أكثر

Postgis: WGS84 Lat Lon Point إلى Gauss-Kruger 3

Postgis: WGS84 Lat Lon Point إلى Gauss-Kruger 3


كيف أقوم بتحويل WGS84 lat lon point في PostGIS إلى Guass Kruger 3 (31467)؟

بطريقة ما ، لا يبدو أنني فهمت الأمر بشكل صحيح. جربت الطريقة المعتادة لتحويل الإسقاطات:

st_transform (st_setsrid (st_makepoint (50 ، 8) ، 2346) ، 31467)

ومع ذلك ، فإن هذا يعطي خطأ خارج الحدود. أفترض أن PostGIS تتوقع أن تكون القيم إحداثيات ديكارتية.


ربما مجرد خطأ مطبعي؟ WGS84 هو 4326.


Postgis: WGS84 Lat Lon Point إلى Gauss-Kruger 3 - نظم المعلومات الجغرافية

هذا هو الجزء الأول من سلسلة مكونة من 3 أجزاء.

إذا نظرت إلى خريطة الويب التفاعلية لماراثون كيب تاون ، فسترى علامات الكيلومتر على طول طرق السباق. إنشاء هذه ليست مباشرة كما قد تعتقد. بالنسبة للفريق الذي يخطط لسباق الماراثون والطرق الأخرى ، فقد تم استخدامه لإشراك عملية يدوية مضنية في Google Earth.

  • يتم تحرير المسارات إلى حد ما في كثير من الأحيان قبل الحدث
  • لا يريدون إنشاء نقاط يدويًا في كل مرة يقومون فيها بتحرير المسار
  • إنهم بحاجة إلى أن تكون المسافات دقيقة قدر الإمكان. بعد كل شيء ، الماراثون هو حدث ذهبي للاتحاد الدولي لألعاب القوى. ومع ذلك ، حتى أفضل خريطة لن تحتوي على مسافة دقيقة بنسبة 100٪ بسبب أخطاء الخرائط وتغييرات الارتفاع. لتحديد موقع خط النهاية الرسمي ، يقيس راكب الدراجة الطريق على طول المسار الذي قد يسلكه العداء. هذا هو السبب في أن علامات مسافة النهاية ليست بالضبط في نهاية المسار.

كنت أضع عيني على حل يتضمن الإحالة الخطية من البداية وجربت طريقتين قبل الاستقرار على الحل الذي أصفه بالتفصيل أدناه. لقد وجدت حلولًا باستخدام v.segment من GRASS والمكوِّن الإضافي QGIS LRS ، لكنني شعرت أن هذه كانت معقدة للغاية بالنسبة لمتخصص غير GIS كما أنها تتضمن عدة خطوات.

كان الحل النهائي الذي قدمته هو عرض في PostGIS يتم وضعه هناك دون رعاية على الخادم ويقوم بإنشاء النقاط تلقائيًا في كل مرة يشاهد فيها شخص ما خريطة الويب. يمكن للمخططين تحرير المسارات دون القلق بشأن العلامات. عند حفظ تحديث المسار ، تعمل العلامات فقط.

قمت أولاً بإنشاء جدول أحداث به معرفات المسارات والمسافات التي أردت العلامات عندها. هذه عينة:

ثم لأننا نعمل في CRS المحلي لكيب تاون ، والذي لا يأتي كمعيار في برنامج GIS ، كان علي إضافة WGS19 CRS (يسمى 'HBK_NO19' في QGIS) إلى PostGIS عن طريق تشغيل هذا الاستعلام ، مما يمنحه الأمر التعسفي معرف 40019:

ثم قمت بإنشاء عرض مثل هذا لكل مسار.

يُعد الاستعلام الفرعي WITH جدولًا يحتوي على المسار في كل صف مُسقط على CRS المحلي ، جنبًا إلى جنب مع مسافة العلامة من جدول الحدث وطول المسار (محسوب بدقة شديدة على الكرة الكروية مع مراعاة تغيرات الارتفاع ، منذ الهندسة لها قيم Z).

ثم يقوم الجزء الرئيسي من الاستعلام بإقحام نقطة على طول المسار عند كل مسافة علامة ويقوم ببعض التنسيق للمسافة بحيث يمكن استخدامها كتسمية في الخريطة. كما يقوم أيضًا بتصفية أي علامة قد تتجاوز طول المسار (والتي لا معنى لها في الإقحام وستؤدي إلى فشل الاستعلام).

اضطررت إلى عرض المسارات لأنها مخزنة بدون توقع (EPSG: 4326) وأردت تقليل التشوه للإشارة الخطية ، التي تعمل فقط على الأشكال الهندسية وليس على المناطق الجغرافية. ستلاحظ أن ST_Length () قد تم إجراؤه باستخدام جغرافيا ، وهو نوع PostGIS الذي يفرض الوظائف المطبقة عليه للعمل على WGS84 كروي بدلاً من المستوى. الطول المحسوب على الشكل الكروي أكثر دقة من الطول المحسوب في أي إسقاط مستوٍ ويتم تحسينه بشكل أكبر إذا كانت هناك قيم Z في الإحداثيات (ST_Length () في جغرافيا ثلاثية الأبعاد ترجع طولًا ثلاثي الأبعاد).

إذا كان لديك حل أنيق لنفس المشكلة ، فأنا أحب أن أعرف عنها. يعد استخدام create_series () مثل هذا بدلاً من الانضمام إلى جدول حدث أمرًا رائعًا.

