Differenza tra proiezione e dato?

Qual è la differenza tra una proiezione e un dato?

I sistemi di coordinate geografiche (lat / long) sono basati su una superficie sferoidale (veramente sferica o ellissoidale) che si avvicina alla superficie della terra. Un dato in genere definisce la superficie (ex raggio per una sfera, asse maggiore e asse minore o appiattimento inverso per un ellissoide) e la posizione della superficie rispetto al centro della terra. Un esempio di un dato è il NAD 1927 , descritto di seguito

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

Tutte le coordinate sono riferite a un dato (anche se sconosciuto). Se vedi dati in un sistema di coordinate geografiche, come GCS_North_American_1927, non vengono proiettati ed è in Lat / Long e, in questo caso, si fa riferimento al dato NAD 1927.

Una proiezione è una serie di trasformazioni che convertono la posizione dei punti su una superficie curva (la superficie di riferimento o l'origine) in posizioni sul piano piano (ovvero trasforma le coordinate da un sistema di riferimento di coordinate a un altro).

Il dato è parte integrante della proiezione, poiché i sistemi coordinati proiettati si basano su coordinate geografiche, che a loro volta fanno riferimento a un dato. È possibile, e persino comune, che i set di dati si trovino nella stessa proiezione, ma facciano riferimento a dati diversi e quindi abbiano valori di coordinate diversi. Ad esempio, è possibile fare riferimento ai sistemi di coordinate del piano di stato ai riferimenti NAD83 e NAD27. Le trasformazioni da coordinate geografiche a coordinate proiettate sono le stesse, ma poiché le coordinate geografiche sono diverse a seconda del dato, anche le coordinate proiettate risultanti saranno diverse.

Inoltre, la proiezione dei dati può comportare una conversione dell'origine, ad esempio la proiezione dei dati NAD_1927 su Web Mercator richiederà uno spostamento dell'origine su WGS 84. Allo stesso modo, è possibile convertire i dati da un dato all'altro senza proiettarli, come nel caso di l' utilità NADCON di NGS , che può spostare le coordinate da NAD27 a NAD83.

Esempio di coordinate di un punto riferite a diversi riferimenti

Coordinate referenziate a NAD_1927_CGQ77

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

Stesso punto riferito a NAD_1983_CSRS

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

Ovviamente otterrai risposte migliori dai libri di testo, ma ecco una semplice spiegazione:

Proiezione della mappa: è un metodo per rappresentare una superficie sferica o curva su un piano piatto.

Datum: è il riferimento o l'origine in base alla quale vengono eseguite le misurazioni.

Dopo aver lottato con questa domanda dieci anni fa e aver trovato molte cose confuse scritte sull'argomento, ho pubblicato un breve articolo nella rivista Directions che presentava una risposta nel modo più semplice, chiaro e accurato possibile. Quanto segue è estratto da quell'articolo.

Riproiezione di caratteristiche geografiche

Quando si disegna una mappa devono accadere due cose: le caratteristiche nel mondo reale devono essere "georeferenziate" a uno sferoide e lo sferoide deve essere proiettato sulla carta.

Lo sferoide modella la forma della superficie terrestre. È un'idealizzazione che non tiene conto dei cambiamenti locali nella topografia.

La georeferenziazione assegna posizioni (in tre dimensioni!) Ai punti su uno sferoide.

La proiezione è un'operazione che distorce matematicamente e riduce una porzione dello sferoide su carta piatta. La proiezione può essere annullata ("invertita"). "Unprojection" espande una caratteristica su una mappa e la ricopre nello sferoide. Anche questa è un'operazione matematica.

La georeferenziazione viene eseguita con un dato . Un dato è generalmente dato da un punto di partenza e una direzione: specifica dove dovrebbe apparire sullo sferoide un punto chiaramente identificabile sulla terra (il punto base) e mostra dove una direzione di base, come il nord, punta sullo sferoide alla base punto. Il punto base e la direzione consentono ai topografi di determinare la distanza e l'angolo di qualsiasi altro punto sulla terra. Muoversi nella direzione corrispondente sullo sferoide per la stessa distanza determina dove il nuovo punto dovrebbe andare sullo sferoide.

