Projeksiyon ve datum arasındaki fark?

Bir projeksiyon ve bir referans noktası arasındaki fark nedir?

Coğrafi koordinat sistemleri (enlem / boylam), dünya yüzeyine yaklaşan bir sferik (gerçekten küresel veya elipsoidal) bir yüzeye dayanmaktadır. Bir referans noktası tipik olarak yüzeyi (küre için bir yarıçap, ana eksen ve küçük eksen ya da bir elipsoid için ters düzleştirme) ve yüzeyin dünyanın merkezine göre konumunu tanımlar. Bir referans noktası örneği aşağıda açıklanan NAD 1927'dir.

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

Tüm koordinatlar bir referans noktasına (bilinmese bile) referans olarak verilmiştir. GCS_North_American_1927 gibi bir coğrafi koordinat sisteminde veri görüyorsanız, projeksiyonu kaldırılmamıştır ve Lat / Long'dadır ve bu durumda NAD 1927 datumuna atıfta bulunulur.

Bir Projeksiyon , eğri bir yüzeydeki noktaların konumunu (referans yüzey veya referans noktası) düz düzlemdeki konumlara dönüştüren bir dönüşüm serisidir (yani koordinatları bir koordinat referans sisteminden diğerine dönüştürür).

Referans noktası, öngörülen koordinatlı sistemler sırasıyla bir referans referans noktası olan coğrafi koordinatlara dayandığından, projeksiyonun ayrılmaz bir parçasıdır. Veri kümelerinin aynı izdüşümde olması mümkün, hatta yaygındır, ancak farklı verilerde referans alınabilir ve bu nedenle farklı koordinat değerleri vardır. Örneğin, Devlet Düzlemi koordinat sistemleri, NAD83 ve NAD27 verilerine referans olarak verilebilir. Coğrafi konumdan yansıtılan koordinatlara dönüşümler aynıdır, ancak coğrafi koordinatlar verilere bağlı olarak farklılık gösterdiğinden, ortaya çıkan yansıtılan koordinatlar da farklı olacaktır.

Ayrıca verilerin yansıtılması datum dönüşümü ile sonuçlanabilir, örneğin, NAD_1927 verilerinin Web Mercator'a yansıtılması, WGS 84'e bir veri kayması gerektirecektir. Benzer şekilde, verileri bir yansıtmadan diğerine dönüştürmek de mümkündür. NGS en NADCON yardımcı NAD83 için NAD27 koordinatları kayabilir.

Farklı referans noktalarına referans verilen bir noktanın koordinatları örneği

NAD_1927_CGQ77 ile belirtilen koordinatlar

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

NAD_1983_CSRS için referans verilen aynı nokta

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

Belli ki ders kitaplarından daha iyi cevaplar alacaksınız, ancak işte basit bir açıklama:

Harita Projeksiyonu: Düz bir düzlemde küresel veya kavisli bir yüzeyi temsil eden bir yöntemdir.

Veri: Hangi ölçümlerin yapıldığına bağlı referans veya orijinlidir.

On yıl önce bu soruyla mücadele ettikten ve konuyla ilgili kafa karıştırıcı birçok şey bulduktan sonra, Tarifi Dergi'de yapabileceğim kadar basit, sade ve doğru bir cevap sunan kısa bir makale yayınladım . Aşağıdaki makaleden alıntılanmıştır.

Coğrafi özellikleri yeniden planlama

Harita çizerken iki şey yapılmalı: gerçek dünyadaki özellikler bir sferoya "georeferenced" olmalı ve sferoid kağıda yansıtılmalıdır.

Sfero modelleri dünya yüzeyinin şekli. Topografyadaki yerel değişiklikleri hesaba katmayan bir idealizasyondur.

Georeferencing , küreleri (üç boyutlu!) Bir sferoid üzerindeki noktalara atar.

Projelendirme , sferoidin bir bölümünü düz kağıda matematiksel olarak çarpıtan ve daraltan bir işlemdir. Yansıtma geri alınabilir ("ters"). “Projeksiyon” haritadaki bir özelliği genişletiyor ve tekrar sferoidin üzerine yerleştiriyor. Aynı zamanda matematiksel bir işlem.

Georeferencing bir veri ile yapılır . Bir referans noktası genellikle bir başlangıç ​​noktası ve yönü ile verilir: sferoidde yeryüzünde açıkça tanımlanabilen bir noktanın (taban noktası) nerede görünmesi gerektiğini belirtir ve kuzey gibi bir taban yönünün sferoidin tabandaki yerini gösterdiğini gösterir. puan. Taban noktası ve yönü, sörveyörlerin dünyadaki diğer herhangi bir noktanın mesafesini ve açısını belirlemesini sağlar. Aynı mesafe için sferoid üzerinde aynı yöne hareket etmek, yeni noktanın sferoid üzerinde nereye gitmesi gerektiğini belirler.

