «= Ett beregningssystem for å finne et punkt på jorden», jorden er mer ellipsoid, men ikke akkurat. Jorden er en astronomisk geoid uten vanlig form, så vi kan ha mange måter å beregne koordinering av et punkt i dette uregelmessige 3D-objektet, med mange meninger og begreper, hver og en er et datum.

ICSM «s Fundamentals of Mapping page on Datums 1 – The Basics kan besøkes for mer informasjon.

• A projeksjon er brukes til å «flate» den ellipsoide formen på jorden til et rektangulært koordinatsystem (dvs. lage en «rund» jordklode til et flatt kart).
• A datum er et spesifikt, kjent sted på eller i jorden som brukes som referanse.

Alle GIS-koordinatsystemer bruker et referanse som referansepunkt (dvs. det er stedet på jorden).

Det er to typer » koordinatsystemer «: Geografisk koordinatsystem (breddegrad og lengdegrad) og prosjektert koordinatsystem (X og Y).

• Et geografisk koordinatsystem projiseres ikke (ikke flatt), de er i breddegrad og lengdegrad. Tenk på en rund klode (dvs. Google Earth), ikke et flatt kart.

• Projiserte koordinatsystemer er derimot » flat » – men trenger fortsatt et referansepunkt (et referansepunkt) for å definere steder i rommet.

Begge geografiske koordinatene systemer og projiserte koordinatsystemer bruker et referansepunkt for å referere koordinatsystemet til et sted på jorden.

Bare en kommentar til diagrammet som prøver å illustrere en projeksjon fra en kule. Tenk deg heller det som er illustrert, en lyskilde i midten av sfæren. Skyggen til polygonet «projisert» på et flatt stykke papir utenfor sfæren er i hovedsak en type projeksjon. For meg antyder diagrammet at en projeksjon er som en reflektert overflate som er en feil måte å visualisere hva som skjer.

Også i det minste i ESRI-verdenen bruker georeferanse ikke poeng på en sfære. Georeferencing tilordner et kjent planar (projisert) koordinatsystem til enten et raster- eller vektordatasett som har sitt utspring fra enten en skanne- eller digitaliseringsoperasjon der et «lokalt» koordinatsystem først ble brukt. «Lokalt» betyr i dette tilfellet ganske enkelt koordinatene ble laget uten henvisning til et ekte verdens koordinatsystem. Det vil si at et kart opprinnelig kan ha blitt hånddigitalisert der personen bestemte at nedre venstre koordinat på kartet hadde en XY-verdi på (0,0). Georeferanse er prosessen med å tilordne et sett med virkelige verdens (projiserte) koordinater til originalen. Hvis denne prosessen brukes på et fotografi eller et skannet kart, vil georeferanseprosessen ofte vride det opprinnelige bildet for å passe inn i settet med referansepunkter som er tildelt plankoordinater. Denne «georeference warping» er ikke den samme som forvrengningene som skapes når man projiserer fra en kule på et fly. «Georeference warping» handler om å korrigere forvrengninger produsert av enten kameraet eller skanneren.Når du projiserer en funksjon fra en sfærisk overflate til en plan overflate, oppstår det alltid en forvrengning i avstand, areal, skala og peiling. Du velger en projeksjon for å minimere en eller flere av disse forvrengningene, avhengig av det tiltenkte formålet med kartet.

Når det gjelder strengene på en ballillustrasjon og endring av referanse, i stedet for strengene, brukte jeg blyanter av forskjellige lengder som starter fra et punkt på sfæren og ender på et flatt papir. De ytre endene av blyantene representerer de projiserte punktene. På en måte er det å endre det geografiske koordinatsystemet (referanse for denne diskusjonen) analogt med å rotere sfæren på en akse til en ny posisjon. Konseptet fungerer bare for isolerte områder på jorden. Det er for NAD27 til WGS84, det gjelder ganske bra for de 48 sammenhengende statene i USA, men ikke for Canada eller Alaska. For disse områdene må du først korrigere NAD 27-datoen og deretter flytte NAD7 til WGS84. Mens for NAD83 til WGS84 fungerer konseptet for det meste av Nord-Amerika.