Diferença entre projeção e dado?

Qual é a diferença entre uma projeção e um dado?

Os sistemas de coordenadas geográficas (lat / long) são baseados em uma superfície esferoidal (verdadeiramente esférica ou elipsoidal) que se aproxima da superfície da Terra. Um dado tipicamente define a superfície (ex raio para uma esfera, eixo principal e eixo menor ou achatamento inverso para um elipsóide) e a posição da superfície em relação ao centro da terra. Um exemplo de dado é NAD 1927 , descrito abaixo

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

Todas as coordenadas são referenciadas a um dado (mesmo que seja desconhecido). Se você vir dados em um sistema de coordenadas geográficas, como GCS_North_American_1927, eles não serão projetados e estarão em Lat / Long e, nesse caso, referenciados ao dado NAD 1927.

Uma projeção é uma série de transformações que convertem a localização dos pontos em uma superfície curva (a superfície ou referência de referência) em locais no plano (por exemplo, transforma coordenadas de um sistema de referência de coordenadas em outro).

O dado é parte integrante da projeção, pois os sistemas coordenados projetados são baseados em coordenadas geográficas, que por sua vez são referenciadas a um dado. É possível, e até comum, que conjuntos de dados estejam na mesma projeção, mas sejam referenciados a diferentes datums e, portanto, possuam diferentes valores de coordenadas. Por exemplo, os sistemas de coordenadas do Plano Estadual podem ser referenciados aos dados NAD83 e NAD27. As transformações de coordenadas geográficas para coordenadas projetadas são as mesmas, mas como as coordenadas geográficas são diferentes dependendo do dado, as coordenadas projetadas resultantes também serão diferentes.

Além disso, projetar dados pode resultar em uma conversão de dados, por exemplo, projetar dados NAD_1927 no Web Mercator exigirá uma mudança de dados para o WGS 84. Da mesma forma, é possível converter dados de um dado para outro sem projetá-lo, como em o utilitário NADCON do NGS , que pode mudar as coordenadas de NAD27 para NAD83.

Exemplo de coordenadas de um ponto referenciadas a diferentes datums

Coordenadas referenciadas em NAD_1927_CGQ77

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

Mesmo ponto mencionado em NAD_1983_CSRS

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

Obviamente, você obterá melhores respostas dos livros, mas aqui está uma explicação simples:

Projeção de mapa: É um método para representar uma superfície esférica ou curva em um plano plano.

Dado: É a referência ou origem com base na qual as medidas são feitas.

Depois de lutar com essa pergunta há dez anos e encontrar muitas coisas confusas escritas sobre o assunto, publiquei um breve artigo na Directions Magazine que apresentava uma resposta da maneira mais simples, clara e precisa possível. O seguinte é extraído desse artigo.

Reprojetando recursos geográficos

Duas coisas devem acontecer quando você desenha um mapa: os recursos no mundo real devem ser "georreferenciados" a um esferóide e o esferóide deve ser projetado no papel.

O esferóide modela a forma da superfície da Terra. É uma idealização que não leva em conta alterações locais na topografia.

O georreferenciamento atribui locais (em três dimensões!) A pontos em um esferóide.

Projetar é uma operação que distorce matematicamente e reduz uma parte do esferóide em papel liso. Projetar pode ser desfeito ("invertido"). "Desprojeção" expande um recurso em um mapa e o coloca de volta no esferóide. Também é uma operação matemática.

O georreferenciamento é feito com um dado . Um dado é geralmente dado por um ponto de partida e direção: especifica onde um ponto claramente identificável na Terra (o ponto base) deve aparecer no esferóide e mostra onde uma direção base, como o norte, aponta no esferóide na base ponto. O ponto base e a direção permitem que os topógrafos determinem a distância e o ângulo de qualquer outro ponto na Terra. Mover-se na direção correspondente no esferóide para a mesma distância determina para onde o novo ponto deve ir no esferóide.

Esferóides têm coordenadas . Eles são latitude e longitude. Latitude (geodésica) é o ângulo feito por uma linha vertical em relação à horizontal. Não é necessariamente o mesmo ângulo feito pelo "reto", porque este é distorcido pela variação gravitacional sobre a Terra. Não é necessariamente o ângulo feito por uma linha em relação ao centro da Terra, porque a maioria dos esferóides possui uma seção elíptica, não circular.

Portanto, o georreferenciamento dota pontos próximos à Terra com coordenadas de latitude, longitude e altura.

(As seções subseqüentes discutem Mudança de dados, Como relacionar dois mapas, A maneira errada de fazê-lo e a América do Norte é um caso especial.)

A resposta de wwnick está correta, mas é um pouco enganosa no sentido de enfatizar os parâmetros elipsóides e a IMO subestima a importância da 'posição da superfície em relação ao centro da terra' - o exemplo da NAD de 1927 precisa mencionar que a geodésica O "centro" da NAD27 é uma estação base em Meades Ranch, no Kansas.