Sferoidlerin koordinatları var . Enlem ve boylam onlar. (Jeodezik) enlem, dikey bir çizgiden yatayya yapılan açıdır. Mutlaka "doğruca" ile aynı açıya sahip olmak zorunda değildir, çünkü ikincisi yeryüzündeki yerçekimi varyasyonuyla bozulur. Bu, dünyanın merkezine doğru bir çizgiyle yapılan açıyı gerektirmez, çünkü çoğu sferoid, dairesel bir kesite sahip olmayan eliptik bir kesite sahiptir.

Bu nedenle, coğrafi referans, dünyanın enlem, boylam ve yükseklik koordinatlarına yakın noktaları gösterir.

(Sonraki bölümlerde veriler Değişimi, İki Harita Nasıl İlişkilendirilir, Yanlış Yol ve Kuzey Amerika nasıl tartışılır.) Özel bir durumdur.)

wwnick'in cevabı doğrudur, ancak elipsoid parametrelerini vurguladığı için biraz yanıltıcıdır ve IMO 'yeryüzünün merkezine göre yüzeyin konumunun' önemini vurgulamaktadır - NAD 1927 örneğinde jeodezikten bahsetmek gerekir. NAD27'nin "merkezi", Kansas'taki Meades Ranch'deki bir baz istasyonudur.

Biri (ve çoğu zaman durum böyle, özellikle de WGS84 / GRS80 elipsoidin artan popülaritesi ile) aynı elipsoid parametrelerine dayanan birkaç farklı veriye sahip olabilir. Bunun nedeni, WGS 84 referans noktasının küresel olarak TAMAM olduğu halde, yüzeyi dünya genelinde tektonik hareketler nedeniyle minimum ortalama kayma sağlayacak şekilde ayarlandığı için, referansın bazı yerel bölgelere sabitlenebileceği yerel ölçekte iyileştirme için yer vardır. referans noktası veya en azından yerel tektonik plakaya (ör. Avrupa kıtasına sabitlenmiş ETRS)

Bir veri sadece basitçe "iyi bilinen veya iyi tanımlanmış bazı gerçek dünya referanslarına göre koordinat sistemi tipi, şekli ve mutlak konumu ve oryantasyonu üzerinde bir anlaşma" olarak açıklanabilir. Koordinat sistemi elipsoidal bile olmak zorunda değildir (örneğin, bazı sabit noktaların yüksekliğinin böyle olduğunu ve diğer tüm yüksekliklerin bu noktaya göre ölçüleceğini söyleyerek tanımlanır).

Coğrafi tahminler, Dünya'nın kavisli yüzeyini bir kağıt parçası gibi düz bir yüzey üzerinde göstermenin bir yoludur ...

Gönderen Manifold kullanıcı belgeleri :

Dünya kesin bir elipsoid değildir. Aslında, Dünya böyle bir "topak" elipsoidi olduğu için hiçbir tek düz elipsoid Dünya için mükemmel bir referans yüzeyi sağlamayacaktır. Bunun pratik çözümü, dünyanın şeklini farklı alanlarda ölçmek ve daha sonra Dünya üzerindeki farklı bölgeleri haritalamak için kullanılan farklı referans elipsoitleri oluşturmaktır. Bir referans noktası , Dünya'nın merkezinden bir kayma ile birlikte elipsoid bir referanstır . Farklı ofsetler belirleyerek, aynı standart elipsoidleri Dünya'nın birçok farklı bölgesinde kullanabilirsiniz. Farklı ülkeler genellikle aynı elipsoidi kullanırlar, ancak bu ülkelerdeki standart devlet haritaları için farklı dengeler kullanırlar.

İzdüşümü X / Y düzleminde konumunuzu görüyormuş gibi düşünün. Datum, tüm ölçümlerin yapıldığı referans noktasını tanımlar. Bir yerde bulunduğunuzu ve konumunuzu birisine söylemeniz gerektiğini söyleyin. Söylersiniz, ben X lat ve Y uzunum. Bu X ve Y deterministiktir çünkü Datum'dan sevk edilirler. Öteki kişi artık sizin X-lat ve Y-Long olduğunuzu biliyor. Eğer bir acemi iseniz, Datum özelliklerine çok fazla konsantre olmayın. Sadece tüm ölçümlerin yapıldığı yerin bu olduğunu unutmayın.

