Русские Блоги
Координаты UTM и координаты WGS84 (как конвертировать?)
Введение в координаты UTM
Равномерно разрежьте на 60 частей, называемых «областями», например апельсины, сгладьте каждую из этих областей и используйте проекцию универсальной поперечной проекции Меркатора (UTM);
Это можно рассматривать так: область UTM составляет 6 ° от земли, потому что круг имеет 360 °, что означает, что на земле 60 областей UTM.
Например: Восточный Китай относится к UTM Zone 50N, номер целевой области можно найти на официальном сайте.
Ось X: указывает на восток, ось Y: указывает на север, ось Z: указывает на зенит
Эта система координат использует трехмерную прямоугольную систему координат для описания поверхности земли, что трудно применить на практике, поэтому для описания обычно используется упрощенная двумерная система координат проекции.
Желающие узнать подробности могут пойти и посмотреть:
Если вы хотите уточнить принцип, в конце документа есть приложения.
Введение в WGS84
WGS84: Мировая геодезическая система Его английский:World Geodetic System；Погрешность считается менее 2 см.
Он использует центр массы Земли как начало координат, опорный эллипсоид, стандартную систему координат, данные о высоте и геоид. (Включая: долготу, широту, высоту)
Принцип определения можно увидеть на рисунке ниже:
Ядро обращает внимание на несколько моментов: широту, долготу и высоту.
Как преобразовать UTM в координаты WGS84
Вариант первый:
Онлайн-конвертер UTM в долготу ( WGS84 ）
Вариант II:
Например: Восточный Китай принадлежит UTM Zone 50N.
Найдите стандарт реализации EPSG для UTM 50Nhttps://epsg.io/?q=UTM+zone+50N
WGS 84 / UTM zone 50N
EPSG:32650
Надеюсь, это поможет тебе.
Дополнение UTM
Однако универсальная поперечная проекция Меркатора будетКаждая область UTMПоместите этот цилиндр60 раз。
Это означает, что все 60 клиньев сплющены поперечными цилиндрами. Каждый раз при небольшом повороте в качестве центральной линии используется другой меридиан.
UTM использует секущий цилиндр, параллельныйЦентральный меридианДва маленьких кружка пересекают эллипсоид. Это означает, что масштаб меридиана постоянен с севера на юг. Но масштаб меняется параллельно в направлении восток-запад. Эти два маленьких круга расположены в 180 км к западу от центрального меридиана экватора. Масштабный коэффициент маленького круга равен 1, что означает, что расстояние в 100 метров на эллипсоиде будет таким же, как и на проекции карты.
Масштабный коэффициент центральной линии области сетки UTM равен 0,9996. Это означает, что расстояние 100 метров на эллипсоиде будет 99,96 метра на карте.
координаты UTM
Если вы хотите узнать больше о координатах UTM, их характеристиках и полезности, это ваш пост.
Características principales
Преимущества этой системы перед другими заключаются в следующем:
Но, как и следовало ожидать, у всех систем есть недостатки. Давайте посмотрим, в чем заключаются различные недостатки координат UTM:
Координаты и зона UTM
Чтобы решить всю проблему деформации проекции координатных карт UTM, вводится шпиндель для разделения земной поверхности. Вся поверхность разделена на 60 веретен или зон по 6 градусов долготы, в результате чего получено 60 равных выступов с соответствующим центральным меридианом. Мы пытаемся разделить каждое веретено, как если бы это был долька апельсина.
Чтобы добиться лучшего разделения шпинделей, пронумерованы от 1 до 60, начиная с гринвичского меридиана на восток. Каждый из них разделен на разные области, названные с большой буквы. Он следует по направлению с юга на север и начинается буквой C и заканчивается буквой X. Чтобы не путать, здесь нет гласных и моих букв, которые можно спутать с числом.
Проекция координат UTM
Проекции используются для представления объекта на плоскости. Здесь также используются геометрия и декартова ось. Каждое использование имеет долготу 6 градусов и центральный меридиан на 3 градусах долготы, который делит его на две равные части и используется для проекции UTM. Для большей точности мы знаем, что каждая зона разделена параллелью начала координат на экваторе. Эта параллель к началу делит его на две равные части в соответствии с полушариями. Мы знаем, что наши У нас есть северное полушарие и южное полушарие, разделенные линией экватора.
Ось Y берет свое начало в Эквадоре, но особым образом. В отличие от другой оси, в северном полушарии экватора она будет иметь значение 0, которое увеличивается к северу, пока не достигнет значения 10000000 10000000 0 на Северном полюсе. С другой стороны, южное полушарие будет иметь значение XNUMX XNUMX XNUMX и будет расти к югу, пока не достигнет значения XNUMX на южном полюсе. Эти значения были установлены таким образом, чтобы всегда иметь положительные значения по оси Y.
