Sự khác biệt giữa phép chiếu và mốc chuẩn?

Sự khác biệt giữa phép chiếu và mốc chuẩn là gì?

Các hệ tọa độ địa lý (lat / long) dựa trên bề mặt hình cầu (có thể là hình cầu thực sự hoặc hình elip) gần bằng bề mặt trái đất. Một mốc thời gian thường xác định bề mặt (bán kính cũ cho một hình cầu, trục chính và trục phụ hoặc làm phẳng nghịch đảo cho một hình elip) và vị trí của bề mặt so với tâm trái đất. Một ví dụ về mốc thời gian là NAD 1927 , được mô tả dưới đây

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

Tất cả các tọa độ được tham chiếu đến một mốc thời gian (ngay cả khi nó không xác định). Nếu bạn thấy dữ liệu trong một hệ tọa độ địa lý, chẳng hạn như GCS_North_American_1927, nó không được cung cấp và ở dạng Lat / Long, và trong trường hợp này, được tham chiếu đến mốc dữ liệu NAD 1927.

Một chiếu là một loạt các biến đổi đó chuyển đổi vị trí của các điểm trên một bề mặt cong (bề mặt tham chiếu hoặc dữ kiện) đến các địa điểm trên mặt phẳng (tức là biến đổi tọa độ từ một hệ tọa độ tham chiếu đến khác).

Điểm chuẩn là một phần không thể thiếu của phép chiếu, vì các hệ thống tọa độ được chiếu dựa trên tọa độ địa lý, lần lượt được tham chiếu đến mốc chuẩn. Có thể, và thậm chí phổ biến cho các bộ dữ liệu nằm trong cùng một phép chiếu, nhưng được tham chiếu đến các mốc khác nhau và do đó có các giá trị tọa độ khác nhau. Ví dụ, các hệ tọa độ Mặt phẳng trạng thái có thể được tham chiếu đến các mốc dữ liệu NAD83 và NAD27. Các phép biến đổi từ tọa độ địa lý sang tọa độ là như nhau, nhưng vì tọa độ địa lý khác nhau tùy thuộc vào mốc thời gian, nên tọa độ dự kiến ​​kết quả cũng sẽ khác nhau.

Ngoài ra, dữ liệu chiếu cũng có thể dẫn đến chuyển đổi dữ liệu, ví dụ, chiếu dữ liệu NAD_1927 sang Web Mercator sẽ yêu cầu dịch chuyển dữ liệu sang WGS 84. Tương tự, có thể chuyển đổi dữ liệu từ dữ liệu này sang dữ liệu khác mà không cần chiếu nó, như với các tiện ích NADCON của NGS , mà có thể thay đổi tọa độ từ NAD27 để NAD83.

Ví dụ về tọa độ của một điểm được tham chiếu đến các mốc khác nhau

Các tọa độ được tham chiếu đến NAD_1927_CGQ77

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

Điểm giống nhau được tham chiếu đến NAD_1983_CSRS

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

Rõ ràng bạn sẽ nhận được câu trả lời tốt hơn từ sách giáo khoa, nhưng đây là một lời giải thích đơn giản:

Phép chiếu bản đồ: Đây là một phương pháp để biểu diễn một bề mặt hình cầu hoặc cong trên mặt phẳng.

Datum: Nó là tài liệu tham khảo hoặc nguồn gốc dựa trên các phép đo được thực hiện.

Sau khi vật lộn với câu hỏi này mười năm trước và tìm thấy nhiều điều khó hiểu được viết về chủ đề này, tôi đã xuất bản một bài viết ngắn trên Tạp chí Chỉ dẫn trình bày một câu trả lời đơn giản, rõ ràng và chính xác nhất có thể. Sau đây được trích từ bài báo đó.

Đánh giá lại các đặc điểm địa lý

Hai điều phải xảy ra khi bạn vẽ bản đồ: các tính năng trong thế giới thực phải được "tham chiếu địa lý" vào một hình cầu và hình cầu phải được chiếu lên giấy.

