Viac

Ako premietať údaje do vertikálneho aj horizontálneho súradnicového systému?

Ako premietať údaje do vertikálneho aj horizontálneho súradnicového systému?


Mám tvarový súbor, ktorého geometria jePOINTZMtyp.

Súradnicový systém XY jeNAD_1983_CORS96_StatePlane_North_Carolina_FIPS_3200_Ft_USa súradnicový systém Z jeNorth_American_Vertical_Datum_1988

Chcem transformovať údaje tak, aby boli údaje premietané v geografickej (zemepisnej (dlhej/dlhej)) projekcii s horizontálnym vzťažným bodom WGS84 a zvislým vzťažným bodom EGM96.

Nemôžem prísť na to, ako to môžem urobiť pomocou projektového nástroja v ArcToolboxe z ArcGIS for Desktop 10.3.

Ako to urobím?


Nástroj projektu má vertikálny parameter od 10.4. Odkaz tiež uvádza, že je potrebné nainštalovať ďalší balík s údajmi súradnicového systému.


V ArcGIS for Desktop to zrejme nie je možné, pozrite si článok o častých otázkach Esriho článku: Sú v ArcGIS podporované vertikálne transformácie nulových bodov?

Ak prejdete na stránku s myšlienkou ArcGIS, na ktorú sa odkazuje v komentároch k článku, je tam zmienka o tom, že je to možné v programoch Pro a Runtime, programovo. Aby som to mohol overiť u Esri, nenašiel som žiadne potvrdenie tohto.


Projektovaný súradnicový systém

Projekčný súradnicový systém je definovaný na rovnom dvojrozmernom povrchu. Na rozdiel od geografického súradnicového systému má projektovaný súradnicový systém v oboch dimenziách konštantné dĺžky, uhly a oblasti. Miesta sú označené súradnicami x, y na mriežke, pričom pôvod je v strede mriežky. Každá pozícia má dve hodnoty, ktoré ju odkazujú na toto centrálne miesto. Jeden určuje jeho horizontálnu polohu a druhý vertikálnu polohu. Tieto dve hodnoty sa nazývajú súradnice x a súradnice y (referencia).

Projektovaný súradnicový systém spojený s GDA94 je Mapová mriežka Austrálie 1994 (MGA94). Kým projekcia mapy spojená s GDA2020 je Mriežka mapy Austrálie 2020 (MGA2020). Oba projekcie sú rozdelené do ôsmich rovnakých zón v celej Austrálii. Sydney napríklad spadá so zónou MGA 56.

Mriežka mapy Austrálie so zobrazením zón mriežky

V závislosti od prijatého súradnicového systému by napríklad Sydney bolo možné klasifikovať ako buď GDA94 / MGA zóna 56 (EPSG: 28356) alebo Zóna GDA2020 / MGA 56 (EPSG: 7856). Všimnite si toho, že kód EPSG uvedený v zátvorkách je verejný register rôznych súradnicových systémov používaných na celom svete.


Kontext

Upraviť: Pôvodný názov otázky bol: Ako transformovať fotografiu pod daným uhlom, aby sa stala súčasťou panoramatickej fotografie?

Môže mi niekto pomôcť s akými krokmi by som mal urobiť, ak chcem transformovať fotografiu nasnímanú pod akýmkoľvek daným uhlom takým spôsobom, aby som výsledný (skreslený/transformovaný) obrázok mohol umiestniť na zodpovedajúce konkrétne miesto v ekvirektangulárnej projekcii, mape kocky , alebo nejaká panoramatická foto projekcia?

Akákoľvek projekcia je najľahšia na vykonanie, je dosť dobrá, pretože existuje veľa zdrojov na to, ako prevádzať medzi rôznymi projekciami. Len neviem, ako urobiť krok od skutočnej fotografie k takejto projekcii.

Je bezpečné predpokladať, že kamera zostane na pevnom mieste a môže sa odtiaľ otáčať akýmkoľvek smerom. Myslím si, že údaje, ktoré sú na to potrebné, sú asi tieto:

  • Horizontálny uhol fyzickej kamery [-180, +180] (napr. +140 stupňov).
  • Vertikálny uhol fyzickej kamery [-90, +90] (napr. -30 °).
  • Rozlíšenie fotografie š x v (napr. 1280 x 720 pixelov).
  • Horizontálny uhol fotografie (napr. 70 stupňov).
  • Vertikálny uhol fotografie (napr. 40 stupňov).
  • Korekcia objektívu a, b, c parametre (pozri nižšie).

