Transformace dat mezi různými datovými zdroji

Transkript

1 Transformace dat mezi různými datovými zdroji Zpracovali: Datum prezentace: BUČKOVÁ Dagmar, BUC061 MINÁŘ Lukáš, MIN

2 Obsah Základní pojmy Souřadnicové systémy Co to jsou transformace Transformace a jejich využití Postup transformace mezi geodetickými souřadnými systémy Transformace S JTSK do WGS84 Transformace mezi geodetickými souřadnými systémy v GRASSu Informační zdroje

3 Základní pojmy Rotační (referenční, zemský) elipsoid prostorové těleso vzniklé rotací elipsy kolem její svislé poloosy elipsy plocha elipsoidu nahrazuje nepravidelný zemský povrch v aplikacích GISů, se používá elipsoid WGS84 Kartografické zobrazení (projekce) matematická relace udávající vztah mezi geografickými souřadnicemi na elipsoidu a rovinou zobrazení (X,Y) Zobrazení UTM (Universal Transverse Mercator) konformní válcové zobrazení v příčné poloze definováno na elipsoidu WGS84 používá se pro území mezi rovnoběžkami 80 j.z.š. a 84 s.z.š. Geodetické datum určení modelu zemského tělesa (koule, elipsoid, geoid) jeho tvarem, velikostí, umístěním a orientací vůči zemskému tělesu

4 Souřadnicové systémy státních mapových děl ČR Civilní souřadný systém S JTSK určen Besselovým elipsoidem s referenčním bodem Herrmanskogelje použit na Základní mapě ČR měřítek 1:10 000,atd. nevýhodou je národní charakter

5 Souřadnicové systémy státních mapových děl ČR Vojenský souřadný systém S 42 určen Krasovského elipsoidem s referenčním bodem Pulkovo použití na na vojenských topografických mapách 1:25 000, atd. v současné době však česká armáda přechází na systém WGS 84 systém S 42/83 bude zřejmě používán pouze pro vědecké účely

6 Souřadnicové systémy státních mapových děl ČR WGS 84 je globální geocentrický geodetický systém pevně spojený se zemským povrchem pro převod geografických souřadnic do roviny se používá kartografická projekce UTM

7 Transformace a jejich využití Transformace v rovině použití v případě, kdy máme k dispozici soubor souřadných údajů získaných z relativně malého zájmového území, který je třeba převést do jiného souřadného systému [ X in,y in ] [ X out, Y out ] Helmertova rovinná lineární konformní transformace je vhodná pro rovinné systémy typu X,Y počátky jsou vzájemně posunuty o hodnoty Δx, Δy souřadné osy jsou vůči sobě stočeny o úhel b ve směrech obou souřadných os platí měřítkový faktor m transformační rovnice mají tvar X out = m (X in cos b Y in sin b) + Δ x Y out = m (X in sin b + Y in cos b) + Δ y

8 Transformace a jejich využití Transformace geocentrických systémů řeší vztah mezi dvěma elipsoidy, jejichž centra jsou od sebe v prostoru posunuta o hodnoty ΔX, ΔY, ΔZ náklon osy X o úhel α, osy Y o úhel β a osy Z o úhel γ měřítkový faktor q zohledňující relaci zploštění obou elipsoidů relací q=1+m m je délkové měřítko Helmertova transformace X out = (1+m) (X in + g Y in b Z in ) + Δ x Y out = (1+m) ( g X in + Y in + a Z in ) + Δ y Z out = (1+m) (b X in a Y in + Z in ) + Δ z

9 Transformace a jejich využití Transformace mezi geodetickými souřadnými systémy častou úlohou je znalost vstupních souřadnic X,Y např. v systému S JTSK a požadavek na jejich přepočet např. do systému S 42 oba systémy se liší zobrazením i elipsoidem lze zvolit dva postupy Transformace s použitím diferencí zeměpisných souřadnic Transformace s použitím geocentrických souřadnic

10 Postup transformace mezi geodetickými souřadnými systémy Transformace s použitím diferencí zeměpisných souřadnic převod rovinných souřadnic [X,Y] s jtsk na zeměpisné souřadnice [j,l] Bessel přičtení diferencí (oprav) Δj, Δl j Krasovský = j Bessel + Δj, l Krasovský = l Bessel + Δl, převod zeměpisných souřadnic [j,l] Krasovský na rovinné souřadnice [X,Y] s 42 neznámé hodnoty oprav Δ j, Δl se pro zájmové území se zjistí ze znalosti souboru identických bodů v obou soustavách, tvořících transformační klíč oblast transformačního klíče pokrývá celé území republiky, či zvoleného souřadného pásu mimo tuto oblast je použití této metody transformace nevhodné a může vést k matematicky nepřesným výsledkům

11 Postup transformace mezi geodetickými souřadnými systémy Transformace s použitím geocentrických souřadnic výpočet platný pro celý elipsoid jeho přesnost záleží na přesnosti určení parametrů 7 mi prvkové Helmertovy transformace převod rovinných souřadnic [X,Y] s jtsk na zeměpisné souřadnice [j,l] Bessel převod zeměpisných souřadnic [j,l] Bessel na geocentrické souřadnice [X,Y,Z] Bessel Helmertova prostorová transformace [ X,Y,Z] Bessel [ X,Y,Z] Krasovský převod geocentrických souřadnic [ X,Y,Z] Krasovský na zeměpisné souřadnice [j,l] Krasovský převod zeměpisných souřadnic [j,l] Krasovský na rovinné souřadnice [X,Y] s 42

12 Transformace a jejich využití geodézie, kartografie, mapování transformace souřadnic z pracovního systému digitizéru do celostátního geodetického souřadného systému přepočet souřadnic získaných pomocí GPS spojený s vyhledáním příslušného mapového listu, kde leží zájmový objekt a určení jeho polohy v mapě zpracování souřadnicových údajů z jiného státního území

13 Transformace S JTSK do WGS84 liší se elipsoidem, orientací elipsoidů v prostoru a použitým měřítkem zeměpisné souřadnice jsou souřadnice vztažené k referenční ploše, která aproximuje tvar Země aproximující plochou je rotační elipsoid zploštěný na pólech zeměpisné souřadnice jsou definovány na obrázku

14 Transformace mezi geodetickými souřadnými systémy v GRASSu

15 Děkujeme za pozornost