Blogumda bu konuda derinlemesine bir makale yazdım: http://www.sharpgis.net/post/2007/05/05/Spatial-references2c-coordinate-systems2c-projections2c-datums2c-ellipsoids-e28093- confusing

Tüm bu kavramları umarım kolay bir şekilde ele alır ve birkaç kişi tarafından eş gözden geçirilmiştir.

Özetlemek gerekirse: Bir referans, dünya şeklinin yaklaşık değeri olarak kullanılan bir elipsoidin boyutu, yönü ve konumunun tanımıdır. Bir tarihe dayalı olarak yerleşimini ve yönünü tanımlamak için yüzeydeki referans noktalarını kullanır (bu nedenle tektonik plaka hareketlerini hesaba katması için tanımlandığı yıl içinde bir sayı vardır). Veri hem küresel uzun / lat hem de öngörülen koordinat sistemlerinde kullanılır. Koordinatlarınız ve elipsoidal yükseklikleriniz için bir referans noktası olarak düşünün (örn. İlkel, ekvator ve ortalama deniz seviyesi olmayan elipsoide göre yükseklik nedir). Farklı veriler farklı yerler kullanılır çünkü bazıları diğerlerinden daha iyi bazı bölgelere uyar.

Bir projeksiyon, uzun / lat koordinatlarını kağıt üzerinde veya bilgisayar ekranında kullanabileceğiniz düz bir koordinat sistemine dönüştürmek için kullanılan bir formüldür. Genellikle, temel tanımı olarak veri kullanan bir coğrafi koordinat sisteminden yapılır. Böylece veri hepsini etkiliyor. Verileri yansıtmak gerçek dünyanın çok fazla bozulmasına neden olur, bu nedenle yalnızca harita verilerinizi düz bir haritaya yerleştirirken ya da "daha basit" bir koordinat sisteminde çalışmak istediğinizde ve çarpıtmalarla yaşayabildiğiniz zaman yapılması gerekir.

Yanlış veriyi kullanmak, verilerinizin yaklaşık bir mil ötelenmesine neden olabilir, bu nedenle verileri bir arada karıştırıyorsanız verileri bilmek oldukça önemlidir.

Bu, büyücülerle cevap verir ve sertleşmez, ancak insanlara sunduğum görselleştirme, istendiğinde, bir baloya bağlı bir ip arasındaki ilişkidir. Çıkıntının değiştirilmesi genellikle ipin 'gevşek' ucunun etrafında hareket etmesine benzer, ancak yine de top üzerinde aynı noktaya bağlanır. Veriyi değiştirmek topun yerini değiştirmek gibidir. Bu, bu görsel türlere yardımcı olabilir.

Kısacası, dünyanın elipsoidal şeklini dikdörtgen koordinat sistemine (örneğin bir haritaya) 'düzleştirmek' için bir çıkıntı kullanılır. Veri, referans için kullanılan, Dünya üzerinde veya üzerinde belirli, bilinen bir noktadır. Bir izdüşüm, referans noktasını referans olarak kullanır, Dünyadaki yeri.

CBS'de iki tür "koordinat sistemi" vardır: Coğrafi Koordinat Sistemi (enlem ve boylam) ve Öngörülen Koordinat Sistemi (X ve Y). Hem coğrafi koordinat sistemi hem de öngörülen koordinat sistemleri referans için bir veri kullanır.

• Bir coğrafi koordinat sistemi öngörülmez (düz değildir), enlem ve boylamdadırlar. Yuvarlak bir dünya düşünün, düz bir harita değil.

• Öte yandan, öngörülen koordinat sistemleri "yassı" dır - fakat uzayda konum tanımlamak için yine de bir referans noktasına (datum) ihtiyaç duyar.

Başka bir deyişle, referans, Dünya'nın bir “modelinin” içindeki merkezi bir noktaya atıfta bulunarak Dünya üzerindeki menşe noktasını belirlemek için kullanılır.

Dünyanın basit bir küre olmadığını hatırlamalıyız, öyleyse, bir verime ihtiyacımız var "= Dünyada bir nokta bulmak için bir hesaplama sistemi", dünya daha elipsoid, ama tam olarak değil. Dünya, düzenli bir şekle sahip olmayan bir astronomik jeoiddir, bu nedenle bu düzensiz 3B nesnesindeki bir noktanın koordinasyonunu hesaplamak için birçok yolumuz olabilir, birçok fikir ve kavramla, her biri bir veridir.