Hình cầu mô hình hình dạng bề mặt trái đất. Đó là một sự lý tưởng hóa không tính đến những thay đổi cục bộ trong địa hình.

Georeferences chỉ định vị trí (trong ba chiều!) Cho các điểm trên một hình cầu.

Chiếu là một hoạt động làm biến dạng toán học và thu nhỏ một phần của hình cầu lên giấy phẳng. Chiếu có thể được hoàn tác ("đảo ngược"). "Unprojection" mở rộng một tính năng trên bản đồ và đưa nó trở lại hình cầu. Nó cũng là một hoạt động toán học.

Georeferences được thực hiện với một mốc thời gian . Một mốc thời gian thường được đưa ra bởi một điểm bắt đầu và hướng: nó chỉ định nơi một điểm nhận dạng rõ ràng trên trái đất (điểm cơ sở) sẽ xuất hiện trên hình cầu và nó cho thấy một hướng cơ sở, chẳng hạn như hướng bắc, điểm trên hình cầu ở đáy điểm. Điểm và hướng cơ sở cho phép các nhà khảo sát xác định khoảng cách và góc của bất kỳ điểm nào khác trên trái đất. Di chuyển theo hướng tương ứng trên hình cầu cho cùng một khoảng cách xác định nơi điểm mới sẽ đi trên hình cầu.

Nhân vật chính có tọa độ . Chúng là vĩ độ và kinh độ. (Geodetic) vĩ độ là góc được tạo bởi một đường thẳng đứng với phương ngang. Nó không nhất thiết là cùng một góc được tạo ra bởi "thẳng lên", bởi vì cái sau bị biến dạng bởi sự thay đổi lực hấp dẫn trên trái đất. Nó không nhất thiết là góc tạo bởi một đường thẳng đến tâm trái đất, bởi vì hầu hết các nhân vật chính có mặt cắt hình elip, không phải là hình tròn.

Do đó, hội nghị địa lý kết thúc các điểm gần trái đất với các tọa độ vĩ độ, kinh độ và chiều cao.

(Các phần tiếp theo thảo luận Thay đổi mốc thời gian, Cách liên kết hai bản đồ, Cách làm sai và Bắc Mỹ là một trường hợp đặc biệt.)

Câu trả lời của wwnick là đúng, nhưng nó hơi sai lệch theo nghĩa là nó nhấn mạnh các tham số ellipsoid và IMO nhấn mạnh tầm quan trọng của 'vị trí của bề mặt so với tâm trái đất' - ví dụ NAD 1927 cần đề cập đến đó là trắc địa "Trung tâm" của NAD27 là một trạm cơ sở tại Meades Ranch ở Kansas.

Người ta có thể có (và thường là như vậy, đặc biệt là với sự phổ biến ngày càng tăng của WGS84 / GRS80 ellipsoid) một số dữ liệu khác nhau dựa trên các tham số ellipsoid chính xác. Lý do cho điều này là vì mặc dù dữ liệu WGS 84 trên toàn cầu vẫn ổn vì bề mặt của nó được thiết lập để cung cấp dịch chuyển trung bình tối thiểu do các chuyển động kiến ​​tạo trên toàn cầu, vẫn có thể cải thiện quy mô địa phương, nơi tham chiếu có thể được cố định cho một số địa phương điểm tham chiếu hoặc ít nhất là tới mảng kiến ​​tạo địa phương (ví dụ ETRS, được cố định ở lục địa châu Âu)

Người ta có thể giải thích dữ liệu đơn giản là "một thỏa thuận về loại hệ tọa độ, hình dạng và vị trí và hướng tuyệt đối của nó so với một số tham chiếu trong thế giới thực nổi tiếng hoặc được xác định rõ". Hệ tọa độ thậm chí không phải là elip (ví dụ: Mốc dọc, thường được xác định bằng cách nói rằng chiều cao của một số điểm cố định là như vậy và tất cả các độ cao khác sẽ được đo tương ứng với điểm này).

