أكثر

إسقاط معين ونظام إحداثيات جغرافية WGS84 غير متوقع

إسقاط معين ونظام إحداثيات جغرافية WGS84 غير متوقع


سأقوم بتقديم ملف شكل للمراجعة ولكن المتطلبين الأولين جعلني أشعر بالارتباك. هل هذه المتطلبات متضاربة أم أنني لا أفهم السؤال؟

متطلبات:

  1. يجب أن يحتوي ملف الشكل على إسقاط معين مع ملف .prj مصاحب.

  2. يجب أن يستخدم ملف الشكل نظام إحداثيات جغرافي WGS84 غير متوقع (جغرافي).

سوف أقوم بتحويل البيانات الأصلية من ملف kml. والذي يتم تعيينه تلقائيًا على نظام إحداثيات WGS 1984 عند تصديره إلى ملف الشكل. هل هناك طريقة لتعيين الإسقاط؟


إنه أمر محير وقد تطلب توضيحًا من الأستاذ. ربما أراد الأستاذ أن يكون كل متطلب شيئًا واحدًا مميزًا. كان من الممكن أن يكتب:

  1. يجب أن يحتوي ملف الشكل على إسقاط معين مع ملف .prj مصاحب ويجب أن يكون هذا الإسقاط المعين نظام إحداثيات جغرافي WGS84 غير متوقع (جغرافي).

ومع ذلك ، أعتقد أن جزءًا من الالتباس هو استخدام "الإسقاط" في المطلب الأول. في الماضي الضبابي ، استخدم ArcInfo Workstation مصطلح "الإسقاط" عندما كان يجب أن يستخدم نظام إحداثيات أو نظام إحداثي مرجعي أكثر صحة الآن. استمرت هذه المصطلحات في بعض الأماكن في برنامج ArcGIS ، لا سيما في استخدام .prj للملف الذي يحتوي على معلومات نظام الإحداثي المرجعي وفي أداة تعريف الإسقاط.


باستخدام أداة المشروع (إدارة البيانات) ، يجب أن يحقق لك نتائج! إذا كنت بحاجة إلى تعيين نظام إحداثي معروف لمجموعة بيانات بنظام إحداثي غير معروف ، فإن أداة تعريف الإسقاط (إدارة البيانات) تقوم بذلك.


تنسيق النظم والإسقاطات

أحد المبادئ الأساسية لنظام المعلومات الجغرافية هو أنه يجب محاذاة طبقات البيانات مكانيًا حتى يتم تحليلها بدقة. عندما لا تتم محاذاة طبقتين (أو أكثر) ، يجب علينا تحويلهما إلى نظام مرجعي مكاني مشترك. تناقش هذه الصفحة مفاهيم أنظمة الإحداثيات والإسقاطات ، وفي النهاية ، تقدم إرشادات حول كيفية المشروع وإعادة المشروع.

عادة ما يتم تصور معظم أعمال نظم المعلومات الجغرافية على مستوى مع ميزات الخريطة التي تمثل المعالم المكانية على سطح الأرض. تعتمد مواقع ميزات الخريطة على نظام إحداثيات مستوي معبر عنه في إحداثيات x و y ، بينما تعتمد مواقع الميزات المكانية على سطح الأرض على نظام إحداثيات جغرافي معبر عنه بقيم خطوط الطول والعرض.

يقوم إسقاط الخريطة بجسر نوعين من أنظمة الإحداثيات. الإسقاط يحول سطح الأرض إلى مستوى.

سيتم قياس مجموعات البيانات التي نجمعها حتمًا من أنظمة مختلفة ، لذا يجب معالجتها عن طريق الإسقاط وإعادة الإسقاط قبل استخدامها معًا. يحول الإسقاط مجموعات البيانات من الإحداثيات الجغرافية إلى الإحداثيات المسقطة وتحول إعادة الإسقاط من نوع واحد من الإحداثيات المسقطة إلى نوع آخر.

*ملاحظة & # 8211 ArcGIS (وحزم البرامج الأخرى) لديه القدرة على & # 8220 مشروع سريع & # 8221. هذا يعني أن البرنامج لديه القدرة على التعرف عندما يكون لطبقتين إسقاطات مختلفة وإجراء تعديلات بحيث تتم محاذاة بصريًا. في حين أن هذا أمر جيد لإنشاء خرائط مرئية فقط دون استخدام إمكانات التحليل الخاصة بـ GIS ، يجب أن تدرك أن هذا لا يعني أن العلاقات المكانية صحيحة. لضمان حساب أدوات التحليل مثل المنحدر والجانب ومستجمعات المياه وما إلى ذلك بشكل صحيح ، يجب إسقاط الطبقات على نفس نظام الإحداثيات. (تجدر الإشارة أيضًا إلى أن أول طبقة بيانات تمت إضافتها إلى مستند ArcMap تحدد النظام الإحداثي لإطار البيانات إلا إذا قمت بتغيير الخصائص يدويًا.)

نظم الإحداثيات الجغرافية

تستخدم أنظمة الإحداثيات الجغرافية إحداثيات خطوط الطول والعرض على سطح الكرة. يعمل كل من Prime Meridian و Equator كخطوط أساس لنظام الإحداثيات الجغرافية. وبالتالي ، فإن تدوين الإحداثيات الجغرافية يشبه إحداثيات المستوى مع خط الطول = إلى x وخط العرض = إلى قيم y. يمكن أن تكون هذه الإحداثيات موجبة أو سالبة. تكون قيم خط الطول الموجبة في نصف الكرة الشرقي ، والسالبة في الغرب. تكون قيم خط العرض الموجبة شمال خط الاستواء سالبة إلى الجنوب. لاحظ أنه يمكن التعبير عن القياسات الزاويّة بالدرجات-الدقائق-الثواني أو الراديان.

لتعيين المعالم المكانية على سطح الأرض ، يجب اختيار نموذج يقترب من السطح. أبسط نموذج هو الكرة ، لكن الأرض ليست كرة مثالية لأنها أوسع على طول خط الاستواء منها بين القطبين. التقريب الأفضل هو شكل كروي أو إهليلجي. أ المسند يستخدم لإنشاء مرجع أو قاعدة لقياس الإحداثيات الجغرافية. يتكون المسند من أصل ومعلمات الشكل الكروي المحدد. لقد طورت العديد من البلدان بياناتها الخاصة ، لذلك تتوفر أنظمة إحداثيات متعددة. في الولايات المتحدة ، يوجد كلارك 1866 ، NAD27 (مرجع أمريكا الشمالية) ، NAD83 ، GRS80 (النظام المرجعي الجيوديسي). ستجد معظم المعلومات التي ستجدها في NAD27 أو NAD83 أو WGS84 (النظام الجيوديسي العالمي) ، لكن كن على دراية بأن هناك الكثير يمكنك أن تتعثر عليه.

نظم الإحداثيات المتوقعة

تستخدم أنظمة الإحداثيات المتوقعة (أو إسقاطات الخريطة) تحويلًا رياضيًا لتحويل إحداثيات خطوط الطول والعرض إلى سطح مستو. بمعنى آخر ، يعتمد نظام الإحداثي المسقط على نظام إحداثيات جغرافي. على عكس نظام الإحداثيات الجغرافي ، فإن نظام الإحداثيات المسقط له أطوال وزوايا ومساحات ثابتة عبر البعدين.

بعض إسقاطات الخرائط الأكثر استخدامًا هي: Transverse Mercator و Lambert Conformal Conic و Albers Equal-Area Conic و Equidistant Conic.

أكثر أنظمة الإحداثيات المتوقعة شيوعًا هي نظام الشبكة المستعرض العالمي (UTM) ونظام الشبكة العالمي المجسم القطبي (UPS) ونظام تنسيق مستوى الدولة (SPC).

