Cистемы координат ГИС презентация

Содержание

ТЕМА № 3. Cистемы координат ГИС

Слайд 1ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГЕОФИЗИКЕ


Слайд 2ТЕМА № 3.
Cистемы координат ГИС


Слайд 3 Для определения местоположения объектов на поверхности Земли геоинформационные системы используют

2 типа координат:

общегеографические (геодезические);

картографические, основанные на проекции.

Горизонтальные системы координат

Проекция Меркатора


Слайд 4ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ КООРДИНАТ
Географическая система координат

(ГСК) использует трехмерную сферическую поверхность для определения местоположения объектов на поверхности Земли.

Местоположение объекта определяется значениями сферических углов широты и долготы. Единица измерения - градус.

Широта и долгота однозначно определяют положение объекта на поверхности шара.

Географическая (геодезическая) система координат



Слайд 5Аппроксимация формы Земли
f = (a - b) / a
Параметры эллипса
f -

коэффициент сжатия;
a - большая полуось;
b - малая полуось

Двухосный
эллипсоид вращения

f=0 fЗемли = 0.003353


Слайд 6ФИГУРА ЗЕМЛИ И ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ КООРДИНАТ
Нерегулярная поверхность геоида аппроксимируется регулярным

эллипсоидом

Слайд 7Различия геоида и эллипсоида WGS1984


Слайд 8Виды эллипсоидов
Референц - эллипсоид оптимален лишь для определенной части Земли
Поверхность

Земли

Общеземной эллипсоид описывает фигуру Земли в целом


Слайд 9Система геодезических координат

Для задания системы

геодезических координат на поверхности эллипсоида используется косвенный метод:

для некоторой точки на реальной поверхности Земли (начального пункта) фиксируются значения широты и долготы;
производится совмещение нормали к поверхности референц-эллипсоида и отвесной линии в начальной точке;
плоскость меридиана начального пункта устанавливается параллельно оси вращения Земли.

Эти данные называются геодезическими датами (datum).

Координаты всех остальных точек на эллипсоиде являются расчетными по отношению к начальной точке.


Слайд 10Примеры эллипсоидов


Слайд 12Контрольная точка в
г. Редландс, штат Калифорния

ГСК NAD83:
-117° 12′

57.75961″ з.д.
34° 01′ 43.77884″ с.ш.

ГСК NAD27:
-117° 12′ 54.61539 з.д.
34° 01′ 43.72995″ с.ш.


Датум жестко фиксируют систему геодезических координат относительно тела Земли. В то время как сфероид аппроксимирует форму Земли, датум определяет положение сфероида относительно центра Земли.

Изменение датума (географической системы координат) приводит к изменению координат точки наблюдения.

Пример:


Слайд 13СК 42
Сфероид Красовского;
Локальная система координат, Пулково 1942;
Территория России.
PZ 90 (ПЗ 90)
"Параметры

Земли 90" - RUSSIA_PZ90;
Геоцентрический датум ;
Система GLONASS.

WGS 84 (Геодезическая система мира 1984 года, WGS84 _ World Geodetic System of 1984)
Сфероид WGS_1984;
Геоцентрический датум ;
Мировой.

Датумы, используемые в России:


Слайд 14 Географическая система координат включает:
угловые

единицы измерения координат,
нулевой меридиан,
датум (основанный на сфероиде).

Географические координаты позволяют осуществлять нерегулярные измерения Земной поверхости.

1° по долготе на экваторе = 111 км;
на широте 60° = 55.8 км;
на широте 90° = 0 км

Вывод:


Слайд 150,0
X, м
Y, м
Положение точки определяется парой координат х,y

Системы координат проекций определяют правила проецирования координат на плоскую двухмерную поверхность.

СИСТЕМЫ КООРДИНАТ ПРОЕКЦИЙ


Слайд 16
В отличие от географической системы координат спроецированная система координат имеет

постоянные длины, углы и площади на плоской двумерной поверхности.
Спроецированная система координат является производной от географической системы координат .

Слайд 17

Картографическая проекция осуществляет перенос координат со сферической поверхности земного шара на

плоскость карты

КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ ПРОЕКЦИИ


Слайд 18 Картографической проекцией называется преобразование трехмерной поверхности Земли

в плоское изображение на карте.

Картографическая сетка географической системы координат, спроецированной на цилиндрическую поверхность.


Слайд 19 При отображении Земной поверхности в

двухмерном пространстве искажается форма, площадь, длина или направление объектов.

По характеру искажений выделяются:
равноугольные;
равновеликие;
произвольные (равнопромежуточные);
проекции истинного направления (азимутальные).


Слайд 20Семейства проекций: конические


Слайд 21Равнопромежуточная
Равноугольная Ламберта
Поликоническая


Слайд 22Семейства проекций: цилиндрические


Слайд 23Равновеликая цилиндрическая
Проекция Меркатора
Проекция plate Carree


Слайд 24Семейства проекций: азимутальные


Слайд 25Полярная
гномоническая
Полярная
стереографическая
Полярная
ортографическая


Слайд 26Стандартная параллель
Центральный меридиан



Система координат проекций
За

начало координат проекции принимается точка пересечения центрального меридиана и стандартной параллели.

