GISの基礎、投影座標

1.測地(測地学)

測地は被験者に示し、地球の重力場と海底地形を決定することを含む、地球の表面を測定しています。

1.1ジオイド(ジオイド)

ジオイドがある海面風の他の効果の排除で、潮は、唯一の土地を横切って延びるこの形状は、閉じた表面を生成するために、より低い重心と回転衝撃の形状を考えます。我々は、典型的に言うものの、その地球が球体または楕円であるが、地球の重力(なぜなら異なる理由の密度)の不均一な分布に起因する、ジオイドは、不規則な平滑面です。不規則な、しかし楕円で近似することができるが、楕円が参照される基準楕円(楕円参照)ジオイド高さ基準楕円体が言及される  ジオイドのうねりこの変動は、アイスランドの最高は85メートルで、-106メートル、200メートル未満の合計にインド南部で最も低い非常に大きいではありません。図は、から来ているウィキペディア、EGM96は、下のうねり異なる領域をジオイド表します。

 1.2基準楕円体(参考楕円)

参照は、(リファレンス楕円体)楕円体、数学的には、地球の表面上に定義され、それはジオイドに近似されます。幾何学モデルが半軸を使用し、半短することができるので、フラットレートが決定されます。我々は、通常基づいている経度、緯度及び高度を指します。

ジオイドはルールではありませんので、一方では、私たちはしばしば必要で、世界中のさまざまな部分で、一方で、常に正確な時間移行にわたる地球の形状を測定異なる基準楕円体の使用をローカルジオイドに応じて、表面。多くはまだ使用されたまま、楕円歴史多くの異なる基準がありました。中国は、過去に「北京54」と「90西安」二つKrassovsky(Krasovsky)基準を使用して北京54 1975年国際測地学及び地球を使用して西安80、1940楕円体システムを、座標使用しましたAIP第16回総会は、参照楕円体をお勧めします。より一般的にWGS使用されている現在の世界的には、参照楕円体で定義されています。

座標系2(座標系)

基準楕円、座標系を有するこのような幾何学モデルは、同じ座標系を使用して、距離測定動作の位置を記述するために定義することができた後に、位置が同じ座標に保証することができる同じで、測定の同様の結果が得られます同じ。一般に二つの座標系地理座標系(地理座標系)と投影座標(座標系投影)があります。

2.1地理座標系(地理座標系)

一般的には、地球上の任意の位置をマークすることができ、緯度、経度、高さ座標組成の地理座標系を指します。前述した、異なる領域があっても同じ楕円で、異なる基準楕円体を使用することができ、また、楕円の向き、あるいはサイズを調整する、より良いフィットローカル楕円体ジオイドを可能にするためであってもよいです。これは、異なる測地系(の使用が必要です測地系が)識別されます。このように、地球上の特定の位置のために、座標を得るために、異なる測定システムを使用することは、同じではありません。私たちは地理データを扱う場合には、データが最初に使用した測定システムを確認する必要があります。実際、私たちは、地球の形状のより多くの正確な測定を持っているように、NAD83データムはETRS89の参照を使用して、北米やヨーロッパで使用され、WGS 84データムも、私たちの国とCGCS2000 WGS84との差は非常に小さく、基本的に同じですA。しかし、違いは、北米での定数を確保したいので、例えばNAD83するために、正確に同じことを意味するものではありません、非常に小さいので、それとWGS84間の差が変化しており、米国の大部分のために、1〜2センチメートルが毎年あります違い。

2.2投影座標系(座標系投影)

地理座標系の三次元であり、我々は、地図画面または上呼ばれる二次元表示、変換する必要があり、プロジェクタ(地図投影を)二次元、三次元への変換は、必然的に変形や歪みにつながることは明らかで、歪みが不可避であるが、私たちは選択肢を持つことができ、異なる投影歪み、下異なるが存在するであろう。一般的に使用される投影された長方形の投影モーメントのような(プラットカレ)とメルカトル図から、(メルカトル)。まあ対メルカトルFCはない...メルカトル(プラットカレ)、鮮やかこれら二つの投影の歪みを示します。

地球の同じ大きさは、円形、右上メルカトル図法をスフィア左に示すように、突起は依然として円形であるが、高緯度での目的は、ひどく大きくなります。右下の等角図であり、物体の大きさの変化はそれほど明らかではないが、画像が伸長されます。プラットカレ投影歪みは、投影に存在するため、セーリングやその他の活動に適していないが、画素の座標との対応は、表示ラスタマップのために非常に適して非常に簡単ですので、プラットカレの投影は、デフォルトの投影多くのGISソフトウェアです。

それはメルカトル図法、高緯度により、より深刻なサイズの歪みのために、ポールが無限大に置かれることに留意すべきであるので、メルカトルは、極性領域を表示できません。ウィキペディアは、それぞれの国の大きさとメルカトル図法の実際のサイズの違いを見ることができます。しかし、コンフォーマル(共形)とストレート航程ラインこれら二つの特徴は、海洋航行のために、それは非常に適しています。

メルカトル図法サイズ及び各国の実際のサイズ

 -ヤクブNowosadことで自分の仕事、CC BY-SA 4.0リンク

ウェブ地図の開発者のための3.影響

開発者のためのWeb地図、最も身近SHOULD EPSG:4326(WGS84)とEPSG:3857(擬似メルカトル)、今度はシェーンのですか?

3.1 EPSG:4326(WGS84)

彼は以前にWGS84地理座標系の中で最も人気のあると述べました。国際的に、各システムの座標割り当てられEPSGの、EPSGをコード:4326はWGS84コードです。GPSのベースとなるので、WGS84 WGS84は、我々は通常、取得データを座標です。一般的に、我々はまだWGS84ストレージに応じて、データを保存するとき。

3.2 EPSG:3857(擬似メルカトル)

擬似メルカトル図法は、またウェブメルカトル、メルカトル球と呼ばれます。これは、座標系WGS84正方形に投影メルカトル図法に基づいています。すでにWGS84楕円体が基づいている知っているが、ダミーメルカトル座標は極の歪みの結果は大きくなるが、より容易に計算された球体上に投影されます。これはおそらく、なぜ「擬似」メルカトルバーと呼ばれています。さらに、ダミーメルカトルはまた、全体の投影が正方形であることを保証するために、より85.051129°南北緯度より切断します。他の特徴メルカトルコンフォーマル特性ので、層上の物体の形状が異なるレベルに維持され、正方形はより明確に詳細を示すようにより小さな正方形に分割し続けることができます。明らかに、擬似メルカトル座標データが表示されますが、データを格納するために、我々は通常、擬似メルカトルを使用して、データ表示をWGS84データストレージを使用していません。

ウェブメルカトルが最初にGoogleによって提案された、現在は、Web地図のデファクトスタンダードとなっています。しかし、おそらく理由は上記の「偽」の理由のために、それは最初に割り当てられたWebメルカトルEPSGコードを拒否されました。900913それを表現するための非公式のコード(Googleのデジタルディストーション):一般的にEPSGを使用し、我々はそう。2008までは、EPSGを割り当てた:3785のコードが、同じ年に時間はかからなかったが、放棄された、EPSGを再配布:3857の正式なコードをまだ使用中。

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転載: www.cnblogs.com/ruiy/p/12009308.html