Надеюсь, что с помощью этой информации вы сможете больше узнать о координатах UTM и их характеристиках.
Содержание статьи соответствует нашим принципам редакционная этика. Чтобы сообщить об ошибке, нажмите здесь.
ArcMap
Краткая информация
Вычисляет зону UTM каждого объекта, основываясь на центральной точке, и сохраняет данную строку пространственной привязки в указанном поле. Это поле можно использовать в сочетании с многостраничной компоновкой при обновлении пространственной привязки для корректировки зоны UTM для каждой карты.
Использование
Входными объектами могут быть, точки, линии или полигоны.
Объекты, расположенные в высоких широтах, недалеко от Северного или Южного полюсов, могут оказаться неподходящими для вычисления зоны UTM. Вы получите соответствующее предупреждение в случае, если для части объектов зона UTM не может быть вычислена.
Датум для полученной текстовой строки, содержащей параметры координатной системы UTM, берется из свойств координатной системы активного фрейма данных. Если датум источника векторных данных отличается от датума фрейма данных, вы получите предупреждение. Зона UTM будет вычислена, однако, может получиться некорректный результат. Инструмент не производит никаких географических преобразований. Для того чтобы получить корректный результат, датум входных объектов и датум, используемый для фрейма данных, должны совпадать.
Используйте классы объектов базы геоданных. Ограничение длины текстового файла шейп-файлов во многих случаях может привести к тому, что текстовые строки, содержащие параметры координатной системы, будут обрезаны, когда вы будете использовать данный инструмент для шейп-файлов.
Синтаксис
Входной векторный слой.
Символьное поле, в котором хранится текстовая строка, содержащая пространственную привязку. Поле должно иметь достаточную длину (более 600 символов), чтобы в нем можно было хранить данные пространственной привязки.
Пример кода
Пример инструмента CalculateUTMZone (Окно Python)
Вычисляет зону UTM для набора пространственных объектов.
Пример инструмента CalculateUTMZone (автономный скрипт Python)
Вычисляет зону UTM для набора пространственных объектов.
GIS-LAB
Географические информационные системы и дистанционное зондирование
Часто задаваемые вопросы по координатам, проекциям, системам координат
Дополнительные комментарии по часто задаваемым вопросам, некоторые из тем более подробно разъясняются в других статьях и разделах, которые обозначены дополнительными ссылками.
[править] Вопросы
[править] Ответы
[править] 1
Географическими координатами называют угловые величины (долгота и широта), определяющие положение точек на эллипсоиде.
Спроецированными (плоскими, прямоугольными, декартовыми, метрическими) координатами называют линейные величины (абсцисса и ордината, X и Y), определяющие относительное положение точки на плоскости.
Географические и спроецированные координаты связаны между собой формулами проекционного преобразования. Таким образом, зная проекцию метрических координат их можно пересчитать обратно в географические и наоборот.
[править] 2
В ГСК единицы измерения угловые и координаты представлены десятичными градусами.
В ПСК единицы измерения линейные и координаты могут быть выражены как метры, футы, километры и т.д. Данные находящиеся в этой системе координат часто называют спроецированными. В основе любой спроецированной системы координат лежит географическая система координат (ГСК), преобразованная в плоскую 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», «пиксельной» или «файловой» (например СК 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
[править] 3
Вопрос: Если мои данные хранятся в WGS 1984 или Pulkovo 1942 значит ли это что они спроецированы?
[править] 4
Вопрос: Как определить спроецированы мои данные или нет? Как определить тип системы координат?
Ответ: Самый простой способ определить спроецированы ли ваши данные, загрузить их в ПО по ГИС (QGIS, ArcView, ArcGis и т.д.), и обратить внимание на цифры, меняющиеся при перемещении курсора в области ваших данных, если Вы видите цифры:
Этот способ не является универсальным, но может помочь в большинстве случаев. Этот способ позволяет определить только тип СК, он не позволяет уверенно определить проекцию и точную СК данных.
[править] 5
Вопрос: Мои данные в спроецированной системе координат, как определить в какой именно?
Ответ: Часто эта проблема является «тяжелым» случаем.
[править] 6
Вопрос: Что такое файл prj и для чего он нужен?
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.
[править] 7
Вопрос: Как лучше хранить данные – спроецированными или неспроецированными?
Ответ: Выбор типа системы координат зависит от нескольких переменных:
В любом случае, какая бы не была система координат, она должна быть явным образом описана для всех слоёв (независимо от их типа) со всеми необходимыми подробностями.
[править] 8
Вопрос: Я хочу перевести данные из одной проекции в другую, как это сделать?
Ответ: Зависит от типа данных и доступного ПО:
Для векторных данных:
Для растровых данных:
[править] 9
Вопрос: Я хочу привязать данные, как это сделать?
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:
Для растровых данных:
[править] 10
Вопрос: Может ли растровый слой хранится в географической системе координат?
[править] 11
Вопрос: Я привязал топографические карты (Генштаб СССР) и хочу проверить качество привязки. Как мне это сделать?
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.
[править] 12
Вопрос: Как создать дополнительную систему координат в ArcGIS?
Ответ: Создать ее через свойства фрейма данных, закладка Coordinate Systems и переместить в папку c:\Program Files\ArcGIS\Coordinate Systems\MyProjections. Подробнее
[править] 13
Вопрос: Чем отличаются следующие проекции в ArcGIS: Pulkovo_1942_GK_Zone_9N и Pulkovo_1942_GK_Zone_9?
Использование в качестве ложного смещения на восток значения [номер зоны]*10 6 +500000 удобно например тем, что по координатам можно сразу определить с большой степенью вероятности проекцию и ее параметры.
[править] 14
Вопрос: Выбранная проекция искажает один из основных параметров (длину, угол, площадь), как провести измерения более точно?
[править] 15
Ответ: СК GCS_Assumed_Geographic_1/Datum: D_North_American_1927 появляется при открытии в ArcGIS любых данных в формате shape 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.
Формат shape не требует наличия явного описания системы координат и/или проекции. Поэтому, получив из некоторого источника только файлы *.shp, *.dbf, *.shx, невозможно абсолютно точно сказать, в какой СК они находятся. Если СК данных известна, то это проблема решается созданием дополнительного файла *.prj, играющего роль такого описания проекции. Наличие этого файла с соответствующим описанием позволяет программному обеспечению (такому как ArcGIS или Arcview Projection Utility) «распознавать» СК и осуществлять перевод данных из одной СК в другую.
[править] 16
Я загрузил(а) данные, они показываются неправильно, все сплющенное, как исправить?
Ответ: Если данные привязаны, то показываются они, скорее всего, так, как и должны. Визуализация географических данных зависит от той системы координат, в которой они находятся исходно и той системы координат, в которой они отображаются. Эти две системы могут быть различными. Визуальная «привычность» картографической информации достигается подбором нужной системы (как правило, наиболее часто используемой для данной территории). Сами данные при этом остаются неизменными. См. также #22
Вот как выглядит п-ов Камчатка в географической системе координат:
А вот те же самые данные, но спроецированные (проекция UTM, зона 54):
Таким образом, для визуального изменения данных, измените проекцию в которой они отображаются.
[править] 17
Я создал с помощью программы X (получил/скачал) геоданные, как подготовить их к работе?
Ответ: Сначала необходимо выяснить, в какой системе координат находятся ваши данные. Эта информация может быть получена из описания программ, с помощью которых вы эти данные создали или в метаданных (дополнительной документации). Возможно удасться получить эту информацию от тех, кто поставил данные или, наконец, угадать систему координат.
После этого, если этого еще не сделано, необходимо явным образом «прописать» эту систему координат этому набору данных, чтобы она стала доступна не только Вам, но и программам, умеющим считыватья информацию о системе координат из заголовков или специальных дополнительных файлов.
[править] 18
Мои геоданные не имеют явным образом обозначенной системы координат, что мне делать?
Ответ: Если вы работаете в ГИС, которая не считывает информацию о системе координат из заголовков или специальных файлов, например Arcview, то можно ничего не делать, хотя для лучшей организации данных рекомендуется все-таки правильно подготовить данные. Если ваша ГИС требует явного описания системы координат данных см. 17.
[править] 19
Как определить какой зоне UTM или ГК относятся мои данные?
Ответ: Скачать разграфку зон UTM и наложить ее на свои данные, которые при этом должны находиться в географической системе координат. Посмотреть атрибутику зоны в которую попадают данные.
Можно также воспользоваться простой схемой, где цифра указывает номер зоны Гаусса-Крюгера, прибавьте к ней 30 и получите номер зоны UTM.
[править] 20
В чем разница между Географической проекций и проекцией Меркатора
Ответ: Во всем, кроме того, что они обе цилиндрические.
Географическая проекция (Plate Carrée, равнопромежуточная):
[править] 21
Как назначить слою систему координат/создать файл prj?
Ответ: Назначить слою систему координат (создать файл prj) как правило можно в любой настольной ГИС или вручную. Для этого абсолютно необходимо точно знать, в какой СК и проекции находятся данные. Если вы этого не знаете, это необходимо сначала выяснить.
Инструменты\Управление данными\Задать текущую проекцию
(Vector\Data Management Tools\Define current projection)
[править] 22
Я задаю слою разные системы координат, но его представление не меняется, почему?