Mám tieto údaje a myslím, že prvým krokom je korekcia šošovky, aby všetky čiary, ktoré by mali byť rovné, boli v skutočnosti rovné. A to je možné vykonať pomocou Barrel Distortion spoločnosti imagemagick, v ktorom stačí vyplniť tri parametre: a, b a c. Transformácia, ktorá sa použije na obrázok, aby to napravila, je jednoduchá.

Zostal som pri ďalšom kroku. Buď tomu úplne nerozumiem, alebo mi vyhľadávače nepomáhajú, pretože väčšina výsledkov je o prevode medzi už danými projekciami alebo pomocou pokročilých aplikácií na inteligentné spájanie fotografií. Tieto výsledky mi nepomohli pri odpovedi na moju otázku.

EDIT: Myslel som si, že možno postava pomôže lepšie to vysvetliť :)

Problém je v tom, že daná fotografia Červená nemožno vložiť do ekvirektangulárnej projekcie bez transformácie. Nasledujúci obrázok ilustruje problém.

Takže mám Červená, a musím to premeniť na zelená. Modrá ukazuje rozdiel v transformácii, ktorý však závisí od horizontálneho/vertikálneho uhla.


Konverzia z NAD 1927 na NAD 1983

Konverzia z NAD27 na NAD83 znamená zmenu súradníc pre všetky prvky na zemi, nad zemou alebo pod zemou, o koľko sa ich zmena zmení, závisí od umiestnenia prvku. Je dôležité poznamenať, že prevod z NAD27 na NAD83 neovplyvňuje vertikálne údaje, každá konverzia sa musí týkať iba horizontálneho umiestnenia údajov. V priestorových dátach môže dôjsť k chybám z dôvodu nedostatku východiskových informácií alebo nesprávnych informácií. Ak informácie o umiestnení funkcie chýbajú alebo sú nesprávne, nie je možné správne previesť údaje z NAD27 na NAD83. Okrem toho nie je možné jednoducho skúmať hodnoty súradníc pre funkciu, pretože dva body vzdialené mnoho metrov môžu mať rovnaké hodnoty súradníc, ak sa použijú rôzne základy. Nakoniec, žiadna konverzia z NAD27 na NAD83 nebude mať za následok pohyb pamiatok prieskumu, hranice zmluvy o nájme pôdy ani žiadne iné fyzické vlastnosti. Jediné, čo sa zmení, sú hodnoty súradníc používané na opis polohy v reálnom svete. To znamená, že niektoré systémy právneho prieskumu už nebudú mať bloky, sekcie alebo iné právne popisy pozemkov popísané pomocou „okrúhlych“ čísel stupňov a minút. [5]


Dávkové prevádzanie HDF

Akonáhle ste určili parametre potrebné na konverziu jednej dlaždice, môžete pomocou týchto hodnôt ľahko previesť dávku dlaždíc. MGET obsahuje dva nástroje na dávkovú konverziu.

Ak chcete len previesť veľa HDF uložených v adresári, použite funkciu Nájsť HDF a konvertovať SDS na ArcGIS Rasters. Tento nástroj vám umožňuje vyhľadávať v strome adresárov a vyberať súbory pomocou zástupných znakov. Najťažšou súčasťou používania tohto nástroja je zadanie Výstupný rastrový výraz Python parameter. Pre tento parameter musíte zadať výraz Pythonu, ktorý dokáže vypočítať názov výstupného rastra vzhľadom na názov vstupného HDF. Predvolený výraz:

os.path.join (outputWorkspace, os.path.dirname (inputFile [len (directoryToSearch) +1:]), os.path.basename (inputFile) .split (u '.') [0] [: 13])

nebudem pracovať. Tento výraz extrahuje znaky názvu HDF až po prvú bodku s maximálne 13 znakmi, takže názov bude platným názvom binárnej siete ArcInfo. Ak by ste tento výraz použili s údajmi MODIS z tohto príkladu, názov by vygeneroval predvolený výraz MOD11A1 pre každý HDF. Nástroj nahlásil chybu, že viac vstupných súborov vytváralo rovnaký názov rastra. Druhá zložka názvu HDF, ktorá obsahuje dátum obrázku, môže byť jedinečnejšia, výsledkom čoho sú názvy ako A2006034. Ak chcete získať tento komponent, môžete upraviť predvolený výraz na tento:

os.path.join (outputWorkspace, os.path.dirname (inputFile [len (directoryToSearch) +1:]), os.path.basename (inputFile) .split (u '.') [1] [: 13])

Tento druhý výraz sa líši od prvého iba jedným znakom: rozdelenie (u '.') [0] bol zmenený na rozdelenie (u '.') [1].

Pre väčšiu kontrolu nad názvami výstupných rastrov môžete použiť druhý dávkový nástroj MGET, Konvertovať SDS v HDF uvedených v tabuľke na rastre ArcGIS. V tomto nástroji musíte poskytnúť tabuľku s dvoma poliami: jedno pre vstupný HDF a jedno pre výstupný raster. Nástroj prejde tabuľkou a vykoná jednu konverziu pre každý riadok. Tabuľku môžete naplniť ľubovoľným spôsobom (napr. Vytvorte tabuľku .DBF pomocou programu Microsoft Excel, vytvorte súbor .CSV pomocou textového editora atď.).

Nakoniec, ak máte ArcGIS 9.2 alebo novší, môžete použiť vlastnú schopnosť dávkového spracovania ArcGIS. Viac informácií o tomto nájdete v dokumentácii ArcGIS.


Ako premietať údaje do vertikálneho aj horizontálneho súradnicového systému? - Geografické informačné systémy

Budúcnosť, ktorú chceme, v odseku 187 tiež uznáva „dôležitosť komplexného hodnotenia nebezpečenstva a rizika a zdieľania znalostí a informácií vrátane spoľahlivých geopriestorových informácií. Zaväzujeme sa zaviesť a včas posilniť nástroje hodnotenia rizika a nástrojov na zníženie rizika katastrof“.

Agenda 2030 pre udržateľný rozvoj prostredníctvom odseku 76 podporuje „rozvojové krajiny, najmä africké krajiny, najmenej rozvinuté krajiny, malé ostrovné rozvojové štáty a vnútrozemské rozvojové krajiny, pri posilňovaní kapacity národných štatistických úradov a dátových systémov na zabezpečenie prístupu k vysokokvalitným včasné, spoľahlivé a rozčlenené údaje. Budeme podporovať transparentné a zodpovedné rozšírenie vhodnej spolupráce medzi verejným a súkromným sektorom s cieľom využiť prínos širokého spektra údajov vrátane pozorovania Zeme a geopriestorových informácií, a zároveň zaistiť národnú zodpovednosť za podporu a sledovanie pokroku. “

(1) Geografický informačný systém (GIS) Geografický informačný systém (GIS) alebo geopriestorový informačný systém je systém určený na zachytávanie, ukladanie, manipuláciu, analýzu, správu a prezentáciu všetkých typov priestorových alebo geografických údajov. Skratka GIS sa niekedy používa pre geografickú informačnú vedu (GIScience) na označenie akademickej disciplíny, ktorá študuje geografické informačné systémy a je rozsiahlou doménou v rámci širšej akademickej disciplíny geoinformatiky. To, čo presahuje rámec GIS, je infraštruktúra priestorových údajov, koncept, ktorý nemá také obmedzujúce hranice.

(2) Remote Sensing (RS) Remote Sensing je získavanie informácií o objekte alebo jave bez fyzického kontaktu s objektom, a teda na rozdiel od pozorovania na mieste. Diaľkové snímanie je podoblasť geografie. V modernom použití sa termín všeobecne vzťahuje na používanie leteckých senzorových technológií na detekciu a klasifikáciu predmetov na Zemi (na povrchu aj v atmosfére a oceánoch) pomocou šírených signálov (napríklad elektromagnetického žiarenia). Môže byť rozdelený na aktívny diaľkový prieskum (keď je signál prvýkrát vysielaný z lietadla alebo satelitov) alebo pasívny (napríklad slnečné svetlo), keď sú informácie iba zaznamenávané.

(3) Global Position System (GPS) Global Positioning System (GPS) je vesmírny navigačný systém, ktorý poskytuje informácie o polohe a čase za všetkých poveternostných podmienok, kdekoľvek na Zemi alebo v jeho blízkosti, kde je neobmedzená viditeľnosť štyroch ľudí. alebo viac satelitov GPS. Tento systém poskytuje kritické schopnosti vojenským, civilným a komerčným používateľom na celom svete. Vláda Spojených štátov vytvorila systém, udržiava ho a robí ho voľne prístupným pre kohokoľvek s prijímačom GPS.

(4) Priestorová analýza Priestorová analýza zahŕňa akúkoľvek z formálnych techník, ktoré skúmajú entity pomocou ich topologických, geometrických alebo geografických vlastností. Priestorová analýza zahŕňa množstvo techník, mnohé sú ešte len v ranom vývoji, pričom používajú rôzne analytické prístupy a uplatňujú sa v oblastiach tak rozmanitých, ako je astronómia, so štúdiom umiestnenia galaxií vo vesmíre, v inžinierstve výroby čipov s využitím „ algoritmy umiestnenia a trasy “na vybudovanie zložitých štruktúr zapojenia. V užšom zmysle je priestorová analýza technikou aplikovanou na štruktúry v ľudskom meradle, najmä pri analýze geografických údajov.

(5) Geografický súradnicový systém Geografický súradnicový systém je súradnicový systém, ktorý umožňuje špecifikovať každé miesto na Zemi súborom čísiel alebo písmen alebo symbolov. Súradnice sa často volia tak, že jedno z čísel predstavuje zvislú polohu a dve alebo tri z čísel predstavujú vodorovnú polohu. Bežnou voľbou súradníc je zemepisná šírka, dĺžka a nadmorská výška.

(6) Digitálny výškový model (DEM) Digitálny výškový model (DEM) je digitálny model alebo 3D reprezentácia povrchu terénu - bežne pre planétu (vrátane Zeme), mesiac alebo asteroid - vytvorený z údajov o nadmorskej výške terénu.

(7) Digital Line Graph (DLG) Digital Line Graph (DLG) je funkcia kartografickej mapy reprezentovaná v digitálnej vektorovej forme, ktorá je distribuovaná U.S.Geological Survey (USGS). DLG sú zhromažďované z máp USGS a sú distribuované vo veľkom, strednom a malom meradle až s deviatimi rôznymi kategóriami funkcií, v závislosti od rozsahu. Prichádzajú vo voliteľnom formáte a štandardu pre priestorový prenos údajov (SDTS) a sú topologicky štruktúrované na použitie v aplikáciách mapovania a geografického informačného systému (GIS).

Iniciatíva OSN o globálnom manažmente geopriestorových informácií (UN-GGIM) má za cieľ zohrať vedúcu úlohu pri stanovovaní programu rozvoja globálnych geopriestorových informácií a podporovať jeho používanie pri riešení kľúčových globálnych výziev. Poskytuje fórum pre kontakt a koordináciu medzi členskými štátmi a medzi členskými štátmi a medzinárodnými organizáciami.


Funkcie pyplot, ktoré voláte, axhline () a axvline () kreslia čiary, ktoré pokrývajú časť rozsahu osí bez ohľadu na súradnice. Parametre xmin alebo ymin používajú hodnotu 0,0 ako minimum osi a 1,0 ako maximum osi.

Namiesto toho pomocou plt.plot ((x1, x2), (y1, y2), 'k-') nakreslite čiaru z bodu (x1, y1) do bodu (x2, y2) vo farbe k. Pozri pyplot.plot.

To môže byť bežný problém pre nových používateľov Matplotlibu pri kreslení zvislých a vodorovných čiar. Aby ste pochopili tento problém, mali by ste si uvedomiť, že v Matplotlib existujú rôzne súradnicové systémy.

Metóda axhline a axvline sa používa na kreslenie čiar na súradnice osí. V tomto súradnicovom systéme je súradnica pre ľavý dolný bod (0,0), zatiaľ čo súradnica pre pravý horný bod je (1,1), bez ohľadu na rozsah údajov vášho grafu. Parameter xmin aj xmax sú v rozsahu [0,1].

Na druhej strane, metódy hline a vlines slúžia na kreslenie čiar na dátová súradnica. Rozsah pre xmin a xmax je v rozsahu dátového limitu osi x.

Zoberme si konkrétny príklad,

Výsledkom bude nasledujúci graf:

Hodnota pre xmin a xmax je rovnaká pre metódu osi a hline. Dĺžka vyrobenej linky je však odlišná.


Pripravte sa

V budúcnosti bude dôležité, aby boli profesionálni geodeti a geopriestoroví odborníci naladení na zmeny NAVD 88 a NAD 83, pretože novo aktualizované údaje ovplyvnia ich prevádzku. K dispozícii bude nová terminológia, nové názvy súradníc a nové spôsoby a časové obdobia na spracovanie údajov.