Gli sferoidi hanno coordinate . Sono latitudine e longitudine. La latitudine (geodetica) è l'angolo creato da una linea verticale rispetto all'orizzontale. Non è necessariamente lo stesso angolo di "verso l'alto", poiché quest'ultimo è distorto dalla variazione gravitazionale sulla terra. Non è necessariamente l'angolo fatto da una linea rispetto al centro della terra, perché la maggior parte degli sferoidi ha una sezione ellittica, non circolare.

Pertanto, la georeferenziazione conferisce punti vicino alla terra con coordinate di latitudine, longitudine e altezza.

(Le sezioni successive descrivono il cambiamento del dato, come mettere in relazione due mappe, il modo sbagliato di farlo e il Nord America è un caso speciale.)

la risposta di Wwnick è corretta, ma è un po 'fuorviante nel senso che enfatizza i parametri dell'ellissoide e l'IMO capisce l'importanza della "posizione della superficie rispetto al centro della terra" - l'esempio del NAD 1927 deve menzionare che il geodetico "center" di NAD27 è una stazione base del Meades Ranch nel Kansas.

Si potrebbe avere (e spesso è così, specialmente con la crescente popolarità dell'ellissoide WGS84 / GRS80) diversi dati diversi basati sugli stessi identici parametri dell'ellissoide. La ragione di ciò è che mentre il dato WGS 84 è OK a livello globale poiché la sua superficie è impostata per fornire spostamenti medi minimi dovuti a movimenti tettonici in tutto il mondo, c'è spazio per miglioramenti sulla scala locale, dove il riferimento può essere fissato ad alcuni locali punto di riferimento o almeno alla placca tettonica locale (ad es. ETRS, che è fissato all'Europa continentale)

Si potrebbe spiegare il dato semplicemente come "un accordo sul tipo di sistema di coordinate, sulla forma e sulla sua posizione e orientamento assoluti rispetto ad alcuni riferimenti al mondo reale ben noti o ben definiti". Il sistema di coordinate non deve nemmeno essere ellissoidale (ad es. Dato verticale, che di solito viene definito dicendo che l'altezza di un punto fisso è tale e tutte le altre altezze saranno misurate rispetto a questo punto).

Le proiezioni geografiche sono un modo per mostrare la superficie curva della Terra su una superficie piana come un pezzo di carta ...

Dalla documentazione per l'utente del manifold :

La Terra non è un preciso ellissoide. Infatti, poiché la Terra è un tale ellissoide "grumoso", nessun singolo ellissoide liscio fornirà una superficie di riferimento perfetta per l'intera Terra. La soluzione pratica a questo è misurare la forma della Terra in diverse aree e quindi creare diversi ellissoidi di riferimento usati per mappare diverse regioni sulla Terra. Un dato è un ellissoide di riferimento insieme a un offset dal centro della Terra. Specificando offset diversi, è possibile utilizzare gli stessi ellissoidi standard in molte diverse regioni della Terra. Paesi diversi useranno spesso lo stesso ellissoide ma con offset diversi per le mappe governative standard in quei paesi.

Pensa alla proiezione come a vedere la tua posizione sul piano X / Y. Il dato definisce il punto di riferimento da cui sono state effettuate tutte le misurazioni. Supponi di trovarti da qualche parte e di dover dire la tua posizione a qualcuno. Diresti, io sono X lat e Y long. Questa X e Y sono deterministiche perché vengono riferite dal Riferimento. L'altra persona ora sa che sei X-lat e Y-Long lontano da Datum. Se sei un principiante, non concentrarti troppo sulle caratteristiche di Datum. Basta ricordare che è la posizione da cui vengono eseguite tutte le misurazioni.