كيف يكون هناك عدد قليل من العلامات عند التصغير ثم علامة واحدة كل كيلومتر عند التكبير؟ لقد فعلنا ذلك من خلال العرض المستند إلى القواعد في QGIS مع تبعية المقياس في كل قاعدة وهذا الفلتر في "قاعدة التصغير": dist٪ 2 = 0 ، الذي يقوم بتصفية كل ما يتبقى عند القسمة على اثنين (أو خمسة في حالة الماراثون).


يحتوي تنزيل موقع PostGIS على معلومات حول التثبيت على الأنظمة الأساسية الأخرى بما في ذلك macOS وعلى توزيعات Linux الأخرى

بمجرد تثبيت PostGIS ، ستحتاج إلى تكوين قاعدة البيانات الخاصة بك لاستخدام الامتدادات. إذا كنت قد قمت بتثبيت PostGIS version & gt 2.0 ، فسيكون هذا أمرًا بسيطًا مثل إصدار الأمر التالي باستخدام psql باستخدام قاعدة بيانات العناوين من تمريننا السابق.

اعتمادًا على الإصدار الخاص بك ، يمكنك العثور على مزيد من الإرشادات حول كيفية تمكين قاعدة البيانات مكانيًا على https://postgis.net/docs/postgis_administration.html#create_spatial_db.


16.1.5. النظر في وظائف PostGIS المثبتة¶

يمكن اعتبار PostGIS على أنها مجموعة من الوظائف داخل قاعدة البيانات التي تعمل على توسيع القدرات الأساسية لـ PostgreSQL بحيث يمكنها التعامل مع البيانات المكانية. من خلال & # 8216 تعامل مع & # 8217 ، نعني التخزين والاسترداد والاستعلام والمعالجة. للقيام بذلك ، يتم تثبيت عدد من الوظائف في قاعدة البيانات.

PostgreSQL تبوك قاعدة البيانات متاحة الآن جغرافيًا مكانيًا ، بفضل PostGIS. سنقوم بالتعمق أكثر في هذا الأمر في الأقسام القادمة ، ولكن دعنا نمنحك & # 8217s تذوقًا سريعًا قليلاً. لنفترض & # 8217s أننا نريد إنشاء نقطة من النص. أولاً ، نستخدم الأمر psql لإيجاد الوظائف المتعلقة بالنقطة. إذا لم تكن متصلاً بالفعل بـ تبوك قاعدة البيانات ، افعل ذلك الآن. ثم اركض:

هذا هو الأمر الذي نبحث عنه & # 8217re: st_pointfromtext . للتنقل عبر القائمة ، استخدم السهم لأسفل ، ثم اضغط على ف للانسحاب مرة أخرى إلى قذيفة psql.

Essayez D & # 8217 exécuter cette commande:

  • حددنا نقطة عند الموضع 1 ، 1 (يفترض EPSG: 4326) باستخدام نقطة (1 1) ,
  • قمنا بتشغيل جملة SQL ، ولكن ليس على أي جدول ، فقط على البيانات التي تم إدخالها من موجه SQL ،
  • الصف الناتج ليس له معنى كبير.

الصف الناتج بتنسيق OGC يسمى & # 8216Well Known Binary & # 8217 (WKB). سننظر في هذا التنسيق بالتفصيل في القسم التالي.

لاستعادة النتائج كنص ، يمكننا إجراء مسح سريع من خلال قائمة الوظائف لشيء يُرجع نصًا:

الاستعلام الذي نبحث عنه الآن هو st_astext . لنقوم & # 8217 بدمجه مع الاستعلام السابق:

هنا ، دخلنا السلسلة POINT (1،1) ، حولها إلى نقطة باستخدام st_pointfromtext () ، وأعادته إلى شكل يمكن قراءته بواسطة الإنسان نص_صحيح () ، والذي أعاد لنا السلسلة الأصلية.

مثال أخير قبل أن ندخل في تفاصيل استخدام PostGIS:

ماذا فعل ذلك؟ لقد أنشأ مخزنًا مؤقتًا بدرجة واحدة حول نقطتنا ، وأعاد النتيجة كنص.


العناصر الأساسية لحل قاعدة البيانات الخاصة بنا

في هذا القسم نوضح بمثال صغير كيف قمنا ببناء قواعد البيانات الخاصة بنا على ملفات NetCDF4 التي تم تحميلها على نظام ملفات محلي. الكود التالي بعيد عن أن يكون جاهزًا للإنتاج ، ولكن يجب أن يسلط الضوء على بعض خيارات التصميم التي قمنا بها.

يستغل الكود التالي بشكل معتدل NumPy و Scipy و Pandas. إذا لم تكن معتادًا على هذه الأدوات العددية ، فربما يتعين عليك الرجوع إلى وثائقها لفهم التفاصيل.

في هذا المثال ، نستخدم ملف NetCDF4 واحد فقط لدرجة حرارة الهواء. إذا كنت ترغب في تشغيل الكود ، يجب عليك تضمين هذا الملف في دليل العمل الحالي الخاص بك. ملف البيانات هذا ليس مستخدمًا & # 8217t في منتجاتنا ، لكن الهيكل يشبه بنية بياناتنا الفعلية.