Значения центрального меридиана и стандартной параллели определяют, какая часть поверхности Земли спроецирована.


Слайд 27Поперечно цилиндрические проекции
Земная поверхность делится на 60 зон
Универсальная Поперечная проекция Меркатора

(UTM)

Проекция Гаусса-Крюгера


Слайд 281 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Зоны проекции Гаусса – Крюгера

nГК = nUTM -30


Слайд 29

Система координат зоны

X, м
Y, м
O

Y0= -10000000 м
X0=+500000 м
O


Слайд 30Проекция Гаусса-Крюгера: фрагмент топографической карты N-45-XXIX

В

проекции Гаусса-Крюгера значение горизонтальной координаты X включает номер зоны. Пример: 15600 15 – номер зоны
600 – x=600 км от начала координат зоны

Слайд 31 Выбор проекции зависит от способа использования карт:
Тематические -

равноплощадные;
Презентационные - равноугольные (или равноплощадные);
Навигационные - равнопромежуточные, азимутальные

Выбор проекции

Часто при мелкомасштабных съемках изучаемая область может пересекать 2 или более зон проекции Гаусса-Крюгера (UTM) и требуется задавать новые параметры проекций.

Площадь
исследования


Слайд 33Вертикальные системы координат
Система вертикальных координат (система высот) определяет положение

объекта относительно поверхности Земли.
Существуют 2 вида систем высот:
Сфероидальные : вертикальные координаты отсчитываются от соответствующего эллипсоида географической системы координат.
Пример: система GPS определяет высоты относительно эллипсоида WGS 1984.

Гравитационные: высоты определяются от поверхности квазигеоида.

h – высота в сфероидальной системе;
H – высота в гравитационной системе;
N – разность высот.


Слайд 34 Система высот "от среднего уровня моря" используется в качестве "нулевого"

уровня для измерения высот.

Система "от межени" или "от многолетнего среднего минимума уровня" применяется для измерения глубин.

В гравитационной системе высот нулевая отметка устанавливается через локальный усредненный уровень моря или репер.

Средний уровень моря

Многолетний средний
минимум уровня

Высота

Глубина


Слайд 35Вертикальные системы координат


Слайд 36Балтийская система высот
Точка начала координат расположена в Кронштадте.


Слайд 37Системы координат в ArcGIS
При работе с пространственными данными в геоинформационная система

ArcGIS использует 2 вида координат.
Системы координат фрейма данных

Система координат фрейма определяет, в какой системе координат создается карта в ArcMap.

Система координат фрейма выбирается пользователем в зависимости от назначения карты и требований заказчика.

Система координат фрейма может не совпадать с системой координат данных, используемых при ее создании.



Слайд 38Системы координат набора данных (слоя)
Система координат набора данных

определяет, в какой системе координат определено положение объектов слоя карты.

Система координат набора данных определяется при создании данных и не может быть изменена пользователем в Свойствах слоя !!!



Слайд 39Получение детальной информации о системе координат набора данных
Название системы координат проекции
Название

географической системы координат

Детальная информация о системе координат набора данных включает:
Название проекции
Масштабный коэффициент
Центральный меридиан
Начальная широта отсчета
Ложный сдвиг в восточном направлении
Ложный сдвиг в северном направлении и др.

Координатный домен в градусах

Координатный домен в единицах проекции




Приложение ArcCatalog



Слайд 40Изменение системы координат набора данных
Целевая и исходная проекции используют один и

тот же сфероид

Целевая и исходная проекции используют разные сфероиды




1

1

2

3

2






Изменение системы координат набора данных осуществляется с помощью перепроецирования данных.
Переход от одной проекции к другой – это сложный 2- или 3-ступенчатый процесс пересчета координат объектов.


Слайд 41Преобразования между географическими системами координат
ГИС используют для конвертации географических координат геоцентрическое

преобразование датумов.

Пересчет географических координат в геоцентрические XYZ.

Пересчет новых геоцентрических координат X’Y’Z’ в географические.




1

2

3

Сдвиг осей XYZ

Поворот осей


Слайд 42
Для изменения системы координат набора данных используется инструмент

ArcToolbox Проецировать.

Инструмент Проецировать


Слайд 43 Перепроецирование «на лету» возможно, если :

определена система координат фрейма

данных

определены системы координат наборов данных

Перепроецирование «на лету»


и

В ArcGIS, в приложении ArcMap, реализована возможность перепроецирования «на лету»:
картографические данные слоя, координаты которых записаны в одной проекции, могут отображаться на карте в другой проекции, соответствующей системе координат фрейма;
система координат набора данных (слоя) не изменяется.


Слайд 44Добавление данных c различными системами координат


Слайд 45Сохранение данных в системе координат фрейма


Слайд 46
ArcGIS поддерживает более 50 картографических проекций.

Возможно создание собственных проекций и географических систем координат:
создание систем координат с нуля;
редактирование параметров встроенных проекций и систем координат.

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика