Данные, как правило, включают в себя массив чисел. Пространственные данные тоже, как правило, включают в себя массив чисел, но они также содержат в себе числовую информацию, которая позволяет вам расположить их где-то на поверхности Земли. Эти числа являются частью системы координат, которая обеспечивает фрейм привязки для ваших данных, чтобы находить объекты на земле, чтобы сопоставлять ваши данные с другими данными, выполнять пространственный анализ с высокой точностью, добавлять и редактировать данные и создавать карты.
Все пространственные данные создаются в каких-то системах координат независимо от того, идет ли речь о точках, линиях, полигонах, растрах или аннотациях. Сами координаты могут быть заданы в различных единицах измерения – в десятичных градусах, футах, метрах или километрах; в действительности, в качестве системы координат может использоваться любая форма измерения. Определение этой системы измерений является первым шагом для выбора системы координат, которая будет отображать ваши данные в корректном положении в ArcGIS AllSource относительно других ваших данных.
У карт и сцен в ArcGIS AllSource должна быть задана горизонтальная система координат, и, дополнительно, вертикальная система координат. В некоторых рабочих процессах карта может использовать неизвестную систему координат. Более подробно см. раздел Работа с системами координат.
Системы координат
Данные заданы в горизонтальной и вертикальной системах координат. Горизонтальные системы координат отвечают за размещение объектов на поверхности Земли, а вертикальные определяют локализацию относительных высот и глубин объектов.
Горизонтальные системы координат
Существует три типа горизонтальных систем координат – географические, системы координат проекции и местные. Вы можете узнать, в какой системе координат находятся ваши данные, открыв свойства слоя.
Географические системы координат основываются на трехмерной эллипсоидальной или сферической поверхности, а местоположения задаются угловыми измерениями, выраженными, как правило, в десятичных градусах, выражающие значения долготы (координаты x) и широты (координаты y). Местоположение данных может быть выражено положительными и отрицательными числами: положительными значениями х и у для районов севернее экватора и восточнее начального меридиана и отрицательными значениями х и у для районов к югу от экватора и западнее начального меридиана.
Загрузитьсписок поддерживаемых географических и вертикальных систем координат.
Системы координат проекции — это плоскостные системы, в которых для координат используются линейные, а не угловые единицы. Система координат проекции основывается на географической системе координат и проекции карты. Проекция карты содержит математические вычисления, которые конвертируют угловые геодезические координаты географической системы координат в декартовы координаты системы координат проекции на плоскости.
Загрузитьсписок поддерживаемых систем координат проекции.
Локальная система координат использует условное начало координат (0, 0 или другое) в произвольном местоположении, которое может находиться в любой части земного шара. Местные системы координат часто используются для крупномасштабной картографии (небольшие участки земли). Условное начало координат может совпадать или не совпадать с известными реальными координатами, но для целей сбора данных для измерения направлений и расстояний скорее будет использоваться местная система координат, нежели глобальные координаты. В местных системах координат обычно в качестве единиц измерения используются метры или футы.
Вертикальные системы координат
Вертикальные системы координат содержат ссылку на z-координаты, являющиеся измерениями высот и глубин объектов. Они всегда выражены в линейных единицах измерения – в метрах или футах. Использование вертикальной системы координат повышает локальную точность анализа и редактирования, но они не применяются по умолчанию к новым картам и сценам - вам надо принудительно выбрать одну из них.
Вертикальные системы координат бывают гравитационные и эллипсоидальные. Чаще всего используются основанные на гравитации вертикальные системы координат. В них базовая поверхность задается вычислением высоты среднего уровня моря (или иногда получается из высоты одной точки.) Высоты в эллипсоидальных системах координат отсчитываются от полученной математическими методами поверхности сферы или эллипсоида. Поскольку они вычисляются по математической модели, эллипсоидальные системы координат проще гравитационных вертикальных систем координат, но могут быть менее точными, особенно в случае крупных масштабов. К примеру, водоток на крупномасштабной карте может иметь другое направление при использовании эллипсоидальной системы координат. При работе с эллипсоидальной вертикальной системой координат необходимо убедиться в том, что она совпадает с горизонтальной системой координат. Например, если значение z задается в NAD 1983, географическая система координат или географическая система координат с системой координат проекции должна также задаваться в NAD 1983, а не в WGS 1984.
Вертикальные системы координат в глобальной сцене должны быть эллипсоидальными, за одним исключением. Они могут быть гравитационными, но только если полностью покрывают экстент всего мира. EGM2008 Geoid и EGM96 Geoid являются примерами глобальных вертикальных гравитационных систем координат.
Внимание:
Помните, что эллипсоидальная вертикальная система координат не учитывается при прорисовке сцены. Это можно увидеть при вытягивании объектов.
Загрузитьсписок поддерживаемых географических и вертикальных систем координат.
Картографические проекции
Картографическая проекция - это способ отображения системы координат и своих данных на плоской поверхности, т.е. на листе бумаги или на экране. Для конвертации системы координат, используемой на не плоской поверхности Земли, в систему координат для плоской поверхности в проекциях используются математические вычисления. Поскольку транспонировать не плоскую поверхность на плоскую без искажений невозможно, используются разные картографические проекции, удовлетворяющие различным компромиссам. Некоторые картографические проекции сохраняют площадь, другие – углы. Некоторые сохраняют отдельные расстояния и направления. Выбор картографической проекции выполняется с учетом экстента, местоположения и свойств (площадь, расстояния или форма), которые вы захотите сохранить для вашей системы координат проекции. В ArcGIS существует приблизительно 6 тысяч систем координат, поэтому вы, вероятно, найдете подходящую для ваших данных. Если нет - вы можете создать пользовательскую систему координат проекции из более 100 проекций карты для отображения данных.
ArcGIS AllSource проецирует данные на лету, поэтому любые данные, которые вы добавите в карту, примут систему координат, заданную для первого добавленного слоя. При условии, если система координат первого добавленного слоя будет определяться корректно, все другие данные с корректной системой координат будут перепроецироваться на лету в систему координат карты. Такой подход облегчает исследование и отображение данных, но он не должен использоваться для проведения анализов или редактирования, поскольку это может привести к неточностям из-за несопоставленных между разными слоями данных. При проецировании на лету данные прорисовываются медленнее. Если вы собираетесь проводить анализ или редактировать данные, сначала спроецируйте их в соответствующую систему координат, доступную для всех ваших слоев. Так будет создана новая версия ваших данных.
См. список всех поддерживаемых в ArcGIS AllSource картографических проекций.
Преобразования
Даже после того, как система координат задана, вы все равно можете захотеть использовать данные в другой системе координат. В таких случаях может оказаться полезной преобразование. Преобразование конвертирует данные между разными географическими или вертикальными системами координат. Если ваши данные не будут согласованы, то при картографировании или анализе вы будете сталкиваться с трудностями и неточностями.
Загрузитьсписок поддерживаемых географических и вертикальных преобразований.