نبدأ المثال باستيراد الأدوات العددية والفئة التي يمكنها فتح ملفات NetCDF4 للقراءة:

ثم دع & # 8217s يحدد الشكل الذي سيكون عليه الإخراج النهائي. نريد إنشاء فئة قاعدة بيانات يمكننا من خلالها طلب بيانات التنبؤ لسفينة وطريق # 8217s. نود أن تزودنا قاعدة البيانات ببيانات شبكية بانتظام حتى نتمكن من استخدام قيم تقدير SciPy & # 8217s للمسار بسهولة. معبر عنه في الكود:

أعلاه ، يعني قص البيانات أننا نستخرج & # 8220cube & # 8221 من النقاط النقطية بحيث يتم احتواء جميع نقاط المسار ثلاثية الأبعاد داخل الخلايا الخارجية للمكعب & # 8217s. محور_النقاط هو مجموعة مكونة من ثلاث صفائف تحتوي على قيم الوقت وخط العرض وخط الطول التي تتوافق مع الخلايا الموجودة داخل المكعب.

يمكننا الآن متابعة تنفيذ فئة قاعدة البيانات الفعلية:

لا يوجد شيء معقد هناك. الفكرة في clip_data هي أن مثيل قاعدة البيانات يبحث أولاً في الأوقات المطلوبة ثم يفتح ملفات NetCDF4 المقابلة. ثم يتم تقسيم المتجه للأوقات المطلوبة وفقًا للملفات المفتوحة.

الآن أصبح فهرس ملفات قاعدة البيانات مفقودًا تمامًا ، وكذلك المنطق الذي يقرر الملفات التي سيتم فتحها. هذه تفاصيل تنفيذ ثانوية اخترنا تخطيها هنا. بدلاً من ذلك ، نفتح ملفًا واحدًا فقط في دليل العمل الحالي. في الواقع ، يجب أيضًا أن تكون البيانات المقطوعة المختلفة متسلسلة معًا ، ولكن هذه تفاصيل أخرى نتخطىها من أجل البساطة.

الوظيفة التي لم يتم تحديد & # 8217t حتى الآن ، _clip_one_dataset ، تصل فقط إلى القيم المطلوبة في ملفات NetCDF4 وترجع تلك القيم المرجعة الأولى. تحتوي قيم الإرجاع الثانية على قيم المحور التي تتوافق مع قيم النقاط التي تم إرجاعها. في هذا المثال يتم تعريف الوظيفة على النحو التالي:

تحدد الوظيفة أولاً وظيفة أصغر تبحث عن مجموعات فرعية من المحاور بقيم المحور المحيط المطلوبة. بعد الحصول على المجموعات الفرعية ، يتم استخراج قيم التنبؤ المقابلة باستخدام Dataset API. يوجد هنا متغيرات المحور الإضافية ، الارتفاع ، والتي تم تضمينها أيضًا في هذا المثال من البيانات.

وهذا هو & # 8217s! هناك تطبيق قاعدة بياناتنا البدائية.


محتويات

تم تطوير مفهوم خط الطول لأول مرة من قبل علماء الفلك اليونانيين القدماء. استخدم هيبارخوس (القرن الثاني قبل الميلاد) نظام إحداثيات يفترض وجود أرض كروية ، وقسمها إلى 360 درجة كما نفعل حتى اليوم. مر خط الطول الرئيسي الخاص به عبر الإسكندرية. [3]: 31 كما اقترح طريقة لتحديد خط الطول من خلال مقارنة التوقيت المحلي لخسوف القمر في مكانين مختلفين ، مما يدل على فهم العلاقة بين خط الطول والوقت. [3]: 11. [4] طور كلوديوس بطليموس (القرن الثاني الميلادي) نظامًا لرسم الخرائط باستخدام المتوازيات المنحنية التي تقلل التشوه. كما جمع بيانات عن العديد من المواقع ، من بريطانيا إلى الشرق الأوسط. استخدم خط الطول الرئيسي عبر جزر الكناري ، بحيث تكون جميع قيم خطوط الطول موجبة. بينما كان نظام بطليموس سليمًا ، كانت البيانات التي استخدمها ضعيفة في كثير من الأحيان ، مما أدى إلى تقدير مفرط (بحوالي 70٪) لطول البحر الأبيض المتوسط. [5] [6]: 551-553 [7]

بعد سقوط الإمبراطورية الرومانية ، انخفض الاهتمام بالجغرافيا بشكل كبير في أوروبا. [8]: واصل 65 من علماء الفلك الهندوس والمسلمين تطوير هذه الأفكار ، مضيفين العديد من المواقع الجديدة وتحسين بيانات بطليموس. [9] [10] على سبيل المثال ، استخدم البطاني ملاحظات متزامنة لخسوفين للقمر لتحديد الفرق في خط الطول بين أنطاكيا والرقة بخطأ أقل من 1 درجة. يعتبر هذا أفضل ما يمكن تحقيقه بالطرق المتاحة آنذاك - مراقبة الكسوف بالعين المجردة ، وتحديد التوقيت المحلي باستخدام الإسطرلاب لقياس ارتفاع "نجم الساعة" المناسب. [11] [12]

في العصور الوسطى المتأخرة ، انتعش الاهتمام بالجغرافيا في الغرب ، مع زيادة السفر ، وبدأت المعرفة العربية تُعرف من خلال التواصل مع إسبانيا وشمال إفريقيا. في القرن الثاني عشر ، تم إعداد جداول فلكية لعدد من المدن الأوروبية ، بناءً على أعمال الزرقالي في طليطلة. تم استخدام خسوف القمر في 12 سبتمبر 1178 لتحديد اختلافات خطوط الطول بين توليدو ومرسيليا وهيرفورد. [13]: 85

