Transformace dat mezi různými datovými zdroji Zpracovali: Datum prezentace: BUČKOVÁ Dagmar, BUC061 MINÁŘ Lukáš, MIN075 09. 04. 2008
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Transformace mezi geodetickými souřadnými systémy v GRASSu
Děkujeme za pozornost