غالبًا ما يتم استخدام نظام الإحداثيات المتوقع وإسقاط الخريطة بالتبادل ، ولكن عادةً ما يتم تصميم أنظمة الإحداثيات المسقطة لإجراء حسابات مفصلة. هناك الكثير من المواد الرائعة المتاحة إذا كنت ترغب في قراءة المزيد عن هذا & # 8230

أهم شيء يجب تذكره هو أن إحداثيات الموقع يمكن أن تتغير اعتمادًا على الإسناد والشكل الكروي الذي تستند إليه هذه الإحداثيات. أثناء العمل مع البيانات ، تحتاج إلى معرفة ما هو الإسقاط والحصول على معلومات نظام الإحداثيات الصحيحة المرتبطة به حتى تتطابق الطبقات الخاصة بك.

المزيد عن التوقعات & # 8230

GCS مقابل الإسقاط أو لماذا تحتاج الطبقات إلى ملف متوقعة نظام الإحداثيات

سيكون للكثير من البيانات الأولية التي نجمعها من الوكالات الحكومية ومصادر بيانات نظم المعلومات الجغرافية العامة الأخرى نظام إحداثيات جغرافي فقط. في بعض الأحيان يتم تضمين ملفات البيانات الوصفية مع البيانات. في أوقات أخرى ، ستحتاج إلى البحث عن المعلومات التي تخبرك بكيفية عرض البيانات. قد تحتوي الملفات على ملف الإسقاط مقترنًا بها بالفعل ، أو قد تضطر إلى إنشاء هذا الملف باستخدام المعلومات المقدمة.

يستخدم نظام الإحداثيات الجغرافية خطوط الطول والعرض للإشارة إلى الأماكن على الأرض ، مقاسة بالزوايا وليس قياسات المسافة. من أجل تصوير المعلومات على الخريطة وتحليل البيانات بدقة ، يجب أن تحتوي بياناتنا على إسقاط مشترك للخريطة. هذا يعني أن GCS ليست كافية لترجمة البيانات - يجب أن تحتوي البيانات على نظام تنسيق متوقع ، أو بمعنى آخر ، أن يتم تحويلها من الكرة الأرضية إلى المستوى.

عامل z

عامل z هو عامل تحويل يستخدم لضبط القياسات الرأسية والأفقية في نفس وحدة القياس ، على وجه التحديد ، عدد الوحدات الرأسية (وحدات z) في كل وحدة أفقية. على سبيل المثال ، إذا كانت الوحدات الأفقية للسطح بالأمتار وكان ارتفاعه (ع) يقاس بالأقدام ، فإن العامل z هو 0.3048 (عدد الأمتار في القدم). هذا يجعل معرفة مصدرك والاحتفاظ بالبيانات الوصفية في جميع ملفاتك أمرًا مهمًا.

"عندما نقوم بتنزيل DEMs بتنسيق نقطي ، يكون المرجع المكاني عادةً نظام إحداثيات جغرافي (GCS). غالبًا ما ينتج عن استخدام DEMs لإنشاء ظل تلال بالقيم الافتراضية صورة ذات مظهر أكثر من اللازم. يحدث هذا لأن الوحدات الخطية ليست ولا يمكن تعريفها لنظام GCS. نظرًا لأن hillshade (أو المنحدر) يحتاج إلى وحدات خطية لأداء الوظيفة ، فإنه يفترض أن الوحدة الخطية (x ، y) هي نفسها وحدة الارتفاع (z). تحدث المشكلة عندما تختلف الوحدات الخطية لنظام GCS عن الوحدات z الخاصة بـ DEM ، مثل الدرجات العشرية (والتي ستختلف عبر مدى مجموعة البيانات اعتمادًا على خط العرض) ، مع وحدة z بالأمتار أو الأقدام. هناك طريقتان لتجنب هذه المشكلة: 1) مشروع DEM باستخدام أداة Project Raster بحيث يتم تحديد الوحدات الخطية (الوحدة الخطية هي خاصية ملازمة لأنظمة الإحداثيات المتوقعة) ، أو 2) استخدام معلمة z-factor الاختيارية في أداة hillshade (التي تضرب قيمة الدرجة العشرية في عامل التحويل لإنتاج قياس بالأقدام أو الأمتار). فيما يتعلق بأفضل الممارسات ، نوصي بإسقاط DEM قبل إنتاج ظل التلال أو إجراء أي تحليل. إذا كان من الضروري الاحتفاظ بـ DEM في GCS ، فإن معرفة القيم المناسبة لعامل z الاختياري أمر ضروري. ستختلف القيم الدقيقة بناءً على خط العرض لمجموعة البيانات ". - مركز رسم الخرائط ESRI

قد تكون أنظمة التنسيق والإسقاطات محيرة ، خاصة عند القراءة عنها فقط. ستحتاج إلى فتح ArcMap / ArcCatalog واستكشاف بياناتك والأدوات التي تمت مناقشتها أدناه. قبل معالجة أي بيانات ، قد ترغب في إنشاء نسخ عمل للتأكد من الحفاظ على الملفات الأصلية سليمة.

أين هي أدوات تحديد الإسقاطات وبيانات إعادة المشروع؟

يمكن العثور على أدوات التعريف وبيانات المشروع في ArcCatalog و ArcToolbox. في ArcCatalog ، عند النقر فوق طبقة ، في النافذة الرئيسية أسفل علامة تبويب البيانات الوصفية / المكانية ، يمكنك عرض أنظمة الإحداثيات الحالية (أو سيظهر غير معروف إذا لم يكن هناك أي شيء). مع تمييز الطبقة ، يمكنك الانتقال إلى علامات التبويب File & gt Properties / XY Coordinate System أو Z Coordinate System لتحديد نظام إحداثي محدد مسبقًا ، أو استيراد نظام إحداثي من طبقة أخرى ، أو إنشاء نظام إحداثي مخصص ، أو تعديل النظام الحالي. سيؤدي هذا إلى معالجة الملف الحالي.

طريقة أخرى هي استخدام ArcToolbox & gt Data Management Tools & gt Projections and Transformations.

ضمن Projection and Transformations ، يتم استخدام Define Projection في حالة عدم وجود نظام إحداثي مرتبط بالبيانات وتحتاج إلى إنشاء ملف الإسقاط. اعتمادًا على ما إذا كانت بياناتك متجهة أو نقطية ، ستحدد أداة إعادة الإسقاط التي تستخدمها. إذا كانت لديك بيانات الميزة (المتجه) ، فاستخدم Feature & gt Project. إذا كانت لديك مجموعة بيانات نقطية ، فاستخدم Raster & gt Project Raster.

كيف أختار إسقاط الخريطة الذي يجب استخدامه؟

ضع في اعتبارك الاستخدام الأساسي لقاعدة البيانات (map & # 8217s ، project & # 8217s). غالبًا ما تحدد قواعد البيانات المُنشأة للاستخدام الحكومي من قبل المنظمة. تعد توقعات المنطقة المتساوية جيدة للخرائط الموضوعية أو التوزيعية. تعتبر الإسقاطات المطابقة جيدة للعرض التقديمي ، على الرغم من أنه يمكنك استخدام منطقة متساوية أو حل وسط أيضًا. عادة ما تكون الملاحة مركاتور ، أو بعيدة أو متساوية البعد.

سيساعدك المدى الذي سيتم تعيينه على الخريطة في الاختيار. هل هو العالم أم قارة أم دولة؟ يلعب الموقع أيضًا عاملاً - هل هو قطبي أم خط وسط أم استوائي؟

على الأرجح ، نظرًا لأن مصممي المواقع يركزون على مناطق الأرض الصغيرة نسبيًا ، فإن تفاصيل إسقاط الخريطة ستكون أقل أهمية ، وعند التصميم تحت حجم الدولة ، من المحتمل أن تنظر إلى Universal Transverse Mercator Zones أو State Plane Zones.