قام كريستوفر كولومبوس بمحاولتين لاستخدام خسوف القمر لاكتشاف خط الطول ، الأولى في جزيرة ساونا ، في 14 سبتمبر 1494 (الرحلة الثانية) ، والثانية في جامايكا في 29 فبراير 1504 (الرحلة الرابعة). من المفترض أنه استخدم الجداول الفلكية كمرجع. أظهرت تحديداته لخط الطول أخطاء كبيرة تبلغ 13 و 38 درجة غربًا على التوالي. [14] يوثق راندلز (1985) قياس خطوط الطول بواسطة البرتغاليين والإسبان بين 1514 و 1627 في كل من الأمريكتين وآسيا. تراوحت الأخطاء من 2-25 درجة. [15]

تم اختراع التلسكوب في أوائل القرن السابع عشر. في البداية جهاز مراقبة ، حولته التطورات على مدى نصف القرن التالي إلى أداة قياس دقيقة. [16] [17] تم تسجيل براءة اختراع ساعة البندول من قبل كريستيان هيغنز في عام 1657 [18] وأعطت زيادة في الدقة بحوالي 30 ضعفًا عن الساعات الميكانيكية السابقة. [19] هذان الاختراعان سيحدثان ثورة في علم الفلك ورسم الخرائط. [20]

على اليابسة ، شهدت الفترة من تطوير التلسكوبات وساعات البندول حتى منتصف القرن الثامن عشر زيادة مطردة في عدد الأماكن التي تم تحديد خط الطول بها بدقة معقولة ، غالبًا مع وجود أخطاء أقل من درجة ، ودائمًا تقريبًا في حدود 2-3 درجة. بحلول عشرينيات القرن الثامن عشر ، كانت الأخطاء باستمرار أقل من 1 درجة. [21] في البحر خلال نفس الفترة ، كان الوضع مختلفًا تمامًا. ثبت أن مشكلتين مستعصية على الحل. الأول هو الحاجة إلى الملاح لتحقيق نتائج فورية. والثاني هو البيئة البحرية. يعد إجراء ملاحظات دقيقة في تضخم المحيط أصعب بكثير مما يحدث على الأرض ، ولا تعمل ساعات البندول بشكل جيد في هذه الظروف.

استجابة لمشاكل الملاحة ، قدم عدد من القوى البحرية الأوروبية جوائز لطريقة لتحديد خط الطول في البحر. أشهرها قانون خط الطول الذي أقره البرلمان البريطاني في عام 1714. [22]: 8 قدم مستويين من المكافآت ، للحلول ضمن 1 درجة و 0.5 درجة. تم منح مكافآت لحلين: المسافات القمرية ، التي أصبحت عملية من خلال جداول توبياس ماير [23] والتي تم تطويرها لتصبح تقويمًا بحريًا بواسطة الفلكي الملكي نيفيل ماسكلين والكرونومتر الذي طوره نجار يوركشاير وصانع الساعات جون هاريسون. بنى هاريسون خمسة كرونومتر على مدار أكثر من ثلاثة عقود. تم دعم هذا العمل ومكافأته بآلاف الجنيهات من مجلس خط الطول ، [24] لكنه كافح لتلقي أموال تصل إلى أعلى مكافأة قدرها 20 ألف جنيه إسترليني ، وتلقى أخيرًا دفعة إضافية في عام 1773 بعد تدخل البرلمان [22]: 26. لقد مرت بعض الوقت قبل أن يتم استخدام أي من الطريقتين على نطاق واسع في التنقل. في السنوات الأولى ، كانت أجهزة الكرونومتر باهظة الثمن ، وكانت الحسابات المطلوبة للمسافات القمرية لا تزال معقدة وتستغرق وقتًا طويلاً. دخلت المسافات القمرية حيز الاستخدام العام بعد عام 1790. [25] تتمتع الكرونومتر بمزايا أن كلا من الملاحظات والحسابات كانت أبسط ، ولأنها أصبحت أرخص في أوائل القرن التاسع عشر ، فقد بدأت في استبدال القمرات ، والتي نادرًا ما تم استخدامها بعد عام 1850. [26]

تم إنشاء أول تلغراف عاملة في بريطانيا بواسطة ويتستون وكوك في عام 1839 ، وفي الولايات المتحدة بواسطة مورس في عام 1844. وسرعان ما تم إدراك أنه يمكن استخدام التلغراف لإرسال إشارة زمنية لتحديد خط الطول. [27] سرعان ما أصبحت الطريقة قيد الاستخدام العملي لتحديد خطوط الطول ، خاصة في أمريكا الشمالية ، وعلى مسافات أطول وأطول مع توسع شبكة التلغراف ، بما في ذلك أوروبا الغربية مع استكمال الكابلات عبر المحيط الأطلسي. كان مسح الساحل الأمريكي نشطًا بشكل خاص في هذا التطور ، وليس فقط في الولايات المتحدة. أنشأ المسح سلاسل من المواقع المعينة عبر أمريكا الوسطى والجنوبية وجزر الهند الغربية ، وحتى اليابان والصين في الأعوام 1874-90. وقد ساهم هذا بشكل كبير في رسم الخرائط الدقيقة لهذه المناطق. [28] [29]

بينما استفاد البحارة من المخططات الدقيقة ، لم يتمكنوا من استقبال إشارات التلغراف أثناء السير ، وبالتالي لم يتمكنوا من استخدام طريقة الملاحة. تغير هذا عندما أصبح التلغراف اللاسلكي متاحًا في أوائل القرن العشرين. [30] تم إرسال إشارات الوقت اللاسلكية لاستخدام السفن من هاليفاكس ، نوفا سكوشا ، بدءًا من عام 1907 [31] ومن برج إيفل في باريس من عام 1910. [32] سمحت هذه الإشارات للملاحين بفحص وضبط الكرونومتر الخاص بهم على أساس متكرر. [33]

دخلت أنظمة الملاحة الراديوية حيز الاستخدام العام بعد الحرب العالمية الثانية. تعتمد جميع الأنظمة على عمليات الإرسال من منارات ملاحية ثابتة. قام جهاز استقبال على متن السفينة بحساب موقع السفينة من هذه الإرسالات. [34] سمحت بالملاحة الدقيقة عندما منع ضعف الرؤية الملاحظات الفلكية ، وأصبحت الطريقة المعمول بها للشحن التجاري حتى تم استبدالها بنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في أوائل التسعينيات.

الطرق الرئيسية لتحديد خط الطول مذكورة أدناه. مع استثناء واحد (الانحراف المغناطيسي) يعتمدون جميعًا على مبدأ مشترك ، وهو تحديد وقت مطلق من حدث أو قياس ومقارنة التوقيت المحلي المقابل في موقعين مختلفين.

    . في مداره حول الأرض ، يتحرك القمر بالنسبة إلى النجوم بمعدل يزيد قليلاً عن 0.5 درجة / ساعة. تُقاس الزاوية بين القمر والنجم المناسب باستخدام آلة السدس ، وتعطي (بعد التشاور مع الجداول والحسابات المطولة) قيمة للوقت المطلق.
  • أقمار كوكب المشتري. اقترح جاليليو أنه من خلال المعرفة الدقيقة الكافية لمدارات الأقمار الصناعية ، يمكن أن توفر مواقعها مقياسًا للوقت المطلق. تتطلب الطريقة تلسكوبًا ، حيث لا يمكن رؤية الأقمار بالعين المجردة.
  • النواف والغيبات والكسوف. النشوة هي أقل مسافة ظاهرية بين جسمين (القمر نجم أو كوكب) ، ويحدث الاختفاء عندما يمر نجم أو كوكب خلف القمر - وهو في الأساس نوع من الخسوف. استمر استخدام خسوف القمر. يمكن استخدام أوقات أي من هذه الأحداث كمقياس للوقت المطلق. . يتم ضبط الساعة على التوقيت المحلي لنقطة البداية التي يُعرف خط الطول بها ، ويمكن تحديد خط الطول لأي مكان آخر بمقارنة التوقيت المحلي بوقت الساعة.
  • الانحراف المغناطيسي. لا تشير إبرة البوصلة بشكل عام إلى الشمال تمامًا. يختلف الاختلاف عن الشمال الحقيقي باختلاف الموقع ، وقد اقترح أن هذا يمكن أن يوفر أساسًا لتحديد خط الطول.

باستثناء الانحراف المغناطيسي ، أثبتت جميع الطرق العملية. ومع ذلك ، كانت التطورات في البر والبحر مختلفة للغاية.

لا يوجد مبدأ مادي آخر يحدد خط الطول بشكل مباشر ولكن مع مرور الوقت. يمكن تحديد خط الطول عند نقطة ما عن طريق حساب فارق التوقيت بين ذلك في موقعه والتوقيت العالمي المنسق (UTC). نظرًا لوجود 24 ساعة في اليوم و 360 درجة في دائرة ، تتحرك الشمس عبر السماء بمعدل 15 درجة في الساعة (360 درجة ÷ 24 ساعة = 15 درجة في الساعة). لذا ، إذا كانت المنطقة الزمنية التي يوجد بها الشخص قبل التوقيت العالمي المنسق بثلاث ساعات ، فإن هذا الشخص قريب من خط الطول 45 درجة (3 ساعات × 15 درجة في الساعة = 45 درجة). الكلمة قرب يتم استخدامه لأن النقطة قد لا تكون في مركز المنطقة الزمنية كما يتم تحديد المناطق الزمنية سياسيًا ، لذلك غالبًا لا تقع مراكزها وحدودها على خطوط الطول عند مضاعفات 15 درجة. من أجل إجراء هذا الحساب ، ومع ذلك ، يحتاج الشخص إلى ضبط كرونومتر (ساعة) على التوقيت العالمي المنسق (UTC) ويحتاج إلى تحديد التوقيت المحلي عن طريق المراقبة الشمسية أو الفلكية. التفاصيل أكثر تعقيدًا مما هو موصوف هنا: راجع المقالات حول التوقيت العالمي وحول معادلة الوقت للحصول على مزيد من التفاصيل.

يُعطى خط الطول كقياس زاوي يتراوح من 0 درجة عند خط الطول الرئيسي إلى + 180 درجة شرقًا و -180 درجة غربًا. يستخدم الحرف اليوناني λ (لامدا) ، [35] [36] للإشارة إلى موقع مكان على الأرض شرق أو غرب خط الطول الرئيسي.