Pode-se ter (e geralmente é esse o caso, especialmente com a crescente popularidade do elipsóide WGS84 / GRS80) vários dados diferentes com base nos mesmos parâmetros elipsóides. A razão para isso é que, embora o dado WGS 84 esteja bom em todo o mundo, já que sua superfície está configurada para fornecer mudanças médias mínimas devido a movimentos tectônicos em todo o mundo, há espaço para melhorias na escala local, onde a referência pode ser fixada em alguns locais. ponto de referência ou, pelo menos, à placa tectônica local (por exemplo, ETRS, que é fixada na Europa continental)

Poder-se-ia explicar o dado simplesmente como "um acordo sobre o tipo, a forma do sistema de coordenadas e sua posição e orientação absolutas em relação a alguma referência do mundo real conhecida ou bem definida". O sistema de coordenadas nem precisa ser elipsoidal (por exemplo, dado vertical, que geralmente é definido dizendo que a altura de algum ponto fixo é tal e que todas as outras alturas serão medidas em relação a esse ponto).

As projeções geográficas são uma maneira de mostrar a superfície curva da Terra em uma superfície plana como um pedaço de papel ...

Na documentação do usuário do Manifold :

A Terra não é um elipsóide exato. De fato, como a Terra é um elipsóide "irregular", nenhum elipsóide liso fornece uma superfície de referência perfeita para toda a Terra. A solução prática para isso é medir a forma da Terra em diferentes áreas e criar elipsóides de referência diferentes usados ​​para mapear diferentes regiões da Terra. Um dado é um elipsóide de referência junto com um deslocamento do centro da Terra. Ao especificar diferentes compensações, você pode usar os mesmos elipsóides padrão em muitas regiões diferentes da Terra. Países diferentes costumam usar o mesmo elipsóide, mas com deslocamentos diferentes para mapas governamentais padrão nesses países.

Pense na projeção como vendo sua localização no plano X / Y. Datum define o ponto de referência de onde todas as medições foram feitas. Digamos que você esteja localizado em algum lugar e precise informar sua localização a alguém. Você diria que eu sou X lat e Y long. Esses X e Y são determinísticos porque estão sendo referidos a partir do Datum. A outra pessoa agora sabe que você é X-lat e Y-Long longe de Datum. Se você é um novato, não se concentre muito nas características do datum. Lembre-se de que é o local de onde todas as medições são feitas.

Eu escrevi um artigo detalhado sobre isso no meu blog aqui: http://www.sharpgis.net/post/2007/05/05/Spatial-references2c-coordinate-systems2c-projections2c-datums2c-ellipsoids-e28093-confusing

Ele cobre todos esses conceitos de uma maneira esperançosamente fácil de entender e foi revisado por vários.

Para resumir: Um dado é uma definição do tamanho, orientação e posição de um elipsóide usado como uma aproximação da forma da Terra. Ele usa pontos de referência na superfície para definir sua localização e orientação, com base em uma data (e é por isso que há um número no ano em que foi definido para contabilizar os movimentos das placas tectônicas). Os datum são usados ​​nos sistemas de coordenadas esférica longa / lat e projetada. Considere-o como um ponto de referência para suas coordenadas e alturas elipsoidais (ou seja, onde está o primemeridiano, equador e qual é a altura relativa ao elipsóide que não é o nível médio do mar). Dados diferentes são usados ​​em lugares diferentes, porque alguns se encaixam em algumas áreas melhor do que outros.

Uma projeção é uma fórmula usada para converter coordenadas longas / latas em um sistema de coordenadas planas que você pode usar no papel ou na tela do computador. Geralmente é feito a partir de um sistema de coordenadas geográficas, que por sua vez usa um dado como definição básica. Portanto, o dado afeta tudo isso. A projeção de dados cria muita distorção do mundo real; portanto, isso só deve ser feito ao colocar os dados do mapa em um mapa plano, ou você deseja trabalhar em um sistema de coordenadas "mais simples" e pode conviver com as distorções.

O uso de dados errados pode resultar no deslocamento de seus dados em cerca de uma milha; portanto, é muito importante conhecê-los se você estiver misturando dados.

Isso não vai competir com a resposta dos wwnicks e não é rigoroso, mas a visualização que apresento às pessoas, quando perguntada, é a relação entre uma corda conectada a uma bola. Mudar a projeção geralmente é como mover a ponta 'solta' da corda, mas ainda conectada ao mesmo ponto da bola. Mudar o dado é como mudar a localização da bola. Isso pode ajudar esses tipos visuais.

Em resumo, uma projeção é usada para 'achatar' a forma elipsoidal da Terra para um sistema de coordenadas retangulares (por exemplo, um mapa). Um dado é um ponto específico conhecido na Terra ou usado na referência. Uma projeção usa o dado como ponto de referência, sua localização na Terra.