Обычно, в ПО ГИС существует две возможности изменить СК представления слоя:
1. Инструмент, позволяющий перманентно пересчитать все данные из исходной СК в конечную. После этого нужно загрузить новый пересчитанный слой.
2. Свойства вида данных, где указывается новая СК для всех данных (может быть несколько слоёв). Этот способ позволяет не создавать копию данных в другой СК. Физически данные останутся в исходной СК, но показываться будут в нужной вам.
[править] 23
Я посмотрел координаты слоя в проекте и использую их для вырезки нужного мне фрагмента, но ничего не происходит, почему?
Ответ: потому что у слоя физически одна система координат, а в проекте он может быть показан в другой. Соответственно, вводить эти (производные) координаты бессмысленно. Используйте исходные координаты слоя, а не трансформированные (проецированные). Более подробно см. 22
[править] 24
Я измеряю размеры (длину, площадь) и они сильно отличаются от реальных, почему?
Ответ: как правило, измерения непосредственно по карте производятся в системе координат этой карты. Таким образом, если для карты выбрана проекция искажающая длины, площади или углы, то результаты измерений могут сильно отличаться от реальных.
Проводите измерения в подходящих проекциях или на эллипсоиде, см. 14
[править] 25
Я провожу расчеты связанные с расстояниями, площадями и результирующие значения очень сильно отличаются от ожидаемых, почему?
Эта проблема может решаться двумя способами:
[править] 26
При расчете площади в проекции Меркатора результат расчета отличается от реальной площади в несколько раз, почему такая ошибка??
Ответ: Проекция Меркатора была изобретена для мореплавателей, которым было необходимо держать постоянное направление. Эта проекция плохо подходит для измерения площадей, поскольку в этой проекции масштаб равен единице только на экваторе. Измеренные в этой проекции расстояния и площади могут отличаться от ожидаемых в 2 и более раз.
В 25 можно найти ответ на вопрос «как же получить правильные площади».
[править] 27
Как правильно сообщать результаты расчетов длин и площадей коллегам, чтобы они смогли при желании их воспроизвести?
Ответ: При передаче таких данных коллегам, учтите, что проекции и эллипсоиды на которых вы проводили вычисления бывают разные, поэтому нужно обязательно сопровождать результаты расчетов пояснением в какой проекции или на каком эллипсоиде они производились. Иначе велик шанс, что ваш коллега при повторном расчете по вашим данным получит отличающиеся от ваших значения.
[править] 28
Что такое код EPSG? Нужно ли мне его знать.
Например, код EPSG:26416 назначен проекции Гаусса-Крюгера зона 16, или, более точно: проекции Поперечного Меркатора с центральными меридианом 93 в.д., ложным смещением на восток 16500000 на эллипсоиде Крассовского и т.д.
Полное описание этой системы координат (Proj.4) выглядит следующим образом:
Полную базу кодов EPSG можно найти здесь.
[править] 29
Зачем проекциям нужны зоны, почему я не могу использовать только одну?
Например, система координат Гаусса-Крюгера, зона 16 имеет следующие параметры: Проекция: Поперечный Меркатор (Transverse Mercator) Эллипсоид: Крассовского Центральный меридиан: 93 Ложное смещение на восток: 16500000
Настройки других зон будут иметь другие значения центрального меридиана и ложного смещения на восток.
Наиболее часто можно встретиться такими системами координат как UTM (Universal Transverse Mercator) и Гаусс-Крюгера, обе из которых базируются на проекции Transverse Mercator, но имеют отличающийся набор параметров, систему деления на зоны, номенклатуру зон.
[править] 30
Я указал в свойствах слоя другую систему координат, но не получил ожидаемого результата, почему?
Ответ: Большинство ПО ГИС даёт возможность указывать загруженным данным новую СК (обычно это можно сделать через свойства слоя). Эта возможность может использоваться для:
Нужно понимать, что:
[править] 31
Какую проекцию выбрать для отображения всей России?
Ответ: Можно использовать, например, проекцию Альберса с такими параметрами:
[править] 32
Я загрузил данные и координаты показываются в метрической системе, как увидеть привычные широту-долготу?
Ответ: Координаты бывают метрическими (спроецированными) и географическими (угловыми) (см. #1), они связаны друг с другом. Практически все настольные ГИС умеют переключать представление координат. Если загруженные данные имеют корректно описанную СК, то программе не составит труда на лету пересчитать координаты из метрической системы в географическую (угловую, широта-долгота).
Следует понимать, что это никоим образом не изменит самих данных, переключится только представление координат (см. #22).
Например, в QGIS представление можно изменить через Проекты\Свойства проекта\Общие\Единицы карты.
Последнее обновление: 2016-02-07 10:32
Дата создания: 13.07.2005
Автор(ы): Максим Дубинин
