Часто задаваемые вопросы по координатам, проекциям, системам координат

Ответ: Координатами называют угловые или линейные величины, определяющие положение точки на какой-либо поверхности или в пространстве (Военная топография, 1958, с.125).

Географическими координатами называют угловые величины (долгота и широта), определяющие положение точек на эллипсоиде.

Спроектированными (плоскими, прямоугольными, декартовыми) координатами называют линейные величины (абсцисса и ордината), определяющие относительное положение точки на плоскости.

Ответ: Существует много систем координат. Две из них являются наиболее распространенными: это географическая система координат (далее ГСК) и спроектированная (плоская, прямоугольная, декартова) система координат (ПСК).

В ГСК координаты хранятся в десятичных градусах и их иногда называют неспроектированными.

В ПСК единицами измерения могут быть метры, футы, километры и т.д. Данные находящиеся в этой системе координат часто называют спроектированными. В основе любой спроектированной системы координат лежит географическая, трехмерная система координат (ГСК), преобразованная в двухмерную с помощью проекции.

Таким образом, для описания ПСК, необходимо знать ГСК, на которой она основана и метод, которым координаты из ГСК переведены в ПСК (проекцию). Если проекция не известна, такие данные нельзя перевести в другую СК, иногда такую СК называют "локальной" или "файловой" (например ПСК только что отсканированного изображения).

В настоящее время, наиболее распространенная географическая система координат в мире – система координат WGS 1984. В России чаще всего используется географическая система координат Pulkovo 1942. Подробнее

Ответ: Не обязательно, это значит только то, что ваши данные основаны на данной географической системе координат. Данные могут быть как неспроектированными так и спроектированными.

Примеры:

• Данные в ГСК WGS 1984 - данные не спроектированы
• Данные в ПСК UTM, зона 34 (WGS 1984) - данные спроектированы и имеют проекцию UTM, зона 34, базирующуюся в данном случае на ГСК WGS 1984
• Данные в ПСК ГК, зона 4 (Pulkovo 1942) - данные спроектированы и имеют проекцию ГК, зона 4, базирующуюся в данном случае на ГСК Pulkovo 1942

Ответ: Самый простой способ определить спроектированы ли ваши данные, загрузить их в ПО по ГИС (ArcView, ArcGis и т.д.), и обратить внимание на цифры, меняющиеся при перемещении курсора в области ваших данных, если Вы видите цифры порядка:

• сотни тысяч, миллионы - данные находятся в спроектированной системе координат;
• единицы, десятки, сотни (до +/-180 по горизонтали и до +/-90 по вертикали, но не больше) и координаты верхнего левого угла не равны 0,0 то вероятнее всего ваши данные находятся в географической системе координат;
• единицы, десятки, сотни, тысячи и координаты верхнего левого угла равны 0,0 или близки к ним - данные не привязаны и находятся в т.н. локальной (файловой) системе координат.

Этот способ не является универсальным, но может помочь в большинстве случаев.

Ответ: Часто эта проблема является «тяжелым» случаем.

1. Для векторных данных определить присутствует ли файл prj (см. следующий вопрос), для растровых данных загрузить в Erdas Imagine или ArcCatalog и посмотреть свойства растра;
2. Поискать описание системы координат и проекции в дополнительной информации (других файлах описания) или запросить в первоисточнике информации;
3. Попробовать основные распространенные спроектированные системы координат.

Ответ: Если данные правильно документированы, то векторные слои должны содержать дополнительный файл с расширением prj (в покрытии Arcinfo этот файл находится внутри папки покрытия). Этот файл содержит исчерпывающее описание системы координат, в которой находятся ваши данные. Наличие этого файла позволяет ПО ГИС узнавать систему координат данных и при необходимости изменять ее (временно или постоянно).

Разные ГИС по разному работают с файлами описания проекций. В Arcview GIS он не создается при создании слоев, а только при использовании специального расширения (Projection Utility Wizard). В ArcGIS систему координат можно задать с помощью ArcCatalog.

Если данный файл отсутствует, то некоторое ПО, например ArcGIS присвоит данным некоторую СК по умолчанию. Отсутствие файла также сделает невозможным операции перевода данных из одной СК в другую в ArcGIS. В Arcview GIS это не проблема, если ваши данные находятся в географической СК и файл описания проекции отсутствует, программа будет изменять данные в зависимости от проекции вида.