Các hình chiếu địa lý là một cách thể hiện bề mặt cong của Trái đất trên một mặt phẳng như một tờ giấy ...

Từ tài liệu người dùng Manifold :

Trái đất không phải là một ellipsoid chính xác. Trên thực tế, bởi vì Trái đất là một hình elip "sần" như vậy, không có hình elip mịn nào sẽ cung cấp một bề mặt tham chiếu hoàn hảo cho toàn bộ Trái đất. Giải pháp thực tế cho vấn đề này là đo hình dạng Trái đất ở các khu vực khác nhau và sau đó tạo ra các hình elip tham chiếu khác nhau được sử dụng để lập bản đồ các khu vực khác nhau trên Trái đất. Một mốc thời gian là một ellipsoid tham chiếu cùng với phần bù từ tâm Trái đất. Bằng cách chỉ định các độ lệch khác nhau, bạn có thể sử dụng cùng một hình elip tiêu chuẩn ở nhiều khu vực khác nhau trên Trái đất. Các quốc gia khác nhau sẽ thường sử dụng cùng một ellipsoid nhưng với độ lệch khác nhau cho các bản đồ chính phủ tiêu chuẩn ở các quốc gia đó.

Hãy nghĩ về phép chiếu như nhìn thấy vị trí của bạn trên mặt phẳng X / Y. Datum xác định điểm tham chiếu từ đó tất cả các phép đo được thực hiện. Nói rằng bạn đang ở đâu đó và cần nói vị trí của bạn với ai đó. Bạn sẽ nói, tôi là X lat và Y dài. X và Y này là xác định bởi vì chúng đang được giới thiệu từ Datum. Người khác bây giờ biết rằng bạn là X-lat và Y-Long cách xa Datum. Nếu bạn là người mới, đừng tập trung quá nhiều vào các đặc điểm của Datum. Chỉ cần nhớ rằng vị trí của nó từ đó tất cả các phép đo được thực hiện.

Tôi đã viết một bài viết chuyên sâu về vấn đề này trên blog của mình ở đây: http://www.sharpgis.net/post/2007/05/05/Spatial-references2c-coordine-systems2c-projections2c-datums2c-ellipsoids-e28093-

Nó bao gồm tất cả các khái niệm này theo cách hy vọng dễ hiểu, và đã được một số người đánh giá ngang hàng.

Tóm lại: Mốc là một định nghĩa về kích thước, hướng và vị trí của một ellipsoid được sử dụng như một xấp xỉ của hình dạng trái đất. Nó sử dụng các điểm tham chiếu trên bề mặt để xác định vị trí và hướng của nó, dựa trên một ngày (đó là lý do tại sao một số ở đó trong năm mà nó được xác định để giải thích cho các chuyển động của mảng kiến ​​tạo). Dữ liệu được sử dụng trong cả hai hệ thống tọa độ dài / lat hình cầu và dự kiến. Hãy coi đó là một điểm tham chiếu cho tọa độ và độ cao elip của bạn (nghĩa là nơi nguyên thủy, đường xích đạo và chiều cao so với ellipsoid không phải là mực nước biển trung bình). Các mốc khác nhau được sử dụng ở những nơi khác nhau vì một số phù hợp với một số khu vực tốt hơn những nơi khác.

Phép chiếu là một công thức được sử dụng để chuyển đổi tọa độ dài / lat thành hệ tọa độ phẳng mà bạn có thể sử dụng trên giấy hoặc màn hình máy tính. Nó thường được thực hiện từ một hệ tọa độ địa lý, do đó sử dụng mốc thời gian làm định nghĩa cơ sở. Vì vậy, mốc thời gian ảnh hưởng đến tất cả của nó. Dữ liệu chiếu tạo ra rất nhiều biến dạng của thế giới thực, do đó, thực sự chỉ nên thực hiện khi đưa dữ liệu bản đồ của bạn lên bản đồ phẳng hoặc bạn muốn làm việc trong một hệ tọa độ "đơn giản hơn" và có thể sống với các biến dạng.