Ho scritto un articolo approfondito su questo sul mio blog qui: http://www.sharpgis.net/post/2007/05/05/Spatial-references2c-coordinate-systems2c-projections2c-datums2c-ellipsoids-e28093-confusing

Copre tutti questi concetti in un modo che si spera sia facile da capire ed è stato rivisto da pari da diversi.

Per riassumere: un dato è una definizione delle dimensioni, dell'orientamento e della posizione di un ellissoide usato come approssimazione della forma delle terre. Utilizza i punti di riferimento sulla superficie per definirne il posizionamento e l'orientamento, in base a una data (motivo per cui un numero è presente per l'anno in cui è stato definito per tenere conto dei movimenti della placca tettonica). I riferimenti vengono utilizzati in entrambi i sistemi di coordinate sferiche long / lat e proiettate. Consideralo un punto di riferimento per le tue coordinate e altezze ellissoidali (ovvero dov'è il primemeridiano, l'equatore e qual è l'altezza relativa all'ellissoide che non è il livello medio del mare). Dati diversi vengono utilizzati in luoghi diversi perché alcuni si adattano ad alcune aree meglio di altri.

Una proiezione è una formula utilizzata per convertire le coordinate long / lat in un sistema di coordinate piatto che è possibile utilizzare su carta o sullo schermo di un computer. Di solito è fatto da un sistema di coordinate geografiche, che a sua volta utilizza un dato come definizione di base. Quindi il dato influisce su tutto questo. La proiezione dei dati crea molta distorsione del mondo reale, quindi dovrebbe essere eseguita solo quando si posizionano i dati della mappa su una mappa piana, oppure si desidera lavorare in un sistema di coordinate "più semplice" e si può vivere con le distorsioni.

L'uso di un dato errato potrebbe comportare la compensazione dei dati fino a circa un miglio, quindi è molto importante conoscere il dato se si mescolano i dati insieme.

Questo non competerà con la risposta dei wwnick e non con rigore, ma la visualizzazione che presento alle persone, quando richiesto, è la relazione tra una stringa collegata a una palla. Cambiare la proiezione è spesso come spostare l'estremità "libera" della corda, ma ancora connessa allo stesso punto sulla palla. Cambiare l'origine è come cambiare la posizione della palla. Questo potrebbe aiutare quei tipi visivi.

In breve, una proiezione viene utilizzata per 'appiattire' la forma ellissoidale della terra in un sistema di coordinate rettangolare (ad esempio, una mappa). Un dato è un punto specifico specifico sulla Terra o che viene utilizzato come riferimento. Una proiezione utilizza il dato come punto di riferimento, è la posizione sulla Terra.

In GIS esistono due tipi di "sistemi di coordinate": Sistema di coordinate geografiche (latitudine e longitudine) e Sistema di coordinate proiettate (X e Y). Sia il sistema di coordinate geografiche sia i sistemi di coordinate proiettati utilizzano un riferimento per riferimento.

• Un sistema di coordinate geografiche non è proiettato (non piatto), sono in latitudine e longitudine. Pensa a un globo tondo, non a una mappa piatta.

• I sistemi di coordinate proiettati invece sono "piatti" - ma hanno ancora bisogno di un punto di riferimento (dato) per definire le posizioni nello spazio.

In altre parole, il dato viene utilizzato per determinare il punto di origine sulla Terra facendo riferimento a un punto centrale all'interno di un "modello" della Terra.

Dobbiamo ricordare che la terra non è una sfera semplice, se lo fosse, abbiamo bisogno di un dato "= Un sistema di calcolo per trovare un punto sulla terra", la terra è più ellissoidale, ma non esattamente. La Terra è un geoide astronomico senza una forma regolare, quindi potremmo avere molti modi per calcolare la coordinazione di un punto in questo oggetto 3D irregolare, con molte opinioni e concetti, ognuno è un dato.