كل درجة من خطوط الطول مقسمة إلى 60 دقيقة ، كل منها مقسمة إلى 60 ثانية. وبالتالي ، يتم تحديد خط الطول بالتدوين الستيني على أنه 23 ° 27 ′ 30 ″ E. للحصول على دقة أعلى ، يتم تحديد الثواني بكسر عشري. يستخدم التمثيل البديل الدرجات والدقائق ، حيث يتم التعبير عن أجزاء من الدقيقة بالتدوين العشري مع كسر ، وبالتالي: 23 ° 27.5 ′ E. يمكن أيضًا التعبير عن الدرجات ككسر عشري: 23.45833 ° E. للحسابات ، القياس الزاوي يمكن تحويلها إلى راديان ، لذلك يمكن أيضًا التعبير عن خط الطول بهذه الطريقة ككسر موقّع من π (pi) ، أو كسر بدون إشارة من 2 π.

بالنسبة للحسابات ، يتم استبدال اللاحقة الغربية / الشرقية بعلامة سلبية في نصف الكرة الغربي. تتوافق المواصفة القياسية الدولية (ISO 6709) - التي تشير إلى أن الشرق موجب - مع نظام الإحداثيات الديكارتية اليمنى ، مع ارتفاع القطب الشمالي. يمكن بعد ذلك دمج خط طول محدد مع خط عرض محدد (موجب في نصف الكرة الشمالي) لإعطاء موقع دقيق على سطح الأرض. بشكل محير ، يُنظر أيضًا في بعض الأحيان إلى اصطلاح السلبي للشرق ، والأكثر شيوعًا في الولايات المتحدة ، استخدمه معمل أبحاث نظام الأرض على نسخة قديمة من إحدى صفحاته ، من أجل "جعل إدخال الإحداثيات أقل صعوبة" للتطبيقات التي تقتصر على نصف الكرة الغربي. لقد تحولوا منذ ذلك الحين إلى النهج القياسي. [37]

لاحظ أن خط الطول فريد عند القطبين وأن الحسابات الدقيقة بدرجة كافية للمواضع الأخرى قد تكون غير دقيقة عند القطبين أو بالقرب منه. كما يجب التعامل مع الانقطاع عند خط الطول ± 180 درجة بحذر في الحسابات. مثال على ذلك هو حساب الإزاحة الشرقية بطرح خطي طول ، مما يعطي إجابة خاطئة إذا كان الموضعان على جانبي خط الزوال هذا. لتجنب هذه التعقيدات ، ضع في اعتبارك استبدال خطوط الطول والعرض بتمثيل موضع أفقي آخر في الحساب.

يعتمد طول درجة خط الطول (المسافة بين الشرق والغرب) فقط على نصف قطر دائرة خط العرض. بالنسبة إلى كرة نصف قطرها ، يكون نصف القطر عند خط العرض φ أ كوس φ ، ويبلغ طول قوس درجة واحدة (أو π / 180 راديان) على طول دائرة خط العرض

Δ l o n g 1 = π 180 ∘ a cos ⁡ ϕ > ^ <1> = < frac < pi> <180 ^ < circ >>> a cos phi>

φ Δ 1
اللات
Δ 1
طويل
110.574 كم 111.320 كم
15° 110.649 كم 107.551 كم
30° 110.852 كم 96.486 كم
45° 111.133 كم 78.847 كم
60° 111.412 كم 55.800 كم
75° 111.618 كم 28.902 كم
90° 111.694 كم 0.000 كم

عندما يتم تشكيل الأرض بواسطة شكل بيضاوي ، يصبح طول القوس هذا [38] [39]

حيث e ، الانحراف المركزي للقطع الناقص ، مرتبط بالمحاور الرئيسية والثانوية (نصف القطر الاستوائي والقطبي على التوالي) بواسطة

الصيغة البديلة هي

ينخفض ​​cos من 1 عند خط الاستواء إلى 0 عند القطبين ، مما يقيس كيفية تقلص دوائر خط العرض من خط الاستواء إلى نقطة في القطب ، وبالتالي يتناقص طول درجة خط الطول بالمثل. يتناقض هذا مع الزيادة الصغيرة (1٪) في طول درجة خط العرض (المسافة بين الشمال والجنوب) وخط الاستواء إلى القطب. يوضح الجدول كلا من الشكل الإهليلجي WGS84 مع a = 6378137.0 م و b = 6356752.3142 م. لاحظ أن المسافة بين نقطتين على بعد درجة واحدة على نفس دائرة خط العرض ، المقاسة على طول دائرة خط العرض ، هي أكثر بقليل من أقصر مسافة (جيوديسية) بين تلك النقاط (ما لم تكن على خط الاستواء ، حيث تكون هذه متساوية) الفرق أقل من 0.6 متر (2 قدم).

يتم تعريف الميل الجغرافي على أنه طول دقيقة واحدة من القوس على طول خط الاستواء (دقيقة واحدة من خط الطول) ، وبالتالي فإن درجة خط الطول على طول خط الاستواء هي بالضبط 60 ميلاً جغرافيًا أو 111.3 كيلومترًا ، حيث توجد 60 دقيقة في الدرجة. . يبلغ طول دقيقة واحدة من خط الطول على طول خط الاستواء ميلًا جغرافيًا واحدًا أو 1.855 كيلومترًا أو 1.153 ميلًا ، بينما يبلغ طول ثانية واحدة منه 0.016 ميلًا جغرافيًا أو 30.916 مترًا أو 101.43 قدمًا.


