Требуется ли перепроецирование с SRID 4326 (WGS 84) на 4269 (NAD 83) SRID

10

У меня есть данные переписи США против государственных границ, хранящиеся как SRID 4269 , в базе данных MSSQL.

Входные данные, используемые для расчетов с этим набором данных, сохраняются как SRID 4326 .

Насколько я могу судить по SpatialReference.org , SRID 4269 является лишь подмножеством SRID 4326, и повторное проецирование координат не требуется.

Нужно ли мне на самом деле перепроецировать с SRID 4326 на SRID 4269 при условии, что входные данные всегда находятся в пределах SRID 4269?

Александр Абакумов
источник
2
Нет, повторно проекция не требуется, но пространственная привязка преобразование (более конкретно, данное преобразование) является необходимым для точности. Есть много способов сделать это с помощью другого программного обеспечения ГИС, поэтому вам нужно отредактировать этот вопрос от булева запроса до типа «Как», специфичного для вашей среды.
Винс

Ответы:

22

Технически, NAD83 не является подмножеством WGS84. Если вы продолжите анализировать определения проекций SpatialReference.org, вы увидите разницу между этими двумя проекциями.

PROJ.4 определение NAD83:

+proj=longlat +ellps=GRS80 +datum=NAD83 +no_defs

PROJ.4 определение WGS84:

+proj=longlat +ellps=WGS84 +datum=WGS84 +no_defs 

Как вы можете видеть, два выступа использовать другой эллипсоид в качестве опорной точки. Тем не менее, с некоторыми дальнейшими исследованиями, вы можете легко найти параметры двух эллипсоидов. Кстати, и эллипсоид может быть определен двумя параметрами: его большой полуосью и его уплощением. введите описание изображения здесь

По Sae1962 CC BY-SA 4.0 , через Wikimedia Commons

Параметры двух эллипсоидов согласно Википедии:

Ellipsoid | Semi-major axis | Flattening
GRS80       6 378 137.0 m     1 / 298.257 222 101
WGS84       6 378 137.0 m     1 / 298.257 223 563

Поскольку разница между двумя сплющиваниями составляет только миллиметр, а полуоси равны, вы можете пропустить преобразование координат (преобразование датума), если для вас подходит максимальная ошибка порядка метров.

Как получается порядок погрешности абсолютной погрешности, когда разность в эллипсоидах составляет всего лишь десятые доли миллиметра? Ну, это просто исходит из локальных данных NAD83, которые использует проекция NAD83. В двух словах, данная величина является смещением от опорного эллипсоида.

введите описание изображения здесь

Изображение предоставлено Гумбольдтским государственным университетом .

Поскольку WGS84 и эллипсоиды GRS80 служат для сведения к минимуму средней ошибки по сравнению с реальной формой Земли, они не очень хорошо вписываются в каждую часть истинной формы Земли. Чтобы еще больше минимизировать ошибки, локальные проекции используют локальные датумы, таким образом, смещая эталонный эллипсоид, чтобы он соответствовал Земле в пределах границ их достоверности с минимальной ошибкой. Как отметил Макеннеди в комментариях, NAD83 использует другие данные, кроме эталонного эллипсоида (GRS80), поэтому он не ориентирован на землю. Если мы пренебрегаем разницей между WGS84 и эллипсоидами GRS80, смещение (базовая разница) по-прежнему дает нам постоянную ошибку в порядке метров, которая может быть разрешена с помощью преобразования базовых данных (исправление каждой координаты с помощью смещения).

Еще одна вещь, которую следует учитывать при переходе от глобальной проекции к локальной проекции: тектоника плит . Глобальные проекции, такие как WGS84, учитывают движения плит и время от времени меняются. Тем не менее, некоторые локальные проекции, такие как NAD83, движутся с пластиной внизу, потому что их область действия охватывает область, которая может быть описана с тем же вектором движения.

введите описание изображения здесь

Следовательно, ошибка преобразования координат между локальной и глобальной проекцией возрастает на 1,5-2,5 сантиметра в год в случае Североамериканской плиты (считая со времени измерения).

Габор Фаркас
источник
3
Очень обширное и понятное объяснение! Спасибо! Я не очень знаком с основами ГИС, поэтому вы определенно пролили свет на это, особенно в отношении моего вопроса!
Александр Абакумов
1
Хороший ответ в целом. В целом NAD83 (2011) и NAD83 (NSRS2007) сейчас отличаются примерно на метр от WGS84. Частично проблема заключается в том, что они не были действительно ориентированы на землю при определении. Это зависит от того, насколько точны ваши данные, когда они собраны и насколько точными должны быть ваши анализы.
Mkennedy
Ой, подождите, данные переписи. Да, я бы не стал его трансформировать.
Mkennedy
@mkennedy: Спасибо за ваше дополнение! Вы имеете в виду, что данные переписи, даже в их наиболее точном доступном представлении (масштаб 1: 500 000), не слишком точны по определению?
Александр Абакумов
@AlexanderAbakumov Это правильно. 1: 500000 соответствует 1 км на земле = 2 мм на карте.
Mkennedy