يعرض إطار بيانات ArcMap البيانات باستخدام الطبقة الأولى التي تمت إضافتها. ومع ذلك ، قد لا يكون هذا هو الخيار الأفضل نظرًا لموقع الخريطة والغرض منها. إذا استكشفت بياناتك ، فمن المحتمل أن تتعرف على الإسقاط الذي سيعمل بشكل أفضل. سترغب على الأرجح في اختيار النظام الأكثر استخدامًا بين بياناتك.

التخمينات المتعلمة حول طبقة CRS # 8217s

الجوانب الحرجة لنظام الإبلاغ عن المفقودين التي يجب تحديدها بشكل صحيح هي:

& # 8211 طريقة الإسقاط ، أو نظام الإحداثيات الجغرافية (خطوط الطول / العرض) غير المتوقعة ونموذج الأرض

يتم اختيار CRS المستخدم في مجموعة بيانات معينة من قبل منشئي البيانات بناءً على الموقع والمدى والغرض والسياق السياسي لنشاط جمع البيانات. من الأفضل دائمًا العثور على البيانات الوصفية الرسمية لمجموعة البيانات للتأكد من تفاصيل CRS الخاصة بها ، ولكن في هذه الحالة البدائية لمشاركة البيانات التي نجد أنفسنا فيها اليوم ، غالبًا ما تكون هذه البيانات الوصفية مفقودة وعلينا التخمين. يمكن أن يكون المنطق التالي مفيدًا لتخمين النظام الإحداثي للخريطة:

الصور وملفات CAD قد يكون لها نظام إحداثيات تعسفي تمامًا. سيكون أصل الصورة غير المحددة جغرافيًا في الزاوية اليسرى العلوية ، وستكون وحداتها واحدة لكل بكسل. غالبًا ما يكون أصل مجموعات بيانات CAD في الزاوية اليسرى السفلية من الصفحة وقد تحتوي على وحدات من بوصات الصفحة. في هذه الحالة ، يجب أن تبحث عن وثائق حول الإسناد الجغرافي للصور وبيانات CAD.

من المحتمل أن تستخدم مجموعات البيانات الجغرافية التي تغطي مساحة واسعة جدًا (أكبر من الولاية) خطوط الطول والعرض غير المتوقعة (GCS) لإحداثياتها. في هذه الحالة ، تكون الوحدات دائمًا تقريبًا درجات عشرية.

إذا كانت مجموعة البيانات عالمية وتم إنشاؤها بعد عام 1990 أو نحو ذلك ، فمن المحتمل أن يكون نموذج الأرض هو الكرة الجيوديسية العالمية لعام 1984.

إذا كانت مجموعة البيانات وطنية أو قارية في النطاق ، فمن المحتمل أن يكون نموذج الأرض مرجعًا محليًا ، مثل مرجع أمريكا الشمالية لعام 1983 (NAD83) أو نادرًا ، NAD27. الدول الأخرى لديها نماذج أرضية وطنية خاصة بها.

عادةً ما تستخدم مجموعات البيانات التي يتم جمعها بواسطة وكالات نظم المعلومات الجغرافية بالولاية أو الحكومات المحلية داخل الولاية نظام إحداثيات مستوى الولاية هذا & # 8217s. تحتوي أنظمة طائرة الدولة على وحدات إما أقدام أو أمتار.

من المرجح أن تستخدم مجموعات البيانات التي تم جمعها كجزء من سلسلة خرائط وطنية أو دولية على نطاق واسع (مفصلة) الحالة المناسبة المحددة في نظام Universal Transverse Mercator. تكون إحداثيات UTM دائمًا مترًا تقريبًا.

أنظمة الإحداثيات غير المعروفة

إذا حصلت على بيانات لا تحتوي على نظام إحداثي محدد - وهذا أمر شائع خاصة مع البيانات قبل 2002 أو نشأت من ما قبل ArcGIS 8.2 - يمكنك القيام ببعض الأشياء لمحاولة التعرف عليها. انظر أولاً لمعرفة ما إذا كان هناك ملف بيانات وصفية مرفق بالبيانات. نظرة ثانية من خلال وثائق المصدر. إذا كنت لا تزال لا تعرف ما هو النظام الإحداثي ، فإن ArcGIS يأتي مع "بيانات المقارنة" التي يمكنك استخدامها لمحاولة التعرف.

أضف الطبقة غير المعروفة إلى خريطة فارغة & gt أضف طبقة مقارنة (الافتراضي هو C: Program Files ArcGIS Reference System - على سبيل المثال: للبيانات داخل الولايات المتحدة = usstpln83.shp) & gt View & gt Data Frame Properties & gt Coordinate System Tab & gt Select & gt أنظمة الإحداثيات المحددة مسبقًا & gt المتوقعة وطائرة الدولة gt

واحدًا تلو الآخر ، قم بتوسيع المجلدات وانقر فوق ملف إسقاط State Plane وانقر فوق Apply & gtAssign State Plane Zones حتى يستقر usstpl83.shp في مكانه وتظهر البيانات ذات النظام الإحداثي غير المعروف في المكان الصحيح ، ضمن الحالة المناسبة.

إذا لم يتم ترتيب البيانات بعد اختبار خيارات State Plane ، فاستخدم ملفات UTM.

إذا كنت لا تزال غير قادر على تحديد النظام الإحداثي ، فمن المرجح أن تكون البيانات في نظام إحداثيات مخصص. سوف تحتاج إلى مزيد من التحقيق في المصدر.


بعد تجربة الكثير من الأشياء وقراءة العديد من الوثائق ، وجدت أخيرًا شيئين:

بادئ ذي بدء ، توجد معلمة الدقة والتسامح في فئة featureClass التي تسمح بضبط دقة العملية المغلقة. يمكنك رؤيتها في ArcCatalog في خصائص featureClass:

ثم اكتشفت أنه حتى مع وجود تسامح أفضل ، لا يزال الكائن ثلاثي الأبعاد غير قريب من ثلاثي الأبعاد في WGS84.

يبدو أن المعالجة الجغرافية لها مشكلات مع أنظمة الإحداثيات غير المتوقعة. حاولت إنشاء الشكل في النظام المسقط ، وتخزينه في WGS84 ثم عرضه مرة أخرى على نظام الإحداثيات المسقط ، والآن أصبح قريبًا تمامًا من الأبعاد الثلاثية. :)

لذلك تذكر أن تعمل في نظام الإحداثيات المسقطة عندما تريد استخدام المعالجة الجغرافية.


EPSG 4326 مقابل EPSG 3857

غالبًا ما يتم تحديد نظام التنسيق الجغرافي برقم EPSG. نظام التنسيق الأكثر استخدامًا في تطبيقات رسم خرائط الويب هما EPSG: 4326 و EPSG: 3857. ولكن ما الفرق بين الاثنين !؟

  • EPSG: 4326 (المعروف أيضًا باسم WGS84 ، غير متوقع) هو نظام إحداثيات جغرافي غير متعلق بالمشروع. إنه خطوط عرض GPS الطويلة. وحداته هي درجات عشرية. لا يمكن عرض EPSG: 4326 بطريقة ذات معنى على خريطة مسطحة.
  • EPSG: 3857 (المعروف أيضًا باسم Pseudo-Mercator أو Spherical Mercator أو Web Mercator) هو نظام إحداثيات متوقع. هذا هو نظام الإحداثيات الذي تستخدمه خرائط Google وجميع تطبيقات خرائط الويب الأخرى تقريبًا.

