Verschil tussen projectie en datum?

Geografische coördinatensystemen (lat / long) zijn gebaseerd op een bolvormig (echt bolvormig of ellipsvormig) oppervlak dat het oppervlak van de aarde. Een datum definieert typisch het oppervlak (ex radius voor een bol, hoofdas en secundaire as of omgekeerd afvlakken voor een ellipsoïde) en de positie van het oppervlak ten opzichte van het middelpunt van de aarde. Een voorbeeld van een datum is NAD 1927 , hieronder beschreven

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

Er wordt naar alle coördinaten verwezen naar een datum (zelfs als het onbekend is). Als u gegevens ziet in een geografisch coördinatensysteem, zoals GCS_North_American_1927, zijn deze niet geprojecteerd en in Lat / Long, en in dit geval verwezen naar de NAD 1927-datum.

Een Projectie is een reeks transformaties die de locatie van punten op een gebogen oppervlak omzetten (de referentieoppervlak of datum) naar locaties op een plat vlak (dwz transformeert coördinaten van het ene coördinatenreferentiesysteem naar het andere).

Het datum is een integraal onderdeel van de projectie, aangezien geprojecteerde coördinatenstelsels zijn gebaseerd op geografische coördinaten, die op hun beurt naar een datum verwijzen. Het is mogelijk, en zelfs gebruikelijk, dat datasets zich in dezelfde projectie bevinden, maar worden verwezen naar verschillende datums en daarom verschillende coördinaatwaarden hebben. De coördinatensystemen van het State Plane kunnen bijvoorbeeld worden verwezen naar NAD83- en NAD27-datums. De transformaties van geografische naar geprojecteerde coördinaten zijn hetzelfde, maar aangezien de geografische coördinaten verschillen afhankelijk van het datum, zullen de resulterende geprojecteerde coördinaten ook verschillen.

Ook kan het projecteren van gegevens ook resulteren in een datumconversie. Voor het projecteren van NAD_1927-gegevens naar Web Mercator is bijvoorbeeld een datumverschuiving naar WGS 84 nodig. Evenzo is het mogelijk om gegevens van één datum naar een ander zonder het te projecteren, zoals met het NGS “NADCON-hulpprogramma , dat coördinaten kan verschuiven van NAD27 naar NAD83.

Voorbeeld van een punt “s coördinaten verwezen naar verschillende datums

Coördinaten verwezen naar NAD_1927_CGQ77

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

Zelfde punt verwezen naar NAD_1983_CSRS

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

Reacties

• Zou dit een community-wiki kunnen zijn, zodat we het canoniek kunnen maken?
• goed idee, klaar.
• Dit antwoord lijkt me enigszins misleidend. Het suggereert dat datum ‘ s GCSen zijn. ” Datum ‘ s ie geografische coördinatensystemen … ” Een datum wordt gebruikt om referentiecoördinaten (zowel geografisch als geprojecteerd) in de ruimte. Zie mijn uitleg hieronder.
• Gewoon een kleine opmerking over de eerste regel ” Datums, d.w.z. geografische coördinatensystemen “. Het klinkt alsof een Datum een geografisch coördinatensysteem is. Dat ‘ is niet het geval. Datums maken deel uit van een eenvoudig ellipsvormig aardemodel. Geografische coördinatensystemen gebruiken een datum als onderdeel van de ‘ s definitie. Maar dat geldt ook voor geocentrische en geprojecteerde coördinatensystemen.
• dotMorten, je hebt gelijk. dit antwoord is nu een gemeenschapswiki en heeft een paar bewerkingen ondergaan, zal worden hersteld.

Je zult Krijg natuurlijk betere antwoorden uit studieboeken, maar hier is een eenvoudige uitleg:

Kaartprojectie: het is een methode om een bolvormig of gebogen oppervlak op een plat vlak weer te geven.

Datum: het is de referentie of oorsprong op basis waarvan metingen worden gedaan.

Opmerkingen

• Ik heb zojuist dit antwoord teruggedraaid naar het origineel. Een voorgestelde en goedgekeurde bewerking zei dat deze definities zijn geciteerd uit Wikipedia-vermeldingen. Dat zijn ze niet.
• @mkennedy Dank je. En zelfs als ze precies hetzelfde waren, gezien het feit dat er meer dan drie jaar zijn verstreken sinds dit werd gepost, zouden we dubbel moeten controleren of de Wikipedia-vermeldingen geen citaten waren van hier !
• @mkennedy: bedankt voor het ongedaan maken van de bewerking. Dezelfde gebruiker had eerder op de dag hetzelfde voorgesteld, & Ik had het ook afgewezen, aangezien dit niet ‘ t van de Wikipedia is .

