Пространствени измерения и координатни системи, ArcGIS ресурсен център
Пространствена позоваване - е използването на определяне координати на картата на пространствени местоположения на обекти вектор картата. Всички елементи на един слой на картата имат конкретно географско местоположение и степен, че да им позволи да се намери място на повърхността на земята. Възможността да се определи точно местоположението на географски характеристики е много важно за картиране и ГИС.
За да се опише на правилното място и формата на реалния свят на пространствени обекти изисква решетка. За определяне на географските разположението на предметите с помощта на карта координатна система. глобалната координатна система на географската ширина и дължина - един от тези референтни рамки. Други - плосък или Декартова координатна система.
Карти са места на земната повърхност с помощта на мрежи и етикети (кърлежи), изписани с различни местоположения на повърхността на земята - и по размери ширина, дължина, и прогнозираното координатни системи, като например метра UTM. Географски елементи, съдържащи се в различни слоеве на карта са показани в определен ред (началото на всяка друга) до предварително определена степен карта.
набори от данни за ГИС включват местоположението на глобалните или декартови координати. По този начин, множество слоеве на ГИС данни могат да се наслагват върху земната повърхност.
Географската дължина и ширина
Един от методите за описване на географски локации на земната повърхност с помощта на сферичен измерване на географската ширина и дължина. Измерванията се извършват в ъгли (градуси) на центъра на Земята до точка на земната повърхност. Този тип на референтна система от координати нарича географска координатна система.
Дължина се измерва в градуси (изток и запад дължина). измерване дължина традиционно се прави по отношение на началния меридиан - въображаема линия от север до Южния полюс през Гринуич (Великобритания). Ъгълът на този меридиан е 0. Обикновено това западно от отрицателни стойности меридиани и на изток - положителен. Например, координатите на Лос Анджелис (Калифорния), на около 33 градуса, 56 минути ширина и минус 118 градуса, 24 минути дължина.
Въпреки дължина и ширина определя точното местоположение на повърхността на земното кълбо, тези данни не дават точна информация за измерване на разстоянието. Само на екватора на разстояние, съответстващо на една степен на дължина е приблизително равна на разстоянието, съответстващо на една степен на свобода. Това се дължи на факта, че екватора - единственият паралел, чиято дължина съответства на дължината на меридиана. (Кръгове със същия радиус като този сферичен земята се наричат големи кръгове. Това са екватора и всички меридиани).
Над и под екватора, кръгове, които определят паралелно, постепенно стават по-кратки, докато не се превърне в повод за северния и южния полюс, които се събират меридиани. Веднага след като меридиани се приближават една към полюсите, разстоянието, съответстващо на един градус ширина намалява до нула. На сфероид Clarke 1866. една степен на свобода на екватора е равен на 111.321 км, като в една географска ширина 60 ° - само 55.802 km. Тъй като степени на географската ширина и дължина не са стандартна дължина, чрез тях не е възможно да се измери правилно дължината и площта на плоска карта или компютърни монитори. За много (но не всички) на функциите на ГИС анализи и картиране приложения често изискват постоянна триизмерна координатна система, която е снабдена с прогнозирания координатна система. Алтернативно, някои от алгоритмите, използвани от операторите помисли геометрична поведение пространствен сферична (географски) координатни системи.
Карта Прогнозите с декартова координатна система
прогнозирани координатни системи са специално предназначени за плоски повърхности - хартиени карти или компютърни монитори.
Както 2D и 3D Декартова координатна система осигурява механизъм за описване географски позиции и форми на пространствени обекти, използващи х- и у-стойности (и, както е описано по-късно, колони и редове за растерни изображения).
Две оси се използват в декартова координатна система, една хоризонтална (х), което представлява посока от изток на запад и една вертикална (Y), което представлява посока от север на юг. В точката на пресичане на тези оси се нарича произход. Географски местоположения на обекти са определени по отношение на еталонната точка на координатите (х, у), където х определя разстоянието по протежение на хоризонталната ос и у - по вертикалата. Отправна точка е описан като (0,0).
Фигурата по-долу координати (4,3) описват точка, разположена в четири звена на правото и три единици над еталон.
триизмерна координатна система
очаква координатна система се използва още и стойността на Z за измерване на височината над или под морското равнище.
Фигурата по-долу координати (2,3,4) описват точки лежат в две единици на оста х, три единици у-ос и 4 единици над произход (например, 4 метра над морското равнище).
Имоти и нарушаване на картните проекции
земната повърхност има сферична форма, така че картографите и ГИС специалисти трябва да по някакъв начин представляват реалния свят в апартамент или равнинна координатна система. За да се разбере по-добре дилемата, представете си как бихте направили с плосък половин баскетбол. Триизмерна форма не може да бъде превърнато в плосък без изкривяване или разкъсване. Процесът на преместване на данни от обема върху равна повърхност се нарича проекцията на Земята, и се отнема, терминът '' карта проекцията ".
очаква координатна система се определя върху плоска, двумерен повърхност. Координатите на издатината могат да бъдат определени като двумерен (х, у) и триизмерна (X, Y, Z), където измервания X, Y са местоположението на повърхността на земята, и Z - височина над морското равнище.
За разлика от географска координатна система, координатите на система проекция има постоянна дължина, и ъглите поле в две измерения. Но всички картни проекции, трансформиращи повърхността на Земята до плоска карта, до известна степен да нарушат разстояние, площ, форма и посока.
Потребители заобиколят тези ограничения чрез използване на проекцията полезен за своите цели, географското местоположение и степен. ГИС софтуер също може да се трансформира информация между координатни системи, за да се запази целостта на процесите на данни и работят.
Много картни проекции са разработени за специфични цели. Някои прогнози не нарушават формата, други запазват областта (конформна и равна площ проекция).
Тези свойства - с карта проекция и данна сфероид - стават важни параметри при определяне на координатната система за всеки набор от данни и всеки ГИС карта. С помощта на подробно описание на тези свойства, записани за всеки набор от данни за ГИС, компютрите могат да се трансформират препроектиран и географските програми за позициониране на елементи "в движение" и да е подходяща координатна система. В резултат на това стана възможно да се интегрират и да комбинирате информация от различни ГИС слоеве. Това е много важна характеристика на ГИС. Точна информация за местоположението е в основата на почти всички ГИС операции.