غالبًا ما يتم تخزين البيانات في EPSG: 4326 وعرضها بتنسيق EPSG: 3857 أيضًا ، قد تأخذ واجهة برمجة تطبيقات الخرائط خطوط الطول والعرض (مثل EPSG: 4326) كمدخل ولكن عندما يتم عرض هذه الإحداثيات على الخريطة ، سيتم عرضها على خريطة استنادًا إلى إسقاط ويب مركاتور (مثل EPSG: 3857) .

للحصول على مناقشة أفضل وأكثر تعمقًا لهذا الموضوع ، ألق نظرة على EPSG 4326 مقابل EPSG 3857 (الإسقاطات والمراجع وأنظمة الإحداثيات والمزيد!) بواسطة Lyzy Diamond.


إذا كانت جميع بياناتك في ملف الخريطة في نفس الإسقاط ، فلن تضطر إلى تحديد أي كائنات إسقاط. سيفترض MapServer أن جميع البيانات في نفس الإسقاط.

فكر في كائن الإسقاط على مستوى MAP باعتباره إسقاط الإخراج الخاص بك. يجب أن تكون قيم EXTENT و UNITS على مستوى MAP في وحدات إسقاط الإخراج. أيضًا ، إذا كان لديك طبقات في إسقاطات أخرى (بخلاف الإسقاط على مستوى MAP) ، فيجب عليك تحديد كائنات PROJECTION لتلك الطبقات ، لإخبار MapServer بالإسقاطات الموجودة فيها.

إذا قمت بتحديد إسقاط على مستوى MAP ، ثم كائن إسقاط LAYER واحد آخر ، فسيفترض MapServer أن جميع الطبقات الأخرى موجودة في الإسقاط المحدد على مستوى MAP.

ارجع دائمًا إلى ملف EPSG بأحرف صغيرة ، لأنه اسم ملف صغير ، وفي أنظمة Linux / Unix ، تكون هذه المعلمة حساسة لحالة الأحرف.

إذا تلقيت خطأ مثل & quotmsProjectRect (): خطأ في مكتبة الإسقاط. فشلت جميع النقاط في إعادة طرحها& quot تحقق بالتأكيد من أنك قمت بتعيين إسقاط (مستوى MAP) ومدى الإخراج بشكل صحيح ، بالإضافة إلى كتلة الإسقاط لكل طبقة من طبقاتك (مصدر الإسقاط الخاص بهم).


EUREF-FIN ، تحقيق ETRS89 في فنلندا ، 2003 / 2005-

استبدل تحقيق EUREF-FIN و ETRS89 في فنلندا نظام الإحداثيات الوطني الفنلندي KKJ.

أنشأ المعهد الجيوديسي الفنلندي إطارًا مرجعيًا يسمى EUREF-FIN ، وهو ثابت للإطار المرجعي EUREF89 على مستوى أوروبا. EUREF89 هو تحقيق لـ ETRS89. يتطابق EUREF-FIN مع WGS84 عند مستوى العداد (الفرق لعام 2012 بنسبة 80 سم) وبالتالي يمكن اعتبار EUREF-FIN و WGS84 لجميع أغراض رسم الخرائط والمخططات نفس الشيء.

تم تعريف تحقيق نظام الإحداثيات لعموم أوروبا ETRS89 في فنلندا (EUREF-FIN) في التوصية العامة رقم 196 (JHS 196 ، JUHTA - اللجنة الاستشارية لإدارة المعلومات في الإدارة العامة). في خدمات الخرائط والمعلومات المكانية الوطنية ، يوصى باستخدام ETRS89 (EUREF-FIN) بدلاً من نظام الإحداثيات KKJ.

تم تحديد إسقاطات الخريطة وإحداثيات المستوى المستخدمة مع EUREF-FIN بالإضافة إلى طرق ومعلمات تحويل البيانات الدقيقة بين إحداثيات EUREF-FIN و KKJ في التوصية العامة 197 (JHS 197 ، JUHTA - اللجنة الاستشارية لإدارة المعلومات في الإدارة العامة).

في الاستخدام على مستوى الدولة ، يوصى باستخدام ETRS89-TMnn -project (UTM، nn = رقم المنطقة). في فنلندا ، يتم استخدام الإسقاط ETRS-TM35 في جميع أنحاء البلاد ، وبالتالي يُطلق عليه اسم ETRS-TM35FIN ، حيث يتم استخدام FIN لعرض المنطقة غير القياسي.

في خدمات الخرائط والمعلومات المكانية المحلية ، من الممكن استخدام Gauss-Kr ger -project المسمى ETRS-GKn ، حيث n هي (أقرب) خط الطول المركزي.

يصف الجدول 8 معلمات الإسقاط لإحداثيات الشبكة المستخدمة في فنلندا. لأغراض المقارنة أيضًا يتم تضمين معلمات إسقاط KKJ.

الجدول 8 ، معلمات الإسقاط لإحداثيات الشبكة المستخدمة في فنلندا
تنبؤ بيضاوي خط الطول المركزي الشرق الكاذب عامل النطاق عند خط الطول المركزي عرض المنطقة
ETRS-TM35FIN GRS80 27 500000 0.9996 13
ETRS-TMn ، ن = 34،35،36 GRS80 21,27,33 500000 0.9996 6
ETRS-GK GRS80 19,20. 31 ن 500000 ، ن = 19،20. 31 1.0000 1
KKJ دولي 1924 18,21,24,27,30,33 n500000 ، ن = 0،1. 5 1.0000 3

GRS80 الإهليلجي المرجعي المستخدم في التحويل بين إحداثيات 3D X و Y و Z والإحداثيات الجيوديسية. الفرق بين GRS80 و WGS84 الإهليلجيات صغير جدًا بحيث يمكن تجاهله في معظم التطبيقات. في الجدول 9 ومع ذلك ، فإن المعلمات لكل من الأشكال الإهليلجية والمقارنة بين المعلمات.

الجدول 9 ، GRS80 و WGS84 الإهليلجيات
معامل وصف وحدة WGS84 GRS80 WGS84-GRS80
أ ، د نصف المحور الرئيسي متر 6378137 6378137 0
F ، DF تسطيح 1/298.257223563 1/298.257222101 -0.000000164423..

خرائط جديدة

اعتبارًا من عام 2003 ، تم نشر جميع الخرائط البحرية الجديدة في EUREF-FIN (appr. WGS 84). تطبق هذه المخططات البحرية الجديدة رموز مخطط INT الدولي. نظرًا لأن المياه الضحلة مطبوعة باللون الأزرق وفقًا لرموز INT ، فإن المخططات الملاحية الجديدة تسمى "المخططات البحرية الزرقاء" بينما تسمى المخططات البحرية القديمة "المخططات البحرية الخضراء" بناءً على اللون الأخضر لمناطق الأرض. ستكون الفترة الانتقالية ، التي يتم خلالها استخدام المخططات البحرية الجديدة والقديمة بالتوازي ، من 4 إلى 5 سنوات.

بدءًا من عام 2005 ، ينتج مسح الأراضي الوطني الفنلندي خرائط طبوغرافية جديدة في EUREF-FIN. ستكون الفترة الانتقالية ، التي يتم خلالها استخدام الخرائط الطبوغرافية الجديدة والقديمة بالتوازي ، عدة سنوات. في الخرائط الجديدة ، تمت طباعة شبكة ETRS-TM35FIN مع تقاطعات سوداء ، وطُبعت ثلاث شبكات UTM TM34 و TM35 و TM36 باللون الأحمر والإحداثيات الجغرافية مطبوعة باللون الأزرق. لا يتم طباعة شبكات ETRS-GK على الخرائط الأساسية.