Najdôležitejším aspektom zmeny je, že nový geometrický základ zmení zemepisnú šírku, dĺžku a výšku elipsoidu medzi 1 a 2 metrami. A nový severoamerický-tichomorský geopotenciálny údaj z roku 2022 (NAPGD2022) zmení výšky v priemere o 50 centimetrov s náklonom 1 meter smerom k severozápadnému Pacifiku. Miesta sa potenciálne budú pohybovať približne o 4 až 6 stôp a nadmorská výška sa zmení až o 3 stopy.

Ďalším dôležitým aspektom zmien NSRS je časová závislosť. Podľa technickej správy NOAA NOS NGS 67 s názvom „Plán pre rok 2022, časť 3: Práca v modernizovanom NSRS“, začínajúc v roku 2022, k bodom v NSRS s definovanými súradnicami budú priradené epochy, ktoré sú založené na skutočnom čase. v týchto bodoch sa zbierali údaje. Toto sa bude nazývať „epocha prieskumu“. Súradnice budú známe ako „konečné diskrétne“ súradnice, ak sú spojené s konečnými časovými rozsahmi zberu údajov, alebo „konečné spustené“ súradnice, ak sú spojené s nepretržitým zberom údajov. Pasívny manažment bude mať menšiu spoľahlivosť ako aktívny a NGS bude považovať sieť NOAA CORS za definitívnu a najaktuálnejšiu v rámci NSRS. Nivelačné aj klasické prieskumy budú preto vyžadovať komponenty GNSS, aby sa zaistilo, že súradnice sú správne a prepojené.

S cieľom prepojiť používateľov s novými údajmi z roku 2022 a časovo závislejšími NSRS bude NGS odhadovať a poskytovať verejnosti súradnice v bodoch v päťročných referenčných epochách. NOAA poskytne používateľom množstvo nástrojov pod názvom OPUS alebo služba určovania polohy online. OPUS, pôvodne vyvinutý ako nástroj na spracovanie GPS, sa bude používať na nahrávanie, spracovanie, analýzu a odosielanie údajov z prieskumov všetkých typov. To zahŕňa GNSS, kinematiku v reálnom čase (RTK), levelovanie, gravitáciu a ďalšie. Používatelia budú môcť spracovávať svoje údaje vlastným spôsobom. Tento nástroj bude založený na prehliadači a bude plne integrovať všetky typy údajov. Profesionálni geodeti a geopriestoroví profesionáli, ktorí spracúvajú svoje údaje v OPUS, dostanú od OPUS vždy predbežné súradnice. Plán 3 uvádza, že aj keď je možné, že predbežné súradnice sa dokonale zhodujú s referenčnou epochou alebo konečnými diskrétnymi súradnicami v bode, NGS použije tieto údaje premenené na predbežné súradnice na vytvorenie referenčnej epochy alebo konečných diskrétnych súradníc až potom, ako sa pár krokov. Tieto kroky zahŕňajú kontrolu kvality údajov a zlúčenie údajov s inými údajmi z iných predložených projektov.

Keď tieto zmeny vstúpia do platnosti, bude nevyhnutné, aby profesionáli transformovali svoje údaje. NGS na svojej webovej stránke ponúkne nástroje na transformáciu súradníc zo starších podkladov na súradnice v modernizovanom NSRS. Je tiež dôležité zaznamenávať metadáta. Vedieť základy a epochy geopriestorových súborov zjednoduší všetky transformácie, takže geopriestoroví odborníci budú musieť vo všetkých zmluvách o prieskume a mapovaní vyžadovať úplné metadáta. Ďalej budú musieť používatelia vykonávať GPS pri všetkých operáciách s benchmarkom. Získanie presných výšok elipsoidov NAD 83 v benchmarkoch NAVD 88 zlepší nástroj transformácie na nový vertikálny nulový bod NAPGD2022.

Ďalšou veľmi dôležitou úvahou bude zmena štátneho súradnicového systému. State Plane Coordinate System (SPCS) je systém konformných projekcií máp vytvorený NGS na podporu prieskumných, inžinierskych a mapovacích aktivít v celých Spojených štátoch. SPCS poskytoval spôsob vykonávania geodetických prieskumov pomocou rovinnej trigonometrie, čo z neho robilo najskorší spôsob prístupu k NSRS. V dôsledku technologického vývoja odvtedy používanie SPCS rástlo v dôsledku prijatia technológií, ako sú CADD, geografické informačné systémy (GIS) a GNSS.


Pozri si video: Nový Citroën Berlingo Van - Farebný Head-up displej