Sử dụng dữ liệu sai có thể dẫn đến dữ liệu của bạn bị lệch tới khoảng một dặm, do đó, điều quan trọng là phải biết mốc đó nếu bạn trộn dữ liệu với nhau.

Điều này sẽ không cạnh tranh với câu trả lời của wwnicks và không khắt khe, nhưng hình dung mà tôi trình bày với mọi người, khi được hỏi, là mối quan hệ giữa một chuỗi kết nối với một quả bóng. Thay đổi hình chiếu thường giống như di chuyển đầu 'lỏng' của chuỗi xung quanh, nhưng vẫn được kết nối với cùng một điểm trên quả bóng. Thay đổi mốc là giống như thay đổi vị trí của quả bóng. Điều này có thể giúp những loại hình ảnh.

Nói tóm lại, một phép chiếu được sử dụng để 'làm phẳng' hình dạng elip của trái đất thành hệ tọa độ hình chữ nhật (ví dụ: bản đồ). Một mốc thời gian là một điểm cụ thể, đã biết trên hoặc trong Trái đất được sử dụng để tham khảo. Một phép chiếu sử dụng mốc thời gian làm điểm tham chiếu, đó là vị trí trên Trái đất.

Trong GIS, có hai loại "hệ tọa độ": Hệ tọa độ địa lý (vĩ độ và kinh độ) và Hệ tọa độ dự kiến ​​(X và Y). Cả hai hệ tọa độ địa lý và hệ tọa độ dự kiến ​​đều sử dụng mốc thời gian để tham khảo.

• Một hệ tọa độ địa lý không được chiếu (không bằng phẳng), chúng ở vĩ độ và kinh độ. Hãy nghĩ về một quả cầu tròn, không phải là một bản đồ phẳng.

• Mặt khác, các hệ tọa độ dự kiến ​​là "phẳng" - nhưng vẫn cần một điểm tham chiếu (mốc) để xác định vị trí trong không gian.

Nói cách khác, mốc đo lường được sử dụng để xác định điểm gốc trên Trái đất bằng cách tham chiếu một điểm trung tâm bên trong một 'mô hình' của Trái đất.

Chúng ta nên nhớ trái đất không phải là một hình cầu đơn giản, nếu có, chúng ta cần một mốc "= Một hệ thống tính toán để tìm một điểm trên trái đất", trái đất có nhiều hình elip hơn, nhưng không chính xác. Trái đất là một địa chất thiên văn không có hình dạng đều đặn, vì vậy chúng ta có thể có nhiều cách để tính toán sự phối hợp của một điểm trong vật thể 3D bất thường này, với nhiều ý kiến ​​và khái niệm, mỗi cái là một mốc.

Trang cơ bản về lập bản đồ của ICSM trên Datums 1 - Có thể truy cập thông tin cơ bản để biết thêm thông tin.

Chỉ cần một nhận xét về sơ đồ đang cố gắng minh họa một hình chiếu từ một hình cầu. Thay vào đó là những gì được minh họa, hãy tưởng tượng một nguồn sáng ở trung tâm của quả cầu. Bóng của đa giác "chiếu" lên một mảnh giấy phẳng bên ngoài quả cầu về bản chất là một loại hình chiếu. Đối với tôi sơ đồ là ngụ ý một hình chiếu giống như một bề mặt phản chiếu, đó là một cách không chính xác để hình dung những gì đang xảy ra.