5 مقدمة لمكتبة PROJ.4

ال مشروع 4 تحتوي المكتبة حاليًا على ثلاث وظائف لتنسيق التحويل والحساب الجيوديسي:

مشروع / invproj - الإسقاطات الخرائطية المباشرة والعكسية ،

CS2cs - التحويل بين أنظمة الإحداثيات (الجغرافية أو المتوقعة) ،

geod / invgeod - الحسابات الجيوديسية المباشرة والمعكوسة.

ال مشروع 4 تم تطوير المكتبة في أوائل عام 1980 باسم برنامج RATFOR (لغة برمجة FORtran RATional) ، حيث نشأ معظم الكود في GCTP (حزمة التحول العامة لرسم الخرائط للمسح الجيولوجي). ال مشروع 4 تمت إعادة ترميز البرنامج في لغة البرمجة C عندما تم إعادة تشفير حزمة MAPGEN (منها مشروع 4 هو مكون أساسي) تم تقديمه إلى نظام التشغيل UNIX. تم إضافة العديد من التوقعات الجديدة إلى البرنامج.

تستند المكتبة إلى أعمال Gerald Evenden ، وقد تمت صيانتها لاحقًا بواسطة Frank Warmerdam ، مبتكر مكتبة GDAL ، والآن بواسطة مجتمع البرمجة. ال مشروع 4 تأتي المكتبة مع ترخيص MIT (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا) الذي يسمح بالاستخدام المجاني والنسخ والتحرير والترخيص من الباطن والاستخدام التجاري إذا تم اعتماد الترخيص الأصلي.

يتم تثبيت برنامج مشروع 4 تعتمد المكتبة على نظام التشغيل فيما يلي ، سيتم تقديم توضيح موجز عن كيفية استخدامها. تحتوي المكتبة نفسها على معلمات للعديد من الأشكال الإهليلجية بالإضافة إلى البيانات الجيوديسية المحددة مسبقًا بقيم المعلمات.

يمكن الحصول على قوائم الأشكال البيضاوية المتاحة مع المعلمات باستخدام الأمر cs2cs -le ، حيث -le هي وسيطة الوظيفة لعرض قائمة الأشكال البيضاوية.

وبالمثل ، يمكن الحصول على قائمة من خطوط الطول الأولية المتعلقة بخط غرينتش.

يتم الحصول على قائمة بالمراجع المحددة مسبقًا باستخدام الوسيطة -ld.

باستخدام مشروع 4 التدوين ، يمكن تعريف أي نظام مرجعي إحداثي ، ليس فقط المساند المحددة مسبقًا الموجودة في المكتبة.

بالنسبة لصربيا ، يتم توفير نظام مرجعي للإحداثيات في إسقاط Gauss-Krüger بالمعلمات التالية:

+ المشروع = tmerc - إسقاط Gaus Kriger (Transverse Mercator) ،
+ lat_0 = 0 + lon_0 = 21 - تنسيق الأصل على الشكل الإهليلجي ،
+ ك = 0.9999 - مقياس على طول خط الزوال الأوسط ،
+ x_0 = 7500000 + y_0 = 0 - تنسيق الأصل في مستوى الخريطة
+ ellps = بيسل - بيضاوي
+ السحب 84 = 574.027،170.175،401.545،4.88786 ، -0.66524 ، -13.24673،6.89
ثلاث ترجمات ، ثلاث دورات ، مقياس نسبة إلى WGS84 معبرًا عنه في جزء في المليون (أجزاء في المليون)
+ = م - الوحدات بالمتر.

إلى جانب هذا ، فإن نظام الإحداثي المرجعي في ملف مشروع 4 يمكن تعريف الترميز باستخدام كود EPSG. مجموعة بيانات EPSG Geodetic Parameter Dataset عبارة عن مجموعة من التعريفات لنظام مرجع الإحداثيات والمعلمات التي تصفها.

في http://spatialreference.org/ أو http://epsg.ioيمكن العثور على تعريفات الأنظمة المرجعية للإحداثيات في عدة رموز: EPSG ، و proj4 ، و WKT ، و GML ، و JSON ... في الشكل 5.1 ، يوجد مثال لنظام إحداثيات WGS84 برمز EPSG 4326.

الشكل 5.1: مثال على استخدام http://spatialreference.org مع إمكانية تنزيل معلمات نظام مرجعي منسق في تدوينات متعددة.

يتم إعطاء مثال على الحساب المباشر لإسقاط Gauss-Krüger:

عند تنفيذ الأمر proj ، من المتوقع أن يقوم المستخدم بإدخال إحداثيات ناقصة الشكل عبر محطة طرفية أو من ملف نصي للحصول على إحداثيات مستطيلة. باستخدام وظيفة لينكس ، يمكن تنفيذ الأمر مباشرة من سطر الأوامر.

في حسابات الخرائط العكسية ، من الضروري إدخال الأمر -I ، والذي يجب أن يتبعه إدخال إحداثيات مستطيلة ، ونتيجة لذلك ، يتم الحصول على إحداثيات بيضاوية (خطوط الطول والعرض).

يتضح تحويل الإحداثيات من نظام إلى آخر من خلال مثال التحويل من نظام حالة Gauss-Krüger القديم (Bessel ellipsoid و Hermannskogel datum) إلى النظام المرجعي للإحداثيات UTM الجديد لصربيا (GRS80 إهليلجي مع مرجع ETRS لصربيا):

يتم أيضًا تقديم مثال للتحويل من نظام Gauss-Krüger لصربيا إلى WGS84 ، حيث يتم تعريف WGS84 باستخدام كود EPSG ، ويمكن العثور على تفاصيل حول الوظيفة على: http://proj4.org/apps/cs2cs.html.