Ответ: Это зависит от того, о каком типе данных идет речь и как эти данные будут использоваться в дальнейшем.

Обычно растровые данные хранятся спроектированными, векторные - неспроектированными. С другой стороны для повышения скорости работы в ArcGIS бывает полезным спроектировать все данные в определенную, одинаковую (!), проекцию, базирующуюся на одной и той же СК. В любом случае, какая бы не была система координат, она должна быть явным образом описана со всеми необходимыми подробностями.

Ответ: Зависит от типа данных и доступного ПО:

Для векторных данных:

• ArcView 3.x - использовать расширение Projection Utility Wizard (подробнее)
• ArcGis 8.x, 9.x – инструмент Project (Data Management Tools\Projections and Transformations\Feature)
• ArcInfo – команда project cover

Для растровых данных:

• ArcView (только растры в формате GRID, при наличие Image Analysis, Spatial Analyst) – скрипт ProjectGridArcView.
• ArcGis 8.x, 9.x /Arctoolbox – инструмент Project Raster (Data Management Tools\Projections and Transformations\Raster)
• ArcGis 8.x, 9.x – загрузка в проект, изменение СК фрейма данных на необходимую, экспорт растра в новый с присвоением новой нужной СК
• ArcInfo (только растры в формате GRID) – команда project grid
• Erdas Imagine - DataPrep\Reproject images (подробнее)

Ответ: Процесс имеет смысл, если вам неизвестна система координат исходных данных или она локальная (файловая), например только что отсканированный растр. Технологический процесс зависит от типа данных и доступного ПО:

Для векторных данных:

• ArcView 3.x - использовать расширение ShapeWarp(подробнее)
• Arcinfo Workstation - использовать команды ADJUST и TRANSFORM
• ArcGis 8.x, 9.x – Spatial Adjustment Tool (подробнее)

Для растровых данных:

• ArcView 3.x - при наличие Image Analysis, использовать инструмент Align, при наличие Spatial Analyst – использовать расширение ImageWarp (подробнее)
• ArcGis 8.x, 9.x – Georeferencing Tool (подробнее)
• ERDAS Imagine – geometric correction tool (Viewer\Raster\Geometric correction) (подробнее)

Ответ: Да, технически такое возможно, однако проводить измерения по таким данным будет некорректно, так как каждый элемент растра (пиксел) будет иметь различную площадь на местности из-за нелинейности единиц измерения - градусов.

Ответ: Скачать километровые сетки для каждой конкретной зоны проекции Гаусса-Крюгера и проверить насколько точно она совпадает с метровой сеткой, нанесенной на топографическую карту (подробнее). Для проверки точности можно также использовать разграфки топокарт.

Ответ: Создать ее через свойства фрейма данных, закладка Coordinate Systems и переместить в папку c:\Program Files\ArcGIS\Coordinate Systems\MyProjections. Подробнее

Ответ: Ложным смещением на восток (false easting), у 9 - 500000 у 9N - 9500000. В практическом смысле это мало чего меняет, только то, как будут отображаться координаты.

Ответ: Один из способов получать результат в нужных единицах (например метрах), не используя при этом проекцию - проводить измерения прямо на сфере, это гарантирует заведомо более точный, а главное не зависящий от выбранной проекции результат. Например, измерения длин на сфере осуществляются с точностью около 0.5% (подробнее)

Ответ: Формат Arcview shapefile не включает явное описание проекции, поэтому, получив из некоторого источника только файлы *.shp, *.dbf, *.shx, невозможно абсолютно точно сказать, в какой СК они находятся. Частично, это проблема решается созданием дополнительного файла *.prj, играющего роль такого описания проекции. Наличие этого файла с соответствующим описанием позволяет некоторому программному обеспечению ArcGIS или Arcview Projection Utility распознавать СК и осуществлять перевод данных из одной СК в другую. СК GCS_Assumed_Geographic_1/Datum: D_North_American_1927 появляется при открытии в ArcGIS любых данных в формате Arcview shapefile не имеющих явного описания СК (в виде файла *.prj). Данная СК указывает, что ArcGIS подразумевает, что данные находятся в этой географической СК, однако на самом деле они могут находится в любой другой географической СК.

О том как создать prj файл в ArcCatalog