Na tien jaar geleden met deze vraag geworsteld te hebben en veel verwarrende dingen over het onderwerp te vinden Publiceerde ik een kort artikel in Directions Magazine dat een zo eenvoudig, duidelijk en nauwkeurig antwoord gaf als ik maar kon. Het volgende is uit dat artikel overgenomen.

Geografische kenmerken opnieuw projecteren

Er moeten twee dingen gebeuren wanneer u een kaart tekent: objecten in de echte wereld moeten ” georeferentie ” naar een sferoïde en de sferoïde moet op het papier worden geprojecteerd.

De sferoïde modelleert de vorm van het aardoppervlak. Het is een idealisering dat houdt geen rekening met lokale veranderingen in de topografie.

Georeferentie wijst locaties toe (in drie dimensies!) naar punten op een sferoïde.

Het projecteren van is een bewerking die wiskundig een deel van de sferoïde op plat papier. Het projecteren kan ongedaan worden gemaakt (” omgekeerd “). ” Unproj ection ” breidt een element op een kaart uit en plakt het terug op de sferoïde. Het is ook een wiskundige bewerking.

Georeferentie wordt gedaan met een datum . Een nulpunt wordt meestal gegeven door een startpunt en richting: het specificeert waar een duidelijk herkenbaar punt op aarde (het basispunt) op de sferoïde moet verschijnen en het geeft aan waar een basisrichting, zoals het noorden, op de sferoïde aan de basis wijst punt. Met het basispunt en de richting kunnen landmeters de afstand en hoek van elk ander punt op aarde bepalen. Door over dezelfde afstand in de overeenkomstige richting op de sferoïde te bewegen, wordt bepaald waar het nieuwe punt op de sferoïde moet komen.

Sferoïden hebben coördinaten . Ze zijn lengte- en breedtegraad. (Geodetische) breedtegraad is de hoek tussen een verticale lijn en de horizontaal. Het is niet noodzakelijk dezelfde hoek gemaakt door ” recht omhoog, ” omdat de laatste wordt vervormd door zwaartekrachtvariatie over de aarde. Het is niet noodzakelijk de hoek die een lijn met het middelpunt van de aarde maakt, omdat de meeste sferoïden een elliptische doorsnede hebben, geen ronde.

Daarom geeft georeferentie punten in de buurt van de aarde met een breedtegraad, lengte- en hoogtecoördinaten.

(De volgende secties bespreken de wijziging van de datum, hoe twee kaarten met elkaar te verbinden, de verkeerde manier om het te doen, en Noord-Amerika is een speciaal geval.)

Opmerkingen

• Bedankt Bill. Het ‘ is een genot om dit moeilijke onderwerp geïllustreerd en uitgelegd te zien. (Het is ‘ geweldig je ook hier te zien, welkom aan boord!)
• Bedankt, Matt. Het ‘ is altijd interessant om een nieuwe GIS-gemeenschap te vinden.
• @Alex Nadat ik meer ervaring met deze site heb opgedaan, realiseer ik me dat je volkomen gelijk had. Ik heb een fragment toegevoegd. Bedankt voor de suggestie.
• Zeer mooie visualisatie.
• Nog een link waar dit artikel nog steeds aanwezig is cals.arizona.edu/art/kb/reproj/huber.html

wwnick “s antwoord is correct, maar het is een beetje misleidend in de zin dat het ellipsoïde parameters benadrukt en IMO onderschat het belang van de positie van het oppervlak ten opzichte van het middelpunt van de aarde – het NAD 1927-voorbeeld moet vermelden dat het geodetische centrum van NAD27 is een basisstation op Meades Ranch in Kansas.

Je zou (en dat is vaak het geval, vooral met de toenemende populariteit van WGS84 / GRS80 ellipsoïde) verschillende datums kunnen hebben gebaseerd op exact dezelfde ellipsoïde parameters . De reden hiervoor is dat, hoewel de WGS 84-datum globaal in orde is, aangezien het oppervlak zo is ingesteld dat het minimale gemiddelde verschuivingen geeft als gevolg van tektonische bewegingen over de hele wereld, er ruimte is voor verbetering op de lokale schaal, waar de referentie kan worden vastgesteld op een lokaal referentiepunt of op zijn minst naar de lokale tektonische plaat (bijv. ETRS, die vastzit aan continentaal Europa)

Men zou nulpunt eenvoudig kunnen verklaren als een overeenkomst over het type coördinatensysteem, de vorm en de absolute positie en oriëntatie ten opzichte van een bekende of goed gedefinieerde referentie uit de echte wereld “. Het coördinatensysteem hoeft niet eens ellipsvormig te zijn (bijv. Verticale datum, die gewoonlijk wordt gedefinieerd door te zeggen dat de hoogte van een vast punt zo is, en alle andere hoogtes worden gemeten ten opzichte van dit punt).

