Skillnad mellan projektion och datum?

Geografiska koordinatsystem (lat / long) är baserade på en sfäroid (antingen riktigt sfärisk eller ellipsoid) yta som approximerar ytan på jorden. En datum definierar typiskt ytan (ex radie för en sfär, huvudaxel och mindre axel eller invers utplattning för en ellipsoid) och ytans position relativt jordens centrum. Ett exempel på ett datum är NAD 1927 , beskrivet nedan

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

Alla koordinater refereras till ett datum (även om det är okänt). Om du ser data i ett geografiskt koordinatsystem, såsom GCS_North_American_1927, är det inte projicerat och är i Lat / Long, och i detta fall hänvisas till NAD 1927-datumet.

A Projektion är en serie transformationer som omvandlar placeringen av punkter på en krökt yta ( referensyta eller datum) till platser på plan plan (dvs. omvandlar koordinater från ett koordinatsreferenssystem till ett annat).

Utgångspunkten är en integrerad del av projiceringen, eftersom projicerade koordinerade system baseras på geografiska koordinater, som i sin tur hänvisas till ett datum. Det är möjligt och till och med vanligt att datamängder är i samma projektion, men refereras till olika datum och har därför olika koordinatvärden. Till exempel kan State Plane-koordinatsystem refereras till antingen NAD83 och NAD27-datum. Transformationerna från geografiska till projicerade koordinater är desamma, men eftersom de geografiska koordinaterna är olika beroende på datum kommer de resulterande projicerade koordinaterna också att vara olika.

Projicering av data kan också resultera i en datumkonvertering, till exempel, projicering av NAD_1927-data till Web Mercator kräver en referensförskjutning till WGS 84. På samma sätt är det möjligt att konvertera data från en referens till en annan utan att projicera den, som med NGS ”NADCON-verktyg , som kan skifta koordinater från NAD27 till NAD83.

Exempel på en punkt ”s koordinater refererade till olika datum

Koordinater refererade till NAD_1927_CGQ77

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

Samma punkt som refereras till NAD_1983_CSRS

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

Kommentarer

• Kan detta vara communitywiki så att vi kan göra det kanoniskt?
• bra idé, gjort.
• Det här svaret verkar vara något vilseledande för mig. Det antyder att datum ’ s är GCS. ” Datum ’ s dvs Geografiska koordinatsystem … ” Ett datum används för att referenskoordinater (både geografiska och projicerade) i rymden. Se min förklaring nedan.
• Bara en liten kommentar till första raden ” Datums, dvs. geografiska koordinatsystem ”. Det låter som en Datum är ett geografiskt koordinatsystem. Så är ’ inte fallet. Datum är en del av en enkel ellipsoid jordmodell. Geografiska koordinatsystem använder ett datum som en del av definitionen ’. Men det gör också geocentriska och projicerade koordinatsystem.
• dotMorten, du har rätt. det här svaret är nu en community-wiki och har sett några redigeringar, kommer att åtgärdas.

Du kommer att uppenbarligen får bättre svar från läroböcker, men här är en enkel förklaring:

Kartprojektion: Det är en metod för att representera en sfärisk eller krökt yta i ett plan plan.

Datum: Det är referensen eller ursprunget baserat på vilka mätningar görs.

Kommentarer

• Jag har just återställt det här svaret till originalet. En föreslagen och godkänd redigering sa att dessa definitioner citeras från wikipedia-poster. Det är de inte.
• @mkennedy Tack. Och även om de var exakt samma, med tanke på att mer än tre år har gått sedan detta publicerades, skulle vi behöva dubbelkontrollera om Wikipedia-posterna inte egentligen var citat från här !
• @mkennedy: Tack för att du återställt redigeringen. Samma användare hade tidigare på dagen föreslagit samma sak, & Jag hade också avvisat det, eftersom detta inte är ’ t från wikipedia .

Efter att ha kämpat med den här frågan för tio år sedan och hittat många förvirrande saker skrivna om ämnet , Jag publicerade en kort artikel i Directions Magazine som presenterade ett svar så enkelt, tydligt och exakt som jag kunde göra det. Följande är utdrag från den artikeln.

Återkasta geografiska funktioner

Två saker måste hända när du ritar en karta: funktioner i den verkliga världen måste vara ” georeferens ” till en sfäroid och sfäroid måste projiceras på papperet.

sfäroid modellerar formen på jordens yta. Det är en idealisering som inte tar hänsyn till lokala förändringar i topografi.

Georeferecing tilldelar platser (i tre dimensioner!) till punkter på en sfäroid.

Projicering är en operation som matematiskt förvränger och krymper en del av sfäroid på platt papper. Projicering kan ångras (” inverterad ”). ” Avprojekt ection ” expanderar en funktion på en karta och plasterar tillbaka den på sfäroid. Det är också en matematisk operation.

