101年坐标系统:基础知识

有成千上万的接受方式2或3维测量和对世界的看法。和每一个方法被定义为一个坐标系统。有超过1000种不同的方法来画一个地图,但不要害怕,这是101年坐标系统。你想要最基本的——我们有你覆盖。

一个坐标是什么?

一个坐标一个特定的点上一条线,规模或表面。

当涉及到的地图坐标数值,用于表示特定点在地上。这些通常成对,沟通水平X值和一个垂直的Y值49.178010°,-122.842655°(又名。纬度和经度)。

坐标是一件非常有用的数据在不同的行业。测量师需要知道确切点的地球、公用事业需要地下网络在特定位置他们不会被打扰的地方,电信服务需要知道到底是什么将服务塔在哪里支持他们的客户。没有坐标,生活会很混乱(不协调,有人会说)。

然而,没有任何上下文或规则,这些只是数字。他们可以在任何地方!或任何意义!就像他们是缺乏某种系统来定义他们之类的!

坐标系统是什么?

英语语言定义了“协调”作为一个动词。它的意思是“把一个共同行动,运动,或条件”。方便,一个坐标系统。

坐标系统定义了一组通用的条件或规则,适用于所有的坐标位置。你可能会说“坐标系坐标系统的坐标。”

但是,这并不总是简单的。事情是这样的,地球是一个非常奇怪的复杂形状,不顺利和完美的球体。它更像是一块橡皮泥形状成一团的小,笨拙的手指一个蹒跚学步的孩子。山脉、山谷、平原、峡湾、峡谷,和那么多水。最糟糕的是,它不是静态的。月球的重力作用于海洋板块继续慢动作的运动推动大陆,甚至两极的转变。

所以你可以想象,当人们看了看这个问题crazy-shaped-always-changing-Earth定位的地方,他们有很多不同的事情需要考虑。等看着特定区域的一个省,而其他人创建系统面向潮汐的水平。别人忽略这两个东西,选择了完全不同的东西。

这就是为什么我们有成千上万的地理坐标系统——因为有很多正确的答案取决于你所需要的东西。

这些成千上万的坐标系统能够共存,因为它们分别定义为一组通用的规则或属性。在高级别上,地理坐标系统都有:

• 一个基准——记住,地球是一个橡皮泥球体。一个基准是数学的参照系,接近地球的三维形状测量的目的。这可能是一个完美的球体就像一个课堂,或椭圆形,扁平的,通常是转移了地球质心为了提供更准确的测量。
• 角的单位——测量用于描述地球表面上的一个点的角度相对于地球的中心。最常见的角单位使用十进制度(DD),学位分钟秒(DMS),小数分钟(DM)。
• 本初子午线——线运行南北沿地球表面显示0°经度。最常用的本初子午线是贯穿格林威治,英格兰。

地理坐标系统和投影坐标系统

回忆我的教室的时候,旋转的地球仪来决定我的未来,我意识到我可以玩同样的游戏,类似的结果与平面地图挂在黑板上。可能我和我的朋友们没有选择旋转自己头晕,然后stumble-walked向地图,并指出一个位置呢?

是的,我们可以,如果我们的老师没有他的眼睛,叫我们滚的破坏性,威胁要带走休会。

我们将能够这样做是因为投影坐标系已经利用翻译的3 d现实世界(又名。使用地理坐标系统)的全球平面二维描述。方便人机交互和课堂恶作剧(或学习)。

地理坐标系统

现在你知道地理坐标系统(GCS)由一个基准面,角单元,和本初子午线,让我们看看它实际上是如何运作的。这很容易理解,如果你看一幅画。

1. 在这个图中,一个椭球体。这个松散代表地球表面。
2. 中心位于-这就是X, Y, Z轴的十字架。
3. 本初子午线定义——这是0度的垂直测量。这可以在不同的位置不同的坐标系统。
4. 的方向,北、东、南、西被定义。
5. 现在方向设置,你可以看到地球分为象限。远离赤道和本初子午线给你消极或积极的价值观。这些值坐标,可以用来定位在地球上任何东西。

最常用的GCS之一是WGS 1984 (1984年世界大地测量系统)。这个系统是常用的共享全球的位置特别是在全球定位系统。

而获得的信息从一个全球定位系统(GPS)可以是非常有用的,仅仅依靠地理坐标系统并不能解决你所有的坐标系统的问题。

我们都见过和管理我们的移动设备上的“位置”设置,使你的手机来测量GPS坐标。这很棒,但想象刚从GPS得到了一串数字。你会知道你在哪里,但是你到底会如何让它吃饭在交通高峰时间在没有这些高度机密的小巷路线选项被显示吗?这就是为什么谷歌地图和苹果地图导航的相当无处不在的这些天。