1 إجابة 1

ألقيت نظرة على التعليمات البرمجية الخاصة بك وخمنت ما تحاول تحقيقه على الأرجح. لكن الطريقة التي تتعامل بها مع الأشياء مختلفة أكثر مما يجب أن تكون عليه. هناك طريقة بسيطة لتحقيق ذلك. إلى حد بعيد ، أسهل طريقة لتحقيق ذلك هي باستخدام تلك الأدوات الموجودة في الحزمة R، sf. اعلم أن الحزمة sf هي حزمة أحدث من الحزمة sp. وتوفر حزمة sf أدوات سهلة الاستخدام لإنجاز هذه المهام.

الكود أدناه يختلف إلى حد ما عن الكود الخاص بك. تم استخدام مصفوفة من عمودين بدلاً من إطار البيانات المكون من ثلاثة أعمدة.

تم إنشاء نقاط هندسة المعالم البسيطة من المصفوفة. ثم تم إنشاء كائن عمود المعلم البسيط من نقاط الهندسة. ثم تم إنشاء المؤامرة.


لماذا هناك الكثير من التحولات؟

بين أي نظامي إحداثيات جغرافية ، قد يكون هناك تحويلات صفرية أو واحدة أو عدة تحويلات. لا تحتوي بعض أنظمة الإحداثيات الجغرافية على أي تحويلات معروفة للجمهور لأن هذه المعلومات تعتبر ذات أهمية إستراتيجية للحكومة أو الشركة. بالنسبة للعديد من GCS ، توجد تحويلات متعددة. قد تختلف حسب مجالات الاستخدام أو حسب الدقة. تعكس الدقة عادة طريقة التحويل. تميل الطرق المستندة إلى الملفات مثل NTv2 و NADCON إلى أن تكون أفضل من الأساليب القائمة على المعادلات مثل ترجمة مركزية الأرض وإطار التنسيق. لمزيد من المعلومات حول الأساليب ، راجع طرق التحويل الجغرافي.

بغض النظر عن الطريقة المستخدمة ، تم تصميم كل تحويل لمنطقة معينة ، ويمكن تقديم الحجج لتطبيق كل تحويل. أحد الاعتبارات المهمة هو الاتساق ، باستخدام نفس التحويل في كل مرة ، للتحول بين نظامي إحداثيات جغرافيين. نظرًا لوجود العديد من التحويلات ، لا تقوم أدوات ArcGIS عمومًا بتعيين تحويل معين لزوج من أنظمة الإحداثيات الجغرافية. للحصول على قوائم بالتحويلات والأساليب ومجالات الاستخدام المتاحة ، راجع ملف geographic_transformations.pdf هذا.


الحجج

حرف. اسم سلسلة proj4 المراد إرجاعها. تشمل القيم المحتملة ما يلي:

AlbersNA مخروط متساوي المساحة لأمريكا الشمالية: + proj = aea + lat_1 = 29.5 + lat_2 = 45.5 + lat_0 = 37.5 + lon_0 = -96 + x_0 = 0 + y_0 = 0 + ellps = GRS80 + datum = NAD83 + وحدة = m + no_defs

madAlbers Albers مخروط متساوي المساحة لمدغشقر: + proj = aea + lat_1 = -14 + lat_2 = -24 + lat_0 = -19 + lon_0 = 47 + x_0 = 0 + y_0 = 0 + datum = WGS84 + الوحدات = m + no_defs + ellps = WGS84

مجموعة بيانات ClimateNA

مجموعة بيانات المناخ CHELSA CHELSA (في الواقع WGS84): أو + مشروع = longlat + datum = WGS84 + no_defs + ellps = WGS84

مجموعة بيانات dayMet DayMet: + proj = lcc + lon_0 = -100 + lat_0 = 42.5 + x_0 = 0 + y_0 = 0 + a = 6378137 + rf = 298.257223563 + lat_1 = 25 + lat_2 = 60

lccCONUS المخروط التوافقي لامبرت للولايات المتحدة المجاورة: + المشروع = lcc + lat_1 = 33 + lat_2 = 45 + lat_0 = 39 + lon_0 = -96 + x_0 = 0 + y_0 = 0 + ellps = GRS80 + المسند = NAD83 + الوحدات = m + no_defs

المخروط التوافقي lccEp Lambert لأوروبا: + المشروع = lcc + lat_1 = 43 + lat_2 = 62 + lat_0 = 30 + lon_0 = 10 + x_0 = 0 + y_0 = 0 + ellps = intl + الوحدات = m + no_defs

المخروط التوافقي lccNA لامبرت لأمريكا الشمالية: + المشروع = lcc + lat_1 = 20 + lat_2 = 60 + lat_0 = 40 + lon_0 = -96 + x_0 = 0 + y_0 = 0 + ellps = GRS80 + المسند = NAD83 + الوحدات = m + no_defs

المخروط التوافقي lccNAsia Lambert لشمال آسيا: + proj = lcc + lat_1 = 15 + lat_2 = 65 + lat_0 = 30 + lon_0 = 95 + x_0 = 0 + y_0 = 0 + ellps = WGS84 + datum = WGS84 + الوحدات = m + no_defs

المخروط التوافقي lccSA Lambert لأمريكا الجنوبية: + proj = lcc + lat_1 = -5 + lat_2 = -42 + lat_0 = -32 + lon_0 = -60 + x_0 = 0 + y_0 = 0 + ellps = aust_SA + الوحدات = m + no_defs

المخروط التوافقي lccSAsia Lambert لجنوب آسيا: + proj = lcc + lat_1 = 7 + lat_2 = -32 + lat_0 = -15 + lon_0 = 125 + x_0 = 0 + y_0 = 0 + ellps = WGS84 + datum = WGS84 + الوحدات = م + no_defs

laeaN Lambert السمتي مساحة متساوية للقطب الشمالي: + proj = laea + lat_0 = 90 + lon_0 = 0 + x_0 = 0 + y_0 = 0 + ellps = WGS84 + datum = WGS84 + الوحدات = m + no_defs

laeaS Lambert سمتي مساحة متساوية للقطب الجنوبي: + proj = laea + lat_0 = -90 + lon_0 = 0 + x_0 = 0 + y_0 = 0 + ellps = WGS84 + datum = WGS84 + الوحدات = m + no_defs

mollweide Mollweide المنطقة المتساوية للعالم: + proj = moll + lon_0 = 0 + x_0 = 0 + y_0 = 0 + ellps = WGS84 + datum = WGS84 + الوحدات = m + no_defs

codenad27 NAD27 (غير متوقع): + مشروع = longlat + datum = NAD27 + no_defs + ellps = clrk66 + nadgrids = @ conus، @ alaska، @ ntv2_0.gsb، @ ntv1_can.dat

nad83 NAD83 (غير متوقع): + مشروع = longlat + datum = NAD83 + no_defs + ellps = GRS80

nad83harn NAD83 HARN (غير متوقع): + مشروع = longlat + ellps = GRS80 + no_defs

plateCaree Plate Caree باستخدام WGS84: + proj = eqc + lat_ts = 0 + lat_0 = 0 + lon_0 = 0 + x_0 = 0 + y_0 = 0 + datum = WGS84 + الوحدات = m + no_def

مجموعة بيانات PRISM المنشورية (في الواقع WGS84): + proj = longlat + ellps = GRS80،0،0،0،0 + no_defs

روبنسون روبنسون: + proj = robin + lon_0 = 0 + x_0 = 0 + y_0 = 0

wgs72 CRS لـ WGS72 (غير متوقع): + مشروع = longlat + ellps = WGS72 + no_defs

wgs84 CRS لـ WGS84 (غير متوقع): + مشروع = longlat + datum = WGS84 + no_defs + ellps = WGS84