Reacties

• Hier ‘ sa link naar het antwoord van wwnick ‘ s antwoord in het geval dat het niet ‘ t altijd ” boven ” jouwe: gis.stackexchange.com/questions/664/…
• +1 Deze punten moeten worden samengevoegd in het hoofdantwoord? Dit is de informatie waar ik naar op zoek was, en het is goed om te zien dat Google me hier naartoe heeft verwezen bij het zoeken naar een goede datumdefinitie.

Geografische projecties zijn een manier om het gebogen oppervlak van de aarde op een plat oppervlak als een stuk papier te laten zien …

Uit de Veelvoudige gebruikersdocumentatie :

De aarde is geen exacte ellipsoïde. Omdat de aarde zon “klonterige” ellipsoïde is, zal geen enkele gladde ellipsoïde een perfect referentieoppervlak voor de hele aarde vormen. De praktische oplossing hiervoor is om de vorm van de aarde in verschillende gebieden te meten en vervolgens verschillende referentie-ellipsoïden te maken die worden gebruikt om verschillende regios op aarde in kaart te brengen. Een datum is een referentie-ellipsoïde samen met een offset vanaf het midden van de aarde. Door verschillende offsets te specificeren , kunt u dezelfde standaard ellipsoïden gebruiken in veel verschillende delen van de aarde. Verschillende landen gebruiken vaak dezelfde ellipsoïde maar met verschillende offsets voor standaard overheidskaarten in die landen.

Reacties

• Re: ” Een datum is een referentie-ellipsoïde samen met een offset vanaf het midden van de Aarde. ” Om compleet te zijn, kan het ook een kanteling van de as van de ellipsoïde en een schaalfactor bevatten. Geografische coördinaten (lengte- en breedtegraad) kunnen honderden meters afwijken rode meters als u de verkeerde datum gebruikt. Ik heb hier een ArcGIS-georiënteerd overzicht van projecties en datums: ats.amherst.edu/software/gis/mapping_coordinate_data

Denk aan projectie als het zien van je locatie op het X / Y-vlak. Datum definieert het referentiepunt van waaruit alle metingen zijn gedaan. Stel dat u zich ergens bevindt en uw locatie aan iemand moet doorgeven. Je zou zeggen, ik ben X lat en Y lang. Deze X en Y zijn deterministisch omdat ze worden verwezen vanaf de Datum. De andere persoon weet nu dat je X-lat en Y-Long verwijderd bent van Datum. Als je een newbie bent, concentreer je dan niet te veel op Datum-kenmerken. Onthoud gewoon dat dit de locatie is van waaruit alle metingen worden gedaan.

Ik heb hierover een diepgaand artikel geschreven op mijn blog hier: http://www.sharpgis.net/post/2007/05/05/Spatial-references2c-coordinate-systems2c-projections2c-datums2c-ellipsoids-e28093-confusing

Het behandelt al deze concepten in een hopelijk gemakkelijk te begrijpen manier, en is door verschillende vakgenoten beoordeeld.

Samenvattend: een nulpunt is een definitie van de grootte, oriëntatie en positie van een ellipsoïde die wordt gebruikt als een benadering van de vorm van de aarde. Het gebruikt referentiepunten op het oppervlak om zijn plaatsing en oriëntatie te bepalen, gebaseerd op een datum (daarom staat er een nummer in voor het jaar dat het werd gedefinieerd om rekening te houden met bewegingen van tektonische platen).Datums worden gebruikt in zowel sferische lange / lat-coördinaten als geprojecteerde coördinatensystemen. Beschouw het als een referentiepunt voor uw coördinaten en ellipsvormige hoogten (dwz waar is de primemeridiaan, de evenaar en wat is de hoogte ten opzichte van de ellipsoïde die niet het gemiddelde zeeniveau is). Verschillende datums worden op verschillende plaatsen gebruikt omdat sommige passen sommige gebieden beter dan andere.

Een projectie is een formule die wordt gebruikt om lange / lat-coördinaten om te zetten in een vlak coördinatensysteem dat u op papier of een computerscherm kunt gebruiken. Het wordt meestal gedaan vanaf een geografische coördinaat systeem, dat op zijn beurt een datum als basisdefinitie gebruikt. De datum heeft dus invloed op alles. Het projecteren van gegevens zorgt voor veel vervorming van de echte wereld, dus het zou eigenlijk alleen moeten worden gedaan wanneer u uw kaartgegevens op een vlakke ondergrond plaatst. kaart, of je wilt werken in een “eenvoudiger” coördinatensysteem en kunt leven met de vervormingen.

Het gebruik van de verkeerde datum kan resulteren in een offset van je gegevens tot ongeveer een mijl, dus het is nogal belangrijk om de datum te weten als je gegevens met elkaar mixt.