Ngoài ra, ít nhất là trong thế giới ESRI, hội nghị địa lý không áp dụng các điểm cho một hình cầu. Georeferences đang chỉ định một hệ tọa độ phẳng (dự kiến) đã biết cho một bộ dữ liệu raster hoặc vector có nguồn gốc từ một hoạt động quét hoặc số hóa trong đó hệ thống tọa độ 'cục bộ' lần đầu tiên được áp dụng. "Địa phương" trong trường hợp này chỉ đơn giản có nghĩa là tọa độ được tạo thành mà không có tham chiếu đến hệ tọa độ thế giới thực. Nghĩa là, một bản đồ ban đầu có thể được số hóa bằng tay trong đó người quyết định tọa độ bên trái phía dưới của bản đồ có giá trị XY là (0,0). Georeferences là quá trình gán một tập hợp các tọa độ trong thế giới thực (dự kiến) cho bản gốc. Nếu quy trình này được áp dụng cho ảnh hoặc bản đồ được quét thì quy trình hội nghị địa lý thường sẽ làm cong hình ảnh gốc để phù hợp với tập hợp các điểm tham chiếu đã được chỉ định tọa độ phẳng trong thế giới thực. "Độ cong vênh địa lý" này không giống như các biến dạng được tạo ra khi chiếu từ một quả cầu lên một mặt phẳng. "Độ cong vênh của Georeference" là tất cả về việc sửa các biến dạng được tạo ra bởi máy ảnh hoặc máy quét. Khi chiếu một đặc điểm từ bề mặt hình cầu sang bề mặt phẳng, luôn có một biến dạng được tạo ra từ khoảng cách, diện tích, tỷ lệ và ổ đỡ. Bạn chọn một phép chiếu để giảm thiểu một hoặc nhiều biến dạng này, tùy thuộc vào mục đích dự định của bản đồ. không giống như các biến dạng được tạo ra khi chiếu từ một quả cầu lên mặt phẳng. "Độ cong vênh của Georeference" là tất cả về việc sửa các biến dạng được tạo ra bởi máy ảnh hoặc máy quét. Khi chiếu một đặc điểm từ bề mặt hình cầu sang bề mặt phẳng, luôn có một biến dạng được tạo ra từ khoảng cách, diện tích, tỷ lệ và ổ đỡ. Bạn chọn một phép chiếu để giảm thiểu một hoặc nhiều biến dạng này, tùy thuộc vào mục đích dự định của bản đồ. không giống như các biến dạng được tạo ra khi chiếu từ một quả cầu lên mặt phẳng. "Độ cong vênh của Georeference" là tất cả về việc sửa các biến dạng được tạo ra bởi máy ảnh hoặc máy quét. Khi chiếu một đặc điểm từ bề mặt hình cầu sang bề mặt phẳng, luôn có một biến dạng được tạo ra từ khoảng cách, diện tích, tỷ lệ và ổ đỡ. Bạn chọn một phép chiếu để giảm thiểu một hoặc nhiều biến dạng này, tùy thuộc vào mục đích dự định của bản đồ.

Đối với các chuỗi trên hình minh họa bóng và thay đổi mốc, thay vì các chuỗi tôi sẽ sử dụng bút chì có độ dài khác nhau bắt đầu từ một điểm trên quả cầu và kết thúc trên một tờ giấy phẳng. Các đầu ngoài của bút chì đại diện cho các điểm được chiếu. Theo một nghĩa nào đó, việc thay đổi hệ tọa độ địa lý (mốc thời gian cho cuộc thảo luận này) tương tự như việc xoay quả cầu trên một trục nữa sang một vị trí mới. Khái niệm này chỉ hoạt động cho các khu vực bị cô lập trên trái đất. Đó là đối với NAD27 đến WGS84, nó áp dụng khá tốt cho 48 tiểu bang tiếp giáp của Hoa Kỳ nhưng không áp dụng cho Canada hoặc Alaska. Đối với những khu vực đó, bạn phải sửa dữ liệu NAD 27 trước và sau đó thực hiện chuyển NAD7 sang WGS84. Trong khi NAD83 đến WGS84, khái niệm này hoạt động với hầu hết Bắc Mỹ.