مجموعة بيانات المناخ WORLDCLIM WORLDCLIM (في الواقع WGS84): + proj = longlat + datum = WGS84 + no_defs + ellps = WGS84

تتطلب إسقاطات UTM الإسناد (على سبيل المثال ، NAD27 ، NAD83 ، WGS84 ، إلخ) ، نصف الكرة الأرضية (شمال أو جنوب) والمنطقة. "الكود" هو: utm & ltcoordinate system & gt & lthemisphere & gt & ltzone & gt. على سبيل المثال ، تقوم utmNad83north9 بإرجاع CRS لمنطقة UTM 9 في نصف الكرة الشمالي باستخدام النظام المرجعي للإحداثيات NAD83. وبالمثل ، يُرجع utmNad27south6 CRS لمنطقة UTM 6 في نصف الكرة الجنوبي باستخدام نظام الإحداثيات NAD27. تم حتى الآن تنفيذ ما يلي:

نظم الإحداثيات: nad27، nad83، wgs84

منطقي. إذا كانت TRUE ، فسيتم إرجاع الكائن من فئة CRS. إذا كان FALSE (افتراضي) ، فإن الكائن الذي تم إرجاعه يكون من فئة الحرف.


13 جعل الأرض مسطحة: توقعات الخريطة

الخرائط هي تمثيلات مسطحة للأرض. كما تعلمنا & # 8217 ، فإن الأرض كبيرة ومعقدة ، ولكن يمكننا تبسيطها بحيث يمكن الاحتفاظ بالمعلومات التي نريد عرضها ، وتمثيلها ، وتحليلها. خطوة مهمة في التبسيط هي أخذ سطح الأرض وتقديمه على سطح مستوٍ (مستوٍ). عندما يتم تحويل (إسقاط) Earth & # 8217s من 3 أبعاد إلى 2 أبعاد ، هناك مقايضات. بالإضافة إلى الانتقال من جولة (وثلاثية الأبعاد) إلى مسطح ، يجب تقليل حجم التمثيل. هذا هو مقياس الخريطة & # 8217s (انظر وفصل المقياس لتعريف مقياس رسم الخرائط). جميع الخرائط هي إسقاطات ، ولكن فقط على خرائط صغيرة الحجم (تذكر جزء تمثيلي) هل يصبح تشويه الإسقاط واضحًا بسهولة لأي شخص غير مراقب حريص (مثل طالب الجيوماتكس). تُظهر خرائط البلدان والقارات والعالم تشوهات إسقاط الخريطة بسهولة.

تنظيم الفصل والجوانب الرئيسية لإسقاطات الخريطة

عند إسقاط Earth & # 8217s على سطح مستوٍ (مستوٍ) ، يتم فقد شيء ما أو التخلي عنه. يمكن لمشروع الخريطة أن يحافظ على دقة بعض جوانب ترتيب وخصائص الميزات ، ولكن على حساب شيء آخر. ما يتم الاحتفاظ به هو إحدى طرق تصنيف إسقاط الخريطة.

ما يمكن الحفاظ عليه وما يفقده

الشكل: تسمى الخريطة التي تحافظ على الشكل امتثالي. المقايضة هي تلك المنطقة مبالغ فيه. على الخريطة المطابقة ، تكون الأشكال (للبلدان ، والجزر ، والقارات ، وما إلى ذلك) هي نفسها كما هي على سطح الأرض أو الكرة الأرضية. هذه المنطقة مشوهة تعني أنه يمكننا & # 8217t مقارنة حجم الأماكن المختلفة على الخريطة بصريًا. على الخريطة أدناه قارن (تقريبًا) ألاسكا والبرازيل. قد تبدو متشابهة في الحجم ، لكن البرازيل تبلغ 5 أضعاف مساحة ألاسكا. هذا مثال لخريطة مطابقة تقلل التشوه عند خط الاستواء وتحافظ على الشكل ، مما يؤدي بالضرورة إلى تضخيم المنطقة مع زيادة المسافة من خط الاستواء.

المنطقة: يسمى إسقاط الخريطة الذي يحافظ على المنطقة بإسقاط منطقة متساوية. مثل المطابقة ، هناك مقايضة. هذه المقايضة هي أن الأشكال مشوهة. قارن ألاسكا ، أو أي مكان بعيد عن خط الاستواء ، على هذه الخريطة والخريطة السابقة.

في الخريطتين أعلاه (وصورة منظور الكرة الأرضية & # 8220 غير المتوقعة & # 8221 ، على اليسار في الصورة العلوية) يعد ترتيب خطوط الطول والعرض مؤشرًا لطبيعة التشويه الناتج عن الإسقاط. خطوط (المتوازيات) لخط العرض و (خطوط الطول) هي خطوط تتقاطع مع بعضها البعض عند 90 درجة على الأرض. تلتقي خطوط الطول عند القطبين ، وخطوط العرض هي مسافة ثابتة متباعدة ، وبخلاف خط الاستواء ، فهي أقصر من خطوط الطول. أ دائرة كبيرة هو خط يقسم كرة كل خطوط الطول هي دوائر كبيرة ، وخط العرض الوحيد الذي يمثل دائرة كبيرة هو خط الاستواء. يتبع كلا خطي الطول والعرض اتجاهًا متوافقًا مع محمل البوصلة ، ومحامل البوصلة ذات الصلة متعامدة مع بعضها البعض (أعتقد أن هذا مفهوم معقد يتم توصيله بلغة معينة ، يجب على القراء الجلوس والتفكير في ما تعنيه هذه الكلمات ).

Graticule والشبكة

أ شبكي هو ترتيب للخطوط التي تتقاطع عند 90 درجة في أحد المجالات. أ شبكة هو ترتيب تقاطع خطوط عند 90 درجة على متن طائرة (سطح مستو). لذلك ، إذا كنت تستخدم نظام إحداثيات مُسقط ، فسيتم تحديد المواقع على الشبكة. إذا كنت تستخدم نظام إحداثيات غير متوقع (& # 8220 نظام إحداثيات جغرافي & # 8221 في Pro / ESRI) فأنت تحدد مواقع على قاعدة بيانات.

خطوات الإسقاط

من أجل الوصول إلى إسقاط خريطة مسطح ، هناك بضع خطوات.

  1. حدد حجم وشكل نموذج الأرض (والاتجاه). الأرض كبيرة. الأرض على شكل الأرض. ومع ذلك ، لتعيينها ، نقوم بتبسيطها إما إلى شكل كروي أو إليبسويد. A Spheroid is defined by a single diameter, all locations on the surface are the same distance from the centre of the sphere. An Ellipsoid is معرف by two diameters, one for the poles and one for the equator. This results in a constantly (and smoothly) changing diameter from the equator to the poles. Earth is fatter at the equator than the from pole to pole. So, if we make the north pole the top, Earth is an oblate (“laying down”) ellipsoid. With the size and shape defined this is a Geodetic Datum.

2. Once we have established a المسند الجيوديسي, the coordination of that shape with Earth can be set. This is similar to how the standard line for map projections established where on of the map (at a point or along a line, or lines) the scale is the same as the Geodetic Datum and is an undistorted representation of that point or line(s). Perhaps imagining trying to get two ellipsoids that are slight different into as close alignment with one another is a useful thought experiment. While different coordinate systems or projections might use the same geodetic datum (just the size and shape), it can be differently coordinated with Earth. For instance, WGS84 and NAD83 use the same geodetic datum (model for Earth’s size and shape), BUT they differ in where they are placed in relationship with Earth, where they touch Earth. لماذا ا؟ WGS stands for World Geodetic System, NAD stands for North American Datum, so the names offer a clue. WGS places the Datum so that errors are minimized globally, NAD places the Datum so that errors are minimized for place on or near North America (at the cost of accuracy elsewhere).

