sisteme de referință și de coordonate spațiale, centru de resurse ArcGIS

referință spațială - este utilizarea atribuindu coordonatele hărții către locațiile spațiale ale hărții vectoriale obiecte. Toate elementele unui strat hartă au o anumită locație geografică și măsură, care să le permită să găsească o locație de pe suprafața pământului. Capacitatea de a determina cu precizie locația de caracteristici geografice este foarte importantă pentru cartografierea și GIS.

Pentru a descrie locația corectă și forma lumea reală a obiectelor spațiale necesită grilă. Pentru a determina pozițiile geografice ale obiectelor cu ajutorul unei hărți sistem de coordonate. Sistemul global de coordonate de latitudine și longitudine - una dintre aceste cadre de referință. Altele - plat sau un sistem de coordonate cartezian.

Hărțile au fost locații de pe suprafața Pământului folosind grile și etichete (căpușe), inscriptionate cu diferite locații de pe suprafața pământului - ca în dimensiuni latitudine, longitudine, iar pronosticul sisteme, cum ar fi contoarele UTM coordonate. Elementele geografice conținute în diferite straturi ale cardului sunt afișate într-o anumită ordine (unul deasupra celuilalt), într-o măsură predeterminată de card.

Seturile de date GIS cuprind locația în coordonate globale sau carteziene. Astfel, o multitudine de straturi de date GIS pot fi suprapuse pe suprafața pământului.

Latitudine și longitudine

O metodă de a descrie zonele geografice de pe suprafața Pământului folosind sferică de măsurare de latitudine și longitudine. Măsurătorile sunt efectuate în unghiuri (grade) a centrului pământului la un punct de pe suprafața pământului. Acest tip de sistem de referință de coordonate numit sistemul de coordonate geografice.

Longitudine este măsurată în grade (la est și longitudine vestică). măsurarea longitudinea se face în mod tradițional în raport cu meridianul inițial - o linie imaginară care rulează de Nord la Polul Sud prin Greenwich (Marea Britanie). Unghiul de pe acest meridian este 0. De obicei, la vest de valori negative și meridiane la est - pozitiv. De exemplu, coordonatele Los Angeles (CA) de aproximativ 33 de grade, 56 minute latitudine și minus 118 grade, 24 minute longitudine.

Deși longitudine și latitudine determină locația exactă de pe suprafața globului, astfel de date nu furnizează informații exacte cu privire la măsurători la distanță. Numai la ecuator o distanță care corespunde unui grad de longitudine este aproximativ egală cu distanța corespunzătoare la un grad de libertate. Acest lucru se datorează faptului că ecuatorului - singura paralelă, a cărei lungime corespunde lungimii meridianului. (Cercuri cu aceeași rază ca pământul sferic sunt numite cercuri mari. Acestea sunt ecuator și toate meridianele).

Deasupra și dedesubtul ecuator, cercurile care definesc paralel, devin treptat mai scurte și mai scurtă, până când acestea devin un punct de pe polii nord și sud, care converg meridianele. De îndată ce meridiane converg spre poli, distanța corespunzătoare la un grad de latitudine scade la zero. Pe un sferoid Clarke 1866. un grad de latitudine pe ecuator este egală cu 111.321 km, în timp ce la o latitudine de 60 ° - doar 55.802 km. Deoarece grade de latitudine și longitudine nu au o lungime standard, cu ajutorul lor, este imposibil să se măsoare corect lungimea și suprafața pe o hartă plană sau monitoare de calculator. Pentru multe (dar nu toate) din funcțiile de analiză GIS și cartografiere aplicații necesită adesea un sistem de coordonate dimensional constantă, care este prevăzut cu un sistem de coordonate proiectat. În mod alternativ, unii dintre algoritmii utilizați de către operatorii ia în considerare comportamentul spațial geometric sferic (geografic) sisteme de coordonate.

Proiecțiile pe hartă un sistem de coordonate carteziene

Sistemele de coordonate proiectate ale sunt proiectate special pentru suprafețe plane - hărți de hârtie sau monitoare de calculator.

Ca 2D și 3D de coordonate cartezian sistem oferă un mecanism pentru a descrie pozițiile geografice și formele de obiecte spațiale folosind axele X și Y valori (și, după cum se descrie mai târziu, coloane și rânduri pentru bitmap-uri).

Două axe sunt utilizate într-un sistem de coordonate cartezian, una orizontală (x), care reprezintă direcția de la est la vest și una verticală (y), ceea ce reprezintă direcția dinspre nord spre sud. Punctul de intersecție al acestor axe se numește origine. locații geografice ale obiectelor sunt definite în raport cu punctul de referință în coordonatele (x, y), unde x specifică distanța de-a lungul axei orizontale și y - de-a lungul verticală. Punctul de pornire este descris ca (0,0).

Figura de mai jos coordonatele (4,3) descrie un punct situat în cele patru unități de dreapta și trei unități deasupra originii.

Cele trei-dimensional sistem de coordonate

proiectat sistemul de coordonate este folosit mai mult, iar valoarea lui z pentru măsurarea înălțimii deasupra sau sub nivelul mării.

Figura de mai jos coordonatele (2,3,4) descriu punctele situate în două unități ale axei x, trei unități de axa y, și 4 unități deasupra originii (de exemplu, la 4 metri deasupra nivelului mării).

Proprietățile și denaturarea proiecție cartografică

Suprafața Pământului are o formă sferică, astfel încât cartografi și profesioniștii GIS trebuie să reprezinte într-un fel lumea reală într-un sistem de plată sau plan de coordonate. Pentru a înțelege mai bine dilema, imaginați-vă cum ar face o jumătate de apartament o minge de baschet. formă tridimensională nu poate fi transformată într-o suprafață plană, fără distorsiuni sau rupere. Procesul de mutare a datelor dintr-un volum pe o suprafață plană se numește proiecția Pământului, și este luat, termenul „“ proiectiei“.

Sistemul proiectat de coordonate este definit pe o suprafață plană, bidimensională. Coordonatele proiecției pot fi definite ca fiind bidimensională (x, y) și trei dimensiuni (x, y, z), unde măsurătorile x, y sunt locația de pe suprafața pământului și z - înălțimea deasupra nivelului mediu al mării.

Spre deosebire de sistemul de coordonate geografic, coordonatele sistemului de proiecție are o lungime constantă, iar unghiurile de câmp în două dimensiuni. Dar toate proiecțiile hartă, transformând suprafața Pământului într-o carte de plat, oarecum distorsiona distanta, zona, forma și direcția.

Utilizatorii ocoli aceste limitări prin utilizarea proiecției utile pentru scopurile lor, localizarea geografică și măsură. De asemenea, software-ul GIS poate transforma informații între sistemele de coordonate, în scopul de a menține integritatea proceselor de date și de lucru.

Multe proiecții harta au fost dezvoltate pentru scopuri specifice. Unele proiecții nu denaturează forma, alții păstrează zona (CONFORMAL și egală din zona de proiecție).

Aceste proprietăți - cu harta de proiecție și sferoid de origine - devin parametri importanți în determinarea sistemului de coordonate pentru fiecare set de date și fiecare harta GIS. Cu ajutorul unor descrieri detaliate ale acestor proprietăți înregistrate pentru fiecare set de date GIS, computerele pot fi reproiectată și să transforme seturile de date geografice pozitii de elemente „on the fly“ la orice sistem de coordonate adecvat. Ca urmare, a devenit posibil să se integreze și să combinăm informațiile din diferite straturi GIS. Aceasta este o caracteristică foarte importantă a GIS. informații privind localizarea exactă este baza pentru aproape toate operațiunile GIS.