Proseminar GIS II

Referenzsysteme und Projektionen

Jana Poll-Wolbeck

Koordinaten-/Referenzsysteme 2Jana Poll-Wolbeck

Gliederung

Koordinatensysteme Referenzsysteme Aufgabe 1 Projektionen Aufgabe 2

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Koordinaten

Koordinatensystem

Datum Bezugsfläche

Referenzsystem

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Koordinaten

Koordinatensystem

Zahlenpaar (x,y,z)

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Koordinaten

Koordinatensystem

Koordinaten-/Referenzsysteme 6Jana Poll-Wolbeck

Koordinaten

Koordinatensystem

Abbildungssystem

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Koordinaten

Koordinatensystem

Datum Bezugsfläche

Koordinaten-/Referenzsysteme 8Jana Poll-Wolbeck

Koordinaten

Koordinatensystem

Datum Bezugsfläche

Translation, Richtung, Maßstab

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Koordinaten

Koordinatensystem

Datum Bezugsfläche

Ellipsoid, Kugel, Ebene

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Koordinaten

Koordinatensystem

Datum Bezugsfläche

Referenzsystem

ideales Koordinatensystem

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Koordinatensysteme

Ebene Koordinatenz.B. kartesische Koordinaten

Sphärische Koordinatenz.B. geographische Koordinaten

Projizierte KoordinatenUTM, GK

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Kartesische Koordinaten

Beziehen sich auf Kugelfläche

Orthogonale Projektion (X,Y,Z)

Esri: Understanding Map Projections

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Geografische Koordinaten

Bezug auf Kugel od. Ellipsoid

Beschreibung durch Winkel , Längen- und Breitengrade

Esri: Understanding Map Projections

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Koordinatensysteme in ArcMap

Vordefinierte Koordinatensysteme können in „Using Arcmap“ nachgesehen werden

Unterstützt werden alle gängigen Systeme

Ist kein System angegeben werden Koordinaten als „unknown“ angesehen oder als geografische Koordinaten

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Koordinaten-/Referenzsysteme 16Jana Poll-Wolbeck

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Datum

Beziehung zwischen lokalem und globalem Bezugssystem wird Datum genanntTranslationRotationMaßstab

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Bezugsflächen Bezugsfläche entspricht der

genäherten Darstellung der Erdform

Ellipsoid Kugel Ebene Geoid für Höhen

Beispiele: Lokal: DHDN Global: WGS84, ETRF89

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Referenzsysteme

Ein Koordinatensystem ist dann ein Referenzsystem, wenn ihm ein Datum und eine Bezugsfläche zugewiesen werden

In ArcMap standardmäßig das geografische Koordinatensystem

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Was ist Transformation??

Umwandlung eines geografischen Systems in ein anderes WGS84 in ETRF89

Methoden: Translation Skalierung, Maßstab Rotation

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Translation Rotation

www.ifgi.uni-muenster.de

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Transformation in ArcMap

1. Auswählen des aktuellen Koordinatensystems

2. Wählen des neuen Systems3. Angabe von Transformationsparametern

und Methoden

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Zielsystem

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Fehlermeldung

Klicken auf „yes“ setzt die Bearbeitung fort, die Daten werden aber falsch transformiert!!

Achte auf Einfügereihenfolge!!

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Ausgangssystem

Zielsystem

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Methoden

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Transformationsparameter

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Eigenschaften werden nicht verändert

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Übung 1

Die vorliegende Deutschlandkarte, sowie die Postleitzahlenbezirke sollen in das deutsche Hauptdreiecksnetz transformiert werden.

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Übung 1

Verwendet folgende Dateien: D:\GIS-Data\ESRI\europe\germany „Postal Region Boundaries.lyr“, „Germany Background.lyr“

Verwendet die Transformationsmethode: Coordinate Frame. Anzugeben sind

DX = -582m; DY = -105m; DZ = -414m;rotX = 1.04‘‘; rotY = 0.35‘‘; rotZ = -3.08‘‘; m = -8.3ppm

Was passiert wenn ihr die Transformationsdaten ändert?? Gibt es weitere Methoden?

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Projektion

Esri: Understanding Map Projections

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Projektion

Übergang von 3D in 2DEinfachere BerechnungenBessere Darstellung

ArcMap: Projektionsinfos in *.prj-Datei bzw. in den Metadaten (ArcCatalog)

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Projektionen

Ebene Kegel Zylinder

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Ebene Projektion

Winkeltreu Projektion der Erde auf Tangentialebene

Esri: Understanding Map Projections

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Projektionen

Ebene Kegel Zylinder

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Kegel

Parallelkreis wird maßstäblich in Ebene abgebildet

Esri: Understanding Map Projections

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Projektionen

Ebene Kegel Zylinder

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Zylinder

Winkeltreu, längentreu

Esri: Understanding Map Projections

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Gauß-Krüger-Projektion

Winkeltreu Berührzylinder an Meridianstreifen Hauptmeridiane bei 3°,6°,9° usw. werden

längengetreu abgebildet Je weiter vom Mittelmeridian sich ein Ort

befindet, desto schlechter ist die Projektion

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Koordinaten-/Referenzsysteme 43Jana Poll-Wolbeck

Probleme Längentreue, Winkeltreue und Flächentreue können

nicht allesamt eingehalten werden!

Auswahl der Projektion nach Art der Darstellung!

Projektionstypen: Konform Flächengenau Distanzgenau Ausrichtung

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Projektion ArcMap

Auch über ArcToolbox möglich

Direkt in ArcMap über die Layer-Eigenschaften

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Projektion wählen

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Übung 2

Projeziert die Daten aus Übung 1 in das „National Grids\Germany Zone 3“.

Gibt es Probleme, je nachdem welche Projektion gewählt wird?

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Literaturverzeichnis

Esri Using ArcMap, Environmental Systems Research

Institute Inc., Redlands, USA, 2000 Understanding Map Projections, Environmental

Systems Research Institute Inc., Redlands, USA Kraus, Esri-Anwenderkonferenz 21.5.03, Vortrag

„Koordinatensysteme in ArcGIS“ www.ifgi.uni-muenster.de; Online-Vorlesung

Geoinformatik