“pinning” a geodetic datum to Earth (the relative sizes of the WGS 84 and Clarke 1866 oblate ellipsoids is exaggerated).

3. Projection of the surface of the Geodetic Datum from its 3-D surface to a 2-D plane

Making accurate maps of places requires a projection of Earth’s surface to a plane (flat surface). For this treatment a projection is a mathematical statement (algorithm) that defines the relationship between what is being represented (the surface of the geodetic datum) and the representation (the 2-D version of the surface). In order to portray the Earth’s surface, data must have a recording of the Geodetic Datum and its relationship with the Earth object (itself a type of representation). This relationship includes how they are associated (explaining where they come into contact with each other), the origin for the coordinate system, and the nature of the coordinate system. In the case of a Projected map, the coordinate system is also projected and therefore rectangular, consisting of lines intersecting at right angles.


Coordinate Reference Systems¶

Map projections try to portray the surface of the earth or a portion of the earth on a flat piece of paper or computer screen. أ coordinate reference system (CRS) then defines, with the help of coordinates, how the two-dimensional, projected map in your GIS is related to real places on the earth. The decision as to which map projection and coordinate reference system to use, depends on the regional extent of the area you want to work in, on the analysis you want to do and often on the availability of data.

الطريقة التقليدية لتمثيل شكل الأرض هي استخدام الكرات الأرضية. ومع ذلك ، هناك مشكلة في هذا النهج. على الرغم من أن الكرات الأرضية تحافظ على غالبية شكل الأرض وتوضح التكوين المكاني للميزات بحجم القارة ، إلا أنه من الصعب جدًا حملها في جيب واحد & # 8217s. They are also only convenient to use at extremely small scales (e.g. 1 : 100 million).

معظم بيانات الخرائط الموضوعية المستخدمة بشكل شائع في تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية هي ذات نطاق أكبر إلى حد كبير. تحتوي مجموعات بيانات GIS النموذجية على مقاييس 1: 250000 أو أكثر ، اعتمادًا على مستوى التفاصيل. سيكون إنتاج كرة بهذا الحجم أمرًا صعبًا ومكلفًا ، بل ويصعب أيضًا حملها. نتيجة لذلك ، طور رسامو الخرائط مجموعة من التقنيات تسمى توقعات الخريطة مصممة لتظهر بدقة معقولة الأرض الكروية في بعدين.

عند النظر إليها من مسافة قريبة ، تبدو الأرض مسطحة نسبيًا. ولكن عند النظر إليها من الفضاء ، يمكننا أن نرى أن الأرض كروية نسبيًا. الخرائط ، كما سنرى في موضوع إنتاج الخرائط القادم ، هي تمثيلات للواقع. إنها مصممة ليس فقط لتمثيل الميزات ، ولكن أيضًا شكلها وترتيبها المكاني. كل إسقاط خريطة له مزايا و سلبيات. أفضل إسقاط للخريطة يعتمد على مقياس من الخريطة والأغراض التي سيتم استخدامها من أجلها. على سبيل المثال ، قد يحتوي الإسقاط على تشوهات غير مقبولة إذا تم استخدامه لرسم خريطة القارة الأفريقية بأكملها ، ولكنه قد يكون خيارًا ممتازًا خريطة (مفصلة) واسعة النطاق من بلدك. قد تؤثر خصائص إسقاط الخريطة أيضًا على بعض ميزات تصميم الخريطة. بعض الإسقاطات جيدة للمناطق الصغيرة ، وبعضها جيد لرسم خرائط للمناطق ذات الامتداد الكبير بين الشرق والغرب ، والبعض الآخر أفضل لرسم خرائط المناطق ذات الامتداد الكبير بين الشمال والجنوب. The three families of map projections

The process of creating map projections can be visualised by positioning a light source inside a transparent globe on which opaque earth features are placed. ثم قم بإسقاط الخطوط العريضة للميزة على قطعة ورق مسطحة ثنائية الأبعاد. يمكن إنتاج طرق مختلفة للإسقاط من خلال إحاطة الكرة الأرضية بتنسيق إسطواني الموضة ، مثل أ cone، أو حتى كملف سطح مستو. كل من هذه الطرق تنتج ما يسمى عائلة إسقاط الخريطة. لذلك ، هناك عائلة من إسقاطات مستوية، وهي أسرة مكونة من نتوءات أسطوانية، وآخر يسمى الإسقاطات المخروطية (see )

اليوم ، بالطبع ، تتم عملية إسقاط الأرض الكروية على قطعة مسطحة من الورق باستخدام المبادئ الرياضية للهندسة وعلم المثلثات. هذا يعيد إنشاء الإسقاط المادي للضوء عبر الكرة الأرضية.

Accuracy of map projections**Map projections are never absolutely accurate representations of the spherical earth. As a result of the map projection process, every map shows **distortions of angular conformity, distance and area. A map projection may combine several of these characteristics, or may be a compromise that distorts all the properties of area, distance and angular conformity, within some acceptable limit. Examples of compromise projections are the** Winkel Tripel projection** and the Robinson projection (see ), which are often used for world maps.

It is usually impossible to preserve all characteristics at the same time in a map projection. This means that when you want to carry out accurate analytical operations, you need to use a map projection that provides the best characteristics for your analyses. For example, if you need to measure distances on your map, you should try to use a map projection for your data that provides high accuracy for distances.**Map projections with angular conformity**When working with a globe, the main directions of the compass rose (North, East, South and West) will always occur at 90 degrees to one another. In other words, East will always occur at a 90 degree angle to North. Maintaining correct angular properties can be preserved on a map projection as well. A map projection that retains this property of angular conformity is called a conformal or orthomorphic projection.

These projections are used when the preservation of angular relationships أنه مهم. They are commonly used for navigational or meteorological tasks. It is important to remember that maintaining true angles on a map is difficult for large areas and should be attempted only for small portions of the earth. The conformal type of projection results in distortions of areas, meaning that if area measurements are made on the map, they will be incorrect. The larger the area the less accurate the area measurements will be. الأمثلة هي Mercator projection (as shown in ) and the Lambert Conformal Conic projection. The U.S. Geological Survey uses a conformal projection for many of its topographic maps.**Map projections with equal distance**

When a map portrays areas over the entire map, so that all mapped areas have the same proportional relationship to the areas on the Earth that they represent, the map is an equal area map. In practice, general reference and educational maps most often require the use of equal area projections. As the name implies, these maps are best used when calculations of area are the dominant calculations you will perform. If, for example, you are trying to analyse a particular area in your town to find out whether it is large enough for a new shopping mall, equal area projections are the best choice. On the one hand, the larger the area you are analysing, the more precise your area measures will be, if you use an equal area projection rather than another type. On the other hand, an equal area projection results in** distortions of angular conformity** when dealing with large areas. Small areas will be far less prone to having their angles distorted when you use an equal area projection. Alber’s equal area, Lambert’s equal area و Mollweide Equal Area Cylindrical projections (shown in ) are types of equal area projections that are often encountered in GIS work.Keep in mind that map projection is a very complex topic. There are hundreds of different projections available world wide each trying to portray a certain portion of the earth’s surface as faithfully as possible on a flat piece of paper. In reality, the choice of which projection to use, will often be made for you. Most countries have commonly used projections and when data is exchanged people will follow the national trend.

Coordinate Reference System (CRS) in detail

With the help of coordinate reference systems (CRS) every place on the earth can be specified by a set of three numbers, called coordinates. In general CRS can be divided into projected coordinate reference systems (also called Cartesian or rectangular coordinate reference systems) and geographic coordinate reference systems.