坐标数据变得更容易,对我们有意义的时候从一个gc投影坐标系(pc),以确定在GCS,告诉我们如何吸引这些信息平面(如你的手机屏幕)使用投影法。我知道我真的会失去我生命中没有投影坐标系。

投影坐标系统

当谈到投影坐标系(pc),我们首先需要了解什么是“投影”。

基本上,有不止一个剥一个橘子。你有一个不错的,球形的橙色,就要求被吃掉。你剥去皮肤和流行一个切成你的嘴。百胜。橙皮,一旦缠绕在你的橙色,现在能够平躺在桌子上因为你横扫整个皮的方法。第一个橙色是如此好,你需要另一个。另一个橙皮平躺在桌子上,这眼泪用不同的模式之一。投影的方法就是——我们“皮”地球,躺平的。

然而,地图时,我们不只是“剥皮地上躺平”。我们试图代表的球形到2 d矩形(或其他形状),在一个没有眼泪的一致的方式打破形象。有许多不同的投影方法,因为从三维空间到二维空间总是会导致失真。不同的投影算法选择保存尽可能多的下列品质的不同程度,但请注意,所有四个永远无法保存在2 d:

• 区域——如何准确的大小相比陆地现实?
• 形状——如何准确的形状特性相比,他们的现实吗?
• 距离——如何准确测量两点之间吗?
• 方向——如何准确地描述两个位置相对于彼此?

作为一个例子,看看墨卡托投影是如何工作的。把一切在平坦,矩形表面,国家接近两极看到扭曲的地方他们最终显示大于拉伸矩形空间填满。

墨卡托投影选择优先方向和保形性领域(它最初设计用于海上导航帮助船只航行使用指南针方向)。(来源:维基)

以格陵兰岛与巴西为墨卡托投影的一个极端的例子。在格陵兰岛似乎比巴西在墨卡托投影,在现实中,格陵兰岛的面积是2166086 km²,巴西是8515767 km²。

这个截图是来自https://thetruesize.com/——你可以体验墨卡托投影如何选择优先方向和整合区域(最初设计用于海上导航帮助船只航行使用指南针方向)。

GCS和pc额外的一个关键区别是,由于电脑是平的,地球表面的二维表示,个人电脑将使用线性单位来测量距离而不是角的单位。单位和脚一样,米,链接,或链都是常用的投影坐标系统。

当地坐标系统呢?

当地坐标系统优化的准确性特定的位置。这些都是最常使用的地方政府,建设团队,和测量师,因为窄坐标系统需要覆盖的面积,失真就越少需要考虑当投射在全球范围内。

这就是为什么我们有成千上万的坐标系统,因为他们已经创建并优化以减少变形的区域,距离、形状、方向或任何组合在一定的位置。

例如,加拿大联邦政府是依赖NAD83(北美1983年数据),而省不列颠哥伦比亚省加拿大使用公元前1983年阿尔伯斯河畔,它定义了一个特定于省级边界投影法。

Reprojecting空间数据

正如你所看到的,空间数据可以有各种形状和大小的美好的世界坐标系统。虽然有更多的选择给你灵活地做你想做的事情,这也意味着其他人有了更多的选择去做他们想要的。这可能使事情棘手。

当谈到共享或集成空间数据集,你会不可避免地需要执行数据转换任务,翻译您正在使用的所有数据使用一个共同的坐标系统。这就是所谓的“reprojecting数据”。

执行reprojections是最常见的操作之一,需要在处理空间数据时发生。虽然有多种方法来执行reprojection,最简单的方法之一是使用软件,支持这个函数。

数据集成软件如FME使您能够执行reprojections和其他转换任务。不管你的情况时,使用你的数据,FME已覆盖所有主要reprojection任务。

FME:您可以使用:

• Reproject数据的任何5600本地坐标系统的支持
• Reproject你的数据自定义坐标系统你定义的
• 应用投影空间数据没有定义的坐标系统
• 将多个数据集各种坐标系统集成到单个输出使用一个坐标系统
• 迁移数据从一个过时的坐标系统更新、接受标准

上面有人说,最好的办法加强你的坐标系统的理解是与一些数据弄脏你的手。抓住一些开源的空间数据,或者使用免费提供的数据在FME社区开始!亚搏国际在线官网有很多相关的教程和文章开始。在您开始之前,请确保FME下载一个免费的30天试用版。

这里有一些有用的资源来帮助你开始协调你的坐标:

• 一个基本条FME坐标系统的处理方式
• 遵循一个快速的一步一步的教程这向您介绍两种不同的方式来定义坐标系统FME吗

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詹娜里昂

珍娜是一个产品负责人的安全。亚搏在线她原来有一个论坛在艺术和设计。一个从绘画技术如何?再生物的一个故事,但知道她创造的热情,和你做很多的工作产品。在她的闲暇时间,她喜欢烹饪,制作和徒步旅行。