Georeferencing görs med en datum . Ett datum ges vanligtvis av en startpunkt och riktning: det anger var en tydligt identifierbar punkt på jorden (baspunkten) ska visas på sfäroid och den visar var en basriktning, såsom norr, pekar på sfäroid vid basen punkt. Baspunkten och riktningen gör det möjligt för landmätare att bestämma avståndet och vinkeln för någon annan punkt på jorden. Att flytta i motsvarande riktning på sfäroid för samma avstånd avgör var den nya punkten ska gå på sfäroid.

Spheroids har koordinater . De är latitud och longitud. (Geodetisk) latitud är den vinkel som görs av en vertikal linje mot det horisontella. Det är inte nödvändigtvis samma vinkel som ” rakt upp, ” eftersom den senare är snedvriden av gravitationsvariation över jorden. Det är inte nödvändigtvis den vinkel som görs av en linje mot jordens centrum, för de flesta sfäroider har ett elliptiskt tvärsnitt, inte ett cirkulärt.

Därför ger georeferens punkter nära jorden latitud, längd- och höjdkoordinater.

(Efterföljande avsnitt diskuterar ändring av datum, hur man relaterar två kartor, fel sätt att göra det och Nordamerika är ett speciellt fall.)

Kommentarer

• Tack Bill. Det ’ är en glädje att se detta svåra ämne illustrerat såväl som förklarat. (Det ’ är underbart att se dig här också, välkommen ombord!)
• Tack, Matt. Det ’ är alltid intressant att hitta en ny GIS-gemenskap.
• @Alex Efter att ha fått mer erfarenhet av den här webbplatsen inser jag att du hade rätt. Jag lade till ett utdrag. Tack för förslaget.
• Mycket trevlig visualisering.
• En annan länk där den här artikeln fortfarande finns cals.arizona.edu/art/kb/reproj/huber.html

wwnicks svar är korrekt, men det är lite vilseledande i den meningen att det betonar ellipsoida parametrar och IMO understryker vikten av ”ytans position i förhållande till jordens centrum” – NAD 1927-exemplet måste nämna att det geodetiska ”centrum” för NAD27 är en basstation vid Meades Ranch i Kansas.

Man kan ha (och ofta är det fallet, särskilt med den ökande populariteten hos WGS84 / GRS80 ellipsoid) flera olika datum baserat på exakt samma ellipsoidparametrar . Anledningen till detta är att även om WGS 84-datumet är OK globalt eftersom dess yta är inställd på att ge minimala medelförskjutningar på grund av tektoniska rörelser över hela världen, finns det utrymme för förbättringar på lokal skala, där referensen kan fixeras till någon lokal referenspunkt eller åtminstone till den lokala tektoniska plattan (t.ex. ETRS, som är fixerad till kontinentaleuropa)

Man kan förklara datum helt enkelt som ”en överenskommelse om koordinatsystemets typ, form och dess absoluta position och orientering i förhållande till någon välkänd eller väldefinierad verklig referens ”. Koordinatsystemet behöver inte ens vara ellipsoid (t.ex. vertikal datum, som vanligtvis definieras genom att säga att höjden på någon fast punkt är sådan, och alla andra höjder mäts relativt denna punkt).

Kommentarer

• Här ’ sa länk till wwnick ’ s svar om det inte är ’ t alltid ” ovan ” din: gis.stackexchange.com/questions/664/…
• +1 Dessa punkter måste slås samman till huvudsvaret? Det här är den information jag letade efter och bra att se Google visade mig här när jag letade efter en bra datumdefinition.

Tänk på projektion som att se din plats på X / Y-plan. Datum definierar referenspunkten varifrån alla mätningar gjordes. Anta att du befinner dig någonstans och måste berätta din plats för någon. Du skulle säga, jag är X lat och Y lång. Detta X och Y är deterministiska eftersom de hänvisas från datumet. Den andra personen vet nu att du är X-lat och Y-Long bort från Datum. Om du är nybörjare, koncentrera dig inte för mycket på Datum-egenskaper. Kom bara ihåg att det är platsen där alla mätningar görs.

Jag skrev en fördjupad artikel om detta på min blogg här: http://www.sharpgis.net/post/2007/05/05/Spatial-references2c-coordinate-systems2c-projections2c-datums2c-ellipsoids-e28093-confusing

Den täcker alla dessa begrepp i ett förhoppningsvis lätt att förstå sätt och har granskats av flera.

Sammanfattningsvis: Ett datum är en definition av storleken, orienteringen och positionen för en ellipsoid som används som en approximation av jordens form. Den använder referenspunkter på ytan för att definiera dess placering och orientering, baserat på ett datum (det är därför ett tal finns där för det år det definierades för att redogöra för tektoniska plattrörelser).Datum används i både sfäriska lång / lat och projicerade koordinatsystem. Betrakta det som en referenspunkt för dina koordinater och ellipsoida höjder (dvs. där är primemeridian, ekvatorn och vad är höjden i förhållande till ellipsoiden som inte är den genomsnittliga havsnivån). vissa områden bättre än andra.