Pagina Fondamenti di mappatura dell'ICSM su Datums 1 - Le basi possono essere visitate per ulteriori informazioni.

Solo un commento sul diagramma che sta cercando di illustrare una proiezione da una sfera. Piuttosto che ciò che è illustrato, immagina una fonte di luce al centro della sfera. L'ombra del poligono "proiettato" su un pezzo di carta piatto al di fuori della sfera è essenzialmente un tipo di proiezione. Per me il diagramma implica che una proiezione è come una superficie riflessa che è un modo errato di visualizzare ciò che sta accadendo.

Inoltre, almeno nel mondo ESRI, la georeferenziazione non applica punti a una sfera. La georeferenziazione sta assegnando un sistema di coordinate planare (proiettato) noto a un set di dati raster o vettoriale che ha avuto origine da un'operazione di scansione o digitalizzazione in cui è stato applicato per la prima volta un sistema di coordinate "locale". "Locale" in questo caso significa semplicemente che le coordinate sono state create senza alcun riferimento a un sistema di coordinate del mondo reale. Cioè, una mappa potrebbe essere stata originariamente digitalizzata a mano dove la persona ha deciso che la coordinata in basso a sinistra della mappa aveva un valore XY di (0,0). La georeferenziazione è il processo di assegnazione di un insieme di coordinate del mondo reale (proiettate) all'originale. Se questo processo viene applicato a una fotografia o a una mappa scansionata, il processo di georeferenziazione spesso deformerà l'immagine originale per adattarla all'insieme di punti di riferimento a cui sono state assegnate coordinate planari del mondo reale. Questa "distorsione georeferenziale" non è la stessa delle distorsioni create quando si proietta da una sfera su un piano. La "deformazione della georeferenza" riguarda la correzione delle distorsioni prodotte dalla fotocamera o dallo scanner. Quando si proietta una feature da una superficie sferica a una superficie planare, viene sempre creata una distorsione in distanza, area, scala e rilevamento. Scegli una proiezione per ridurre al minimo una o più di queste distorsioni, a seconda dello scopo previsto della mappa. non è la stessa delle distorsioni create quando si proietta da una sfera su un piano. La "deformazione della georeferenza" riguarda la correzione delle distorsioni prodotte dalla fotocamera o dallo scanner. Quando si proietta una feature da una superficie sferica a una superficie planare, viene sempre creata una distorsione in distanza, area, scala e rilevamento. Scegli una proiezione per ridurre al minimo una o più di queste distorsioni, a seconda dello scopo previsto della mappa. non è la stessa delle distorsioni create quando si proietta da una sfera su un piano. La "deformazione della georeferenza" riguarda la correzione delle distorsioni prodotte dalla fotocamera o dallo scanner. Quando si proietta una feature da una superficie sferica a una superficie planare, viene sempre creata una distorsione in distanza, area, scala e rilevamento. Scegli una proiezione per ridurre al minimo una o più di queste distorsioni, a seconda dello scopo previsto della mappa.

Per quanto riguarda le stringhe sull'illustrazione di una palla e il cambio del dato, anziché le stringhe userei matite di varie lunghezze che iniziano da un punto sulla sfera e finiscono su un pezzo di carta piatto. Le estremità esterne delle matite rappresentano i punti proiettati. In un certo senso, cambiare il sistema di coordinate geografiche (dato per questa discussione) è analogo alla rotazione della sfera su un altro asse in una nuova posizione. Il concetto funziona solo per aree isolate sulla terra. Vale a dire da NAD27 a WGS84, si applica abbastanza bene ai 48 stati contigui degli Stati Uniti, ma non per il Canada o l'Alaska. Per quelle aree devi prima correggere l'origine NAD 27 e quindi spostare la NAD7 in WGS84. Considerando che per NAD83 a WGS84 il concetto funziona per la maggior parte del Nord America.