We moeten niet vergeten dat de aarde geen eenvoudige bol is, als dat zo was, dan zouden we nodig een datum “= een rekensysteem om een punt op aarde te vinden”, de aarde is meer ellipsoïd, maar niet precies. De aarde is een astronomische geoïde zonder regelmatige vorm, dus we kunnen veel manieren hebben om de coördinatie van een punt in dit onregelmatige 3D-object te berekenen, met veel meningen en concepten, elk is een datum.

ICSM “s Fundamentals of Mapping-pagina op datums 1 – de basis kan worden bezocht voor meer informatie.

• Een projectie is gebruikt om de ellipsvormige vorm van de aarde af te vlakken tot een rechthoekig coördinatensysteem (dat wil zeggen, om van een ronde wereld een platte kaart te maken).
• A datum is een specifieke, bekende locatie op of in de aarde die als referentie wordt gebruikt.

Alle GIS-coördinatensystemen gebruiken een datum als referentiepunt (dwz de locatie op aarde).

Er zijn twee soorten ” coördinatensystemen “: Geografisch coördinatensysteem (lengte- en breedtegraad) en geprojecteerd coördinatensysteem (X en Y).

• Een geografisch coördinatensysteem wordt niet geprojecteerd (niet vlak), ze zijn in lengte- en breedtegraad. Denk aan een ronde wereldbol (bijv. Google Earth), niet aan een platte kaart.

• Geprojecteerde coördinatensystemen daarentegen zijn ” flat ” – maar heb nog steeds een referentiepunt (een datum) nodig om locaties in de ruimte te definiëren.

Beide geografische coördinaten systemen en geprojecteerde coördinatensystemen gebruiken een datum om het coördinatensysteem naar een locatie op aarde te verwijzen.

Gewoon een opmerking over het diagram dat een projectie vanuit een bol probeert te illustreren. Stel u, in plaats van wat wordt geïllustreerd, een lichtbron voor in het midden van de bol. De schaduw van de veelhoek “geprojecteerd” op een plat stuk papier buiten de bol is in wezen een soort projectie. Voor mij impliceert het diagram dat een projectie als een gereflecteerd oppervlak is, wat een onjuiste manier is om te visualiseren wat er gebeurt.

Ook, tenminste in de ESRI-wereld, is georeferentie niet het toepassen van punten op een bol. Georeferentie is het toewijzen van een bekend planair (geprojecteerd) coördinatensysteem aan een raster- of vectorgegevensset die afkomstig is van een scan- of digitaliseringsoperatie waarin voor het eerst een “lokaal” coördinatensysteem werd toegepast. “Lokaal” betekent in dit geval eenvoudigweg dat de coördinaten zijn gemaakt zonder verwijzing naar een echt coördinatensysteem. Dat wil zeggen, een kaart kan oorspronkelijk met de hand zijn gedigitaliseerd, waarbij de persoon besloot dat de coördinaat linksonder van de kaart een XY-waarde van (0,0) had. Georeferentie is het proces waarbij een set van echte (geprojecteerde) coördinaten aan het origineel wordt toegewezen. Als dit proces wordt toegepast op een foto of gescande kaart, vervormt het georeferentieproces vaak het originele beeld zodat het past binnen de set referentiepunten waaraan echte planaire coördinaten zijn toegewezen. Deze “georeferentie kromtrekken” is niet hetzelfde als de vervormingen die ontstaan bij het projecteren van een bol op een vlak. “Georeference warping” heeft alles te maken met het corrigeren van vervormingen die door de camera of de scanner worden geproduceerd.Bij het projecteren van een kenmerk van een bolvormig oppervlak naar een plat oppervlak ontstaat er altijd een vervorming in afstand, oppervlakte, schaal en peiling. U kiest een projectie om een of meer van deze vervormingen te minimaliseren, afhankelijk van het beoogde doel van de kaart.

Wat betreft de snaren op een illustratie van een bal en het wijzigen van de datum, in plaats van snaren zou ik potloden van verschillende lengtes die beginnen vanaf een punt op de bol en eindigen op een plat stuk papier. De uiteinden van de potloden vertegenwoordigen de geprojecteerde punten. In zekere zin is het veranderen van het geografische coördinatensysteem (datum voor deze bespreking) analoog aan het roteren van de bol om nog een as naar een nieuwe positie. Het concept werkt alleen voor geïsoleerde gebieden op aarde. Dat is voor NAD27 tot WGS84 het is vrij goed van toepassing op de 48 aangrenzende staten van de VS, maar niet voor Canada of Alaska. Voor die gebieden moet u eerst de NAD 27-datum corrigeren en vervolgens de NAD7 naar WGS84 verplaatsen. Terwijl voor NAD83 tot WGS84 het concept werkt voor het grootste deel van Noord-Amerika.