En projektion är en formel som används för att konvertera långa / lat koordinater till ett platt koordinatsystem som du kan använda på papper eller en datorskärm. Det görs vanligtvis från en geografisk koordinat system, som i sin tur använder ett datum eftersom det är grunddefinitionen. Så datumet påverkar det hela. Projicerande data skapar mycket förvrängning av den verkliga världen, så det borde egentligen bara göras när du lägger dina kartdata på en platt kartan, eller om du vill arbeta i ett ”enklare” koordinatsystem och kan leva med snedvridningarna.

Att använda fel datum kan leda till att dina data kompenseras upp till ungefär en mil, så det är ganska viktigt att veta datumet om du blandar ihop data.

Vi bör komma ihåg att jorden inte är en enkel sfär, om det var, vi behöver ett datum ”= Ett beräkningssystem för att hitta en punkt på jorden”, jorden är mer ellipsoid, men inte exakt. Jorden är en astronomisk geoid utan en regelbunden form, så vi kan ha många sätt att beräkna koordinering av en punkt i detta oregelbundna 3D-objekt, med många åsikter och begrepp, var och en är ett datum.

ICSM ”s Grunderna för kartläggningssidan i Datums 1 – Grunderna kan besökas för mer information.

• A projektion är används för att ”platta” den ellipsoida formen på jorden till ett rektangulärt koordinatsystem (dvs för att göra en ”rund” jordglob till en platt karta).
• A datum är en specifik, känd plats på eller i jorden som används som referens.

Alla GIS-koordinatsystem använder en referens som referenspunkt (dvs. det är platsen på jorden).

Det finns två typer av ” koordinatsystem ”: Geografiskt koordinatsystem (latitud och longitud) och projicerat koordinatsystem (X och Y).

• Ett geografiskt koordinatsystem projiceras inte (inte platt), de är i latitud och longitud. Tänk på en rund jordglob (dvs. Google Earth), inte en platt karta.

• Projicerade koordinatsystem är å andra sidan ” platt ” – men behöver fortfarande en referenspunkt (ett datum) för att definiera platser i rymden.

Båda geografiska koordinaterna system och projicerade koordinatsystem använder ett datum för att referera koordinatsystemet till en plats på jorden.

Bara en kommentar till diagrammet som försöker illustrera en projektion från en sfär. Snarare att det som illustreras, föreställ dig en ljuskälla i mitten av sfären. Skuggan av polygonen som ”projiceras” på en platt pappersbit utanför sfären är i huvudsak en typ av projektion. För mig antyder diagrammet att en projektion är som en reflekterad yta som är ett felaktigt sätt att visualisera vad som händer.

Dessutom, åtminstone i ESRI-världen, använder georeferering inte punkter på en sfär. Georeferencing tilldelar ett känt plan (projicerat) koordinatsystem till antingen en raster- eller vektordataset som har sitt ursprung i antingen en skannings- eller digitaliseringsoperation där ett ”lokalt” koordinatsystem först applicerades. ”Lokalt” betyder i det här fallet helt enkelt att koordinaterna gjordes utan hänvisning till ett verkligt världskoordinatsystem. Det vill säga, en karta kan ha ursprungligen digitaliserats för hand där personen bestämde att kartans nedre vänstra koordinat hade ett XY-värde på (0,0). Georeferencing är processen att tilldela originalet en uppsättning riktiga (projicerade) koordinater. Om denna process tillämpas på ett fotografi eller en skannad karta, kommer georeferensprocessen ofta att vrida originalbilden så att den passar inom den uppsättning referenspunkter som har tilldelats riktiga plana koordinater. Denna ”georeference warping” är inte densamma som de snedvridningar som skapas när man projicerar från en sfär till ett plan. ”Georeference warping” handlar om att korrigera snedvridningar som produceras av antingen kameran eller skannern.När du projicerar en funktion från en sfärisk yta till en plan yta skapas alltid en snedvridning i avstånd, område, skala och bäring. Du väljer en projektion för att minimera en eller flera av dessa snedvridningar, beroende på det avsedda syftet med kartan.

När det gäller strängarna på en bollillustration och ändring av datum, snarare än strängar skulle jag använda pennor av olika längder som börjar från en punkt på sfären och slutar på ett plant papper. De yttre ändarna av pennorna representerar de projicerade punkterna. På sätt och vis är att ändra det geografiska koordinatsystemet (datum för denna diskussion) analogt med att rotera sfären på en axel till en ny position. Konceptet fungerar bara för isolerade områden på jorden. Det är för NAD27 till WGS84, det gäller ganska bra för de 48 angränsande staterna i USA men inte för Kanada eller Alaska. För dessa områden måste du först korrigera NAD 27-nollpunkten och sedan flytta NAD7 till WGS84. Medan för NAD83 till WGS84 fungerar konceptet för större delen av Nordamerika.