نظم الإحداثيات الجغرافية لا أحد very common. They use degrees of latitude and longitude and sometimes also a height value to describe a location on the earth’s surface. The most popular is called WGS 84.

Lines of latitude run parallel to the equator and divide the earth into 180 equally spaced sections from North to South (or South to North). The reference line for latitude is the equator and each hemisphere is divided into ninety sections, each representing one degree of latitude. In the northern hemisphere, degrees of latitude are measured from zero at the equator to ninety at the north pole. In the southern hemisphere, degrees of latitude are measured from zero at the equator to ninety degrees at the south pole. To simplify the digitisation of maps, degrees of latitude in the southern hemisphere are often assigned negative values (0 to -90°). Wherever you are on the earth’s surface, the distance between the lines of latitude is the same (60 nautical miles). See for a pictorial view.

At the equator, and only at the equator, the distance represented by one line of longitude is equal to the distance represented by one degree of latitude. As you move towards the poles, the distance between lines of longitude becomes progressively less, until, at the exact location of the pole, all 360° of longitude are represented by a single point that you could put your finger on (you probably would want to wear gloves though). Using the geographic coordinate system, we have a grid of lines dividing the earth into squares that cover approximately 12363.365 square kilometres at the equator…a good start, but not very useful for determining the location of anything within that square.

To be truly useful, a map grid must be divided into small enough sections so that they can be used to describe (with an acceptable level of accuracy) the location of a point on the map. To accomplish this, degrees are divided into minutes (‘) و seconds (”). There are sixty minutes in a degree, and sixty seconds in a minute (3600 seconds in a degree). So, at the equator, one second of latitude or longitude = 30.87624 meters.

Projected coordinate reference systems

The Universal Transverse Mercator (UTM) coordinate reference system has its origin on the خط الاستواء at a specific خط الطول. **Now the Y-values increase Southwards and the **X-values increase to the West. The UTM CRS is a global map projection. This means, it is generally used all over the world. But as already described in the section “accuracy of map projections” above, the larger the area (for example South Africa) the more distortion of angular conformity, distance and area occur. To avoid too much distortion, the world is divided into 60 equal zones that are all 6 degrees wide in longitude from East to West. ال مناطق UTM are numbered 1 to 60, starting at the i**nternational date line** (zone 1 at 180 degrees West longitude) and progressing East back to the international date line (zone 60 at 180 degrees East longitude) as shown in .

As you can see in and , South Africa is covered by four UTM المناطق to minimize distortion. ال المناطق وتسمى UTM 33S, UTM 34S, UTM 35S و UTM 36S. The** S** after the zone means that the UTM zones are located south of the equator.

Say, for example, that we want to define a two-dimensional coordinate within the Area of Interest (AOI) marked with a red cross in You can see, that the area is located within the UTM zone 35S. This means, to minimize distortion and to get accurate analysis results, we should use UTM zone 35S as the coordinate reference system.

The position of a coordinate in UTM south of the equator must be indicated with the zone number (35) and with its northing (y) value و easting (x) value in meters. ال northing value is the distance of the position from the** equator** in meters. ال easting value is the distance from the central meridian (longitude) of the used UTM zone. For UTM zone 35S it is 27 degrees الشرق as shown in . Furthermore, because we are south of the equator and negative values are not allowed in the UTM coordinate reference system, we have to add a so called false northing value of 10,000,000m to the northing (y) value and a false easting value of 500,000m to the easting (x) value. This sounds difficult, so, we will do an example that shows you how to find the correct UTM 35S coordinate for the مجال الاهتمام.

The northing (y) value**The place we are looking for is 3,550,000 meters south of the equator, so the northing (y) value gets a **negative sign and is -3,550,000m. According to the UTM definitions we have to add a false northing value of 10,000,000m. This means the northing (y) value of our coordinate is 6,450,000m (-3,550,000m + 10,000,000m).

First we have to find the central meridian (longitude) for the UTM zone 35S. As we can see in *71* it is 27 degrees East. The place we are looking for is 85,000 meters West from the central meridian. Just like the northing value, the easting (x) value gets a negative sign, giving a result of -85,000m. According to the UTM definitions we have to add a false easting value of 500,000m. This means the easting (x) value of our coordinate is 415,000m (-85,000m + 500,000m). Finally, we have to add the zone number to the easting value to get the correct value.

As a result, the coordinate for our Point of Interest, projected in UTM zone 35S **would be written as: **35 415,000mE / 6,450,000mN. In some GIS, when the correct UTM zone 35S is defined and the units are set to meters within the system, the coordinate could also simply appear as 415,000 6,450,000.

On-The-Fly Projectionwant to use in a GIS are projected in different coordinate reference systems. window, because they have different projections.

To solve this problem, many GIS include a functionality called On-the-fly تنبؤ. It means, that you can حدد a certain projection when you start the GIS and all layers that you then load, no matter what coordinate reference system they have, will be automatically displayed in the projection you defined. This functionality allows you to overlay layers within the map window of your GIS, even though they may be in مختلف reference systems.

Common problems / things to be aware of:

The topic إسقاط الخريطة is very complex and even professionals who have studied geography, geodetics or any other GIS related science, often have problems with the correct definition of map projections and coordinate reference systems. Usually when you work with GIS, you already have projected data to start with. In most cases these data will be projected in a certain CRS, so you don’t have to create a new CRS or even re project the data from one CRS to another. That said, it is always useful to have an idea about what map projection and CRS means.

Let’s wrap up what we covered in this worksheet:

  • Map projections portray the surface of the earth on a two-dimensional, flat piece of paper or computer screen.
  • There are global map projections, but most map projections are created and optimized to project smaller areas of the earth’s surface.
  • Map projections are never absolutely accurate representations of the spherical earth. They show distortions of angular conformity, distance and area. It is impossible to preserve all these characteristics at the same time in a map projection.
  • A Coordinate reference system (CRS) defines, with the help of coordinates, how the two-dimensional, projected map is related to real locations on the earth.
  • There are two different types of coordinate reference systems: نظم الإحداثيات الجغرافية و Projected Coordinate Systems.
  • On the Fly projection is a functionality in GIS that allows us to overlay layers, even if they are projected in different coordinate reference systems.

Here are some ideas for you to try with your learners:

  • Start QGIS and load two layers of the same area but with different projections and let your pupils find the coordinates of several places on the two layers. You can show them that it is not possible to overlay the two layers. Then define the coordinate reference system as Geographic/ WGS 84 inside the Project Properties Dialog and activate the check box ‘enable On-the-fly CRS transformation’. Load the two layers of the same area again and let your pupils see how On-the-fly projection works.
  • You can open the Project Properties Dialog in QGIS and show your pupils the many different Coordinate Reference Systems so they get an idea of the complexity of this topic. With ‘On-the-fly CRS transformation’ enabled you can select different CRS to display the same layer in different projections.

If you don’t have a computer available, you can show your pupils the principles of the three map projection families. Get a globe and paper and demonstrate how cylindrical, conical and planar projections work in general. With the help of a transparency sheet you can draw a two-dimensional coordinate reference system showing X axes and Y axes. Then, let your pupils define coordinates (x and y values) for different places.

  • Chang, Kang-Tsung (2006): Introduction to Geographic Information Systems. 3rd Edition. w Hill. (ISBN 0070658986)
  • DeMers, Michael N. (2005): Fundamentals of Geographic Information Systems. 3rd Edition. وايلي. (ISBN 9814126195)
  • Galati, Stephen R. (2006): Geographic Information Systems Demystified. Artech House Inc. (ISBN ?)

The QGIS User Guide also has more detailed information on working with map projections in QGIS.

In the section that follows we will take a closer look at Map Production.


شاهد الفيديو: تحويل الاحداثيات في الرفع بالجي بي أس