ICSM'nin Verileri Haritalama sayfasının Temelleri 1 - Daha fazla bilgi için Temel Bilgiler ziyaret edilebilir.

Sadece bir küreden izdüşümü göstermeye çalışan şema üzerine bir yorum. Gösterilenin yerine, kürenin merkezinde bir ışık kaynağı hayal edin. Poligonun, kürenin dışındaki düz bir kağıda "yansıdığı" gölgesi özünde bir yansıtma türüdür. Bana göre diyagram, bir projeksiyonu ima etmek, neler olduğunu görselleştirmek için yanlış bir yol olan yansıtılmış bir yüzeye benzer.

Ayrıca, en azından ESRI dünyasında georeferencing, bir küreye puan uygulamıyor. Georeferencing, bir 'yerel' koordinat sisteminin ilk uygulandığı tarama veya sayısallaştırma işleminden kaynaklanan bir raster veya vektör veri kümesine, bilinen bir düzlemli (öngörülen) koordinat sistemini atamaktadır. "Yerel", bu durumda, koordinatların gerçek bir dünya koordinat sistemine referans olmadan oluşturulduğu anlamına gelir. Diğer bir deyişle, bir harita başlangıçta haritanın sol alt koordinatının XY (0,0) değerine sahip olduğuna karar verdiğinde elle sayısallaştırılmış olabilir. Georeferencing, bir gerçek dünya setinin (yansıtılan) koordinatlarını aslına atama işlemidir. Bu işlem bir fotoğrafa veya taranmış bir haritaya uygulanırsa, o zaman georeferencing işlemi, orijinal görüntüyü, gerçek dünya düzlemsel koordinatları atanmış referans noktalarına sığacak şekilde sıkıştıracaktır. Bu "georeference çözgü", bir küreden bir uçağa yansıtırken oluşan çarpılmalarla aynı değildir. "Georeference çözgü", kamera veya tarayıcı tarafından üretilen çarpıklıkları düzeltmekle ilgilidir. Bir özelliği küresel bir yüzeyden düzlemsel bir yüzeye yansıtırken, her zaman mesafe, alan, ölçek ve yatakta oluşturulan bir bozulma vardır. Haritanın amaçlanan amacına bağlı olarak, bu bozulmalardan birini veya daha fazlasını en aza indirmek için bir projeksiyon seçersiniz. bir küreden bir düzleme yansıtırken oluşan çarpılmalarla aynı değildir. "Georeference çözgü", kamera veya tarayıcı tarafından üretilen çarpıklıkları düzeltmekle ilgilidir. Bir özelliği küresel bir yüzeyden düzlemsel bir yüzeye yansıtırken, her zaman mesafe, alan, ölçek ve yatakta oluşturulan bir bozulma vardır. Haritanın amaçlanan amacına bağlı olarak, bu bozulmalardan birini veya daha fazlasını en aza indirmek için bir projeksiyon seçersiniz. bir küreden bir düzleme yansıtırken oluşan çarpılmalarla aynı değildir. "Georeference çözgü", kamera veya tarayıcı tarafından üretilen çarpıklıkları düzeltmekle ilgilidir. Bir özelliği küresel bir yüzeyden düzlemsel bir yüzeye yansıtırken, her zaman mesafe, alan, ölçek ve yatakta oluşturulan bir bozulma vardır. Haritanın amaçlanan amacına bağlı olarak, bu bozulmalardan birini veya daha fazlasını en aza indirmek için bir projeksiyon seçersiniz.

Bir top resmi üzerindeki ipler ve veriyi değiştirmek için ipler yerine, küre üzerindeki bir noktadan başlayan ve düz bir kağıt parçası üzerinde biten çeşitli uzunluklarda kalemler kullanırdım. Kalemlerin dış uçları yansıtılan noktaları temsil eder. Bir anlamda, coğrafi koordinat sistemini değiştirmek (bu tartışma için veri) kürenin bir başka eksende yeni bir konuma döndürülmesine benzer. Konsept sadece dünyadaki yalıtılmış alanlar için işe yarar. Bu NAD27'nin WGS84'e göre ABD'nin 48 bitişik eyaletine oldukça iyi uygulanır ancak Kanada veya Alaska için geçerli değildir. Bu alanlar için, önce NAD 27 verisini düzeltmeniz ve sonra NAD7'yi WGS84'ün hareket ettirmesi gerekir. NAD83'ten WGS84'e kadar olan konsept, Kuzey Amerika'nın çoğu için işe yarıyor.