ال مشروع 4 يتم تنفيذ المكتبة في العديد من برامج نظم المعلومات الجغرافية ويمكن استخدامها بسهولة عبر واجهة رسومية.


1 إجابة 1

ثم prasters = readandproject (c ("file1.nc"، "file2.nc")) يجب أن ترجع قائمة اثنين من النقطيات المتوقعة من أسماء الملفات. مؤامرة (prasters [[1]]) لرؤية الأولى.

أيضًا ، قمت بتحميل أحد البيانات النقطية في QGIS وتجاوزت CRS إلى WGS84 (epsg: 4326) وقارنته بطبقة OpenStreetMap الأساسية ، وبدا الارتباط جيدًا حتى دقة البيانات النقطية.

هذا أنيق - بشكل غريب ، يعطي spTransform خطأ "غير قادر على العثور على طريقة موروثة للوظيفة" ولكن استخدام projectRaster هنا يمكّنه من التشغيل. لدي ملف شكل حدود دولة قمت بإعادة إسقاطه وإضافته إلى المؤامرة وهو يتطابق بشكل جيد - هل هذا كافٍ لأكون واثقًا من أنه 4326؟ (أقدر حقًا مساعدتك ، ما زلت عالقًا الآن!)


2 إجابات 2

للتحويل من منطقة الطول / العرض إلى منطقة متساوية ألبرز ، من مقالة ويكيبيديا هذه حول إسقاط ألبرز:


يمكن تحويل الإحداثيات من مسند كروي إلى إحداثيات إسقاط مخروطية متساوية المساحة من Albers مع الصيغ التالية ، حيث & # 955 هو خط الطول ، & # 9550 خط الطول المرجعي ، & # 966 خط العرض ، & # 9660 خط العرض المرجعي و & & # 9661 و & # 9662 المتوازيات القياسية:


وفقًا لـ O.S. نظرية آدمز العامة للإسقاطات المكافئة (1945) (ص 37 ، من المقال وليس PDF):


إلى جانب تمثيل نصفي الكرة الأرضية الموصوف للتو ، فإنه يحدث أحيانًا
رغبت في تمثيل العالم كله على خريطة واحدة. إذا كنت ترغب في الحصول على مساحة متساوية
من هذا النوع ، سيكون من الضروري استخدام الإسقاط المخروطي بالحد الأدنى
تشوهات بين القطب الشمالي وخط العرض 50 و 186 جنوبا. ما وراء التشوه
لن يكون العرض الموازي لـ 50 & # 186 جنوبًا مزعجًا حيث لا توجد أرض ذات أهمية بعد ذلك
تلك النقطة ، حيث أن طرفًا فقط من أمريكا الجنوبية يمتد جنوبًا. القطب الشمالي
يجب أن يؤخذ على أنه المركز ويجب أن يتم الفصل عند خط الطول 170 & # 186 غربًا
الذي يمر عبر مضيق بيرينغ ولا يلتقي بأي مساحة من الأرض. هذا الإسقاط
يتوافق مع م= 0.432 لا ينتج عنها أي تشوه على طول الموازي
18 & # 18625 'جنوبًا في القطب الشمالي ، نقطة فريدة من الإسقاط ، 2 & # 948 يصل إلى
118 & # 18626 '. أكبر قيمة لـ 2 & # 948 إلى جانب هذه النقطة هي 58 & # 18643 'من أ& # 178 ، 1.710 و أ², 2.924.



نظام كووردينات

Man Merke sich (für Anwendungen mit Schweiz-bezug) folgendes:

فور übriges Europa / Deutschland EPSG: 25832 (منطقة ETRS89 / UTM 32N). Wenn der Liegenschaftskataster von EPSG: 31467 (DHDN / 3-degree Gauss-Kruger zone 3) auf epsg: 25832 umgestellt wird ، erfolgt oft auch eine Bereinigung (Transformation، Beseitigung historyischer Fehler). Es reicht daher nicht، die Standard-Formeln für diese Koordinatensysteme anzuwenden. Es bleibt ein Restfehler von 1/2 bis 3 Metern je nach Gebiet. Man muss dann zusätzlich eine Passpunkt-Transformation nach NTv2 durchführen. Als Passpunkt-Datei kann z.B. Beta2007.gsb verwendet werden: https://duckduckgo.com/؟q=NTv2+BETA2007.gsb

  • سيهي إنكل. Formeln und Software (u.a. Applets): http://www.ottmarlabonde.de/
  • خطوط الطول / خطوط الطول / الطول / الطول / خطوط العرض ؟:
    • Die geographische Breite (latitude، "Norting") hat mit dem Äquator einen natürlichen Nullpunkt mit +/- 90 in nördlicher und südlicher Richtung.
    • Die geographische Länge (خط الطول ، "Easting") ist ein Winkel ausgehend vom Nullmeridian (0 °) bis 180 ° in östlicher und 180 ° in westlicher Richtung.
    • Bei Webkarten wird meist lon / lat - أيضًا X / Y ، شرقًا / شمالًا (z.B. 47.22 8.82 für Rappi) - erwartet.
    • 50٪ من الأدوات التي تم إصدارها بالفعل. (سيهي http://www.macwright.org/lonlat/)