No GIS, existem dois tipos de "sistemas de coordenadas": sistema de coordenadas geográficas (latitude e longitude) e sistema de coordenadas projetadas (X e Y). O sistema de coordenadas geográficas e os sistemas de coordenadas projetadas usam um dado para referência.

• Um sistema de coordenadas geográficas não é projetado (não é plano), eles estão em latitude e longitude. Pense em um globo redondo, não em um mapa plano.

• Os sistemas de coordenadas projetados, por outro lado, são "planos" - mas ainda precisam de um ponto de referência (dado) para definir locais no espaço.

Em outras palavras, o dado é usado para determinar o ponto de origem na Terra, referenciando um ponto central dentro de um 'modelo' da Terra.

Devemos lembrar que a Terra não é uma esfera simples; se assim for, precisamos de um dado "= Um sistema de cálculo para encontrar um ponto na Terra", a Terra é mais elipsóide, mas não exatamente. A Terra é um geóide astronômico sem forma regular, portanto, podemos ter muitas maneiras de calcular a coordenação de um ponto nesse objeto 3D irregular, com muitas opiniões e conceitos, cada um deles é um dado.

Do ICMS Fundamentos da página Mapeamento de Datums 1 - O Básico pode ser visitado, para mais informações.

Apenas um comentário no diagrama que está tentando ilustrar uma projeção de uma esfera. Ao contrário do que é ilustrado, imagine uma fonte de luz no centro da esfera. A sombra do polígono "projetada" em um pedaço de papel plano fora da esfera é, em essência, um tipo de projeção. Para mim, o diagrama implica que uma projeção é como uma superfície refletida, que é uma maneira incorreta de visualizar o que está acontecendo.

Além disso, pelo menos no mundo da ESRI, o georreferenciamento não está aplicando pontos a uma esfera. O georreferenciamento está atribuindo um sistema de coordenadas planar (projetado) conhecido a um conjunto de dados raster ou vetorial que se originou de uma operação de digitalização ou digitalização na qual um sistema de coordenadas 'local' foi aplicado pela primeira vez. "Local", neste caso, significa simplesmente que as coordenadas foram compostas sem referência a um sistema de coordenadas do mundo real. Ou seja, um mapa pode ter sido originalmente digitado manualmente, onde a pessoa decidiu que a coordenada inferior esquerda do mapa tinha um valor XY de (0,0). Georreferenciamento é o processo de atribuir um conjunto de coordenadas do mundo real (projetadas) ao original. Se esse processo for aplicado a uma fotografia ou mapa digitalizado, o processo de georreferenciamento geralmente distorcerá a imagem original para caber no conjunto de pontos de referência às quais foram atribuídas coordenadas planares do mundo real. Esse "desvio da georreferência" não é o mesmo que as distorções criadas ao projetar de uma esfera para um plano. A "distorção por georeferência" tem tudo a ver com a correção de distorções produzidas pela câmera ou pelo scanner. Ao projetar um recurso de uma superfície esférica para uma superfície plana, sempre há uma distorção criada na distância, área, escala e rolamento. Você escolhe uma projeção para minimizar uma ou mais dessas distorções, dependendo da finalidade do mapa. não é o mesmo que as distorções criadas ao projetar de uma esfera em um plano. A "distorção por georeferência" tem tudo a ver com a correção de distorções produzidas pela câmera ou pelo scanner. Ao projetar um recurso de uma superfície esférica para uma superfície plana, sempre há uma distorção criada na distância, área, escala e rolamento. Você escolhe uma projeção para minimizar uma ou mais dessas distorções, dependendo da finalidade do mapa. não é o mesmo que as distorções criadas ao projetar de uma esfera em um plano. A "distorção por georeferência" tem tudo a ver com a correção de distorções produzidas pela câmera ou pelo scanner. Ao projetar um recurso de uma superfície esférica para uma superfície plana, sempre há uma distorção criada na distância, área, escala e rolamento. Você escolhe uma projeção para minimizar uma ou mais dessas distorções, dependendo da finalidade do mapa.

Quanto às cordas na ilustração de uma bola e à alteração dos dados, em vez de cordas, eu usaria lápis de vários comprimentos que começam em um ponto na esfera e terminam em um pedaço de papel plano. As extremidades externas dos lápis representam os pontos projetados. Em certo sentido, alterar o sistema de coordenadas geográficas (dado para esta discussão) é análogo a girar a esfera em mais um eixo para uma nova posição. O conceito funciona apenas para áreas isoladas na terra. Isso significa que o NAD27 ao WGS84 se aplica muito bem aos 48 estados contíguos dos EUA, mas não ao Canadá ou ao Alasca. Para essas áreas, você deve primeiro corrigir o dado do NAD 27 e depois mover o NAD7 para o WGS84. Enquanto que para NAD83 a WGS84 o conceito funciona na maior parte da América do Norte.