Неправильно измеряются расстояния. В чём проблема?

Question

Собрали «снимок» с помощью gindexer_v37.rar и gstitch_v32_1.rar (по инструкции http://rock-et-al.webhost.ru/gdown/). Создали проект в ArcMap 9.2, добавили в него полученный снимок в формате ECW.

Файл привязки такой:

9.554628536701200

0.000000000000000

0.000000000000000

-9.532498598635240

4481044.346684570000000

7332266.108526160000000

  При попытке расчета площадей полигонов, обнаружили, что площади «завышены». Оказалось, что измеряемые расстояния увеличены почти в 2 раза.

При этом, тот же файл, загнанный в OziExplorer (привязка выполнена одновременно и для OziExplorer и для ArcMap 9.2) имеет правильный масштаб.

Как добиться правильного масштаба в ArcMap?

 

Одновременно, столкнулись с такой проблемой:

У полученного снимка в ArcMap координатная система выглядит так:

Mercator

false_easting: 0,000000

false_northing: 0,000000

central_meridian: 0,000000

standard_parallel_1: 0,000000

scale_factor: 1,000000

Linear Unit: Meter

 

GCS_WGS_1984

Datum: D_WGS_1984

 

При этом, в полигональной теме координатная система (мы её не изменяли) выглядит так:

Geographic Coordinate System: GCS_WGS_1984

Datum: D_WGS_1984

Prime Meridian: Greenwich

Angular Unit: Degree

 

Когда начинаем редактировать эту тему, выдаётся сообщение о несоответствии координатных систем:

«The layers below are in a different coordinate system than the current map's coordinate system. You can edit data in a different coordinate system than the map; however, some editing tasks may give you unexpected alignment or accuracy problems.»

 

Что с этим делать?

Answer 1

Да! Я так и не могу понять в чём проблема. Перечитал сейчас ещё раз инструкцию Geologic`а (http://www.geofaq.ru/2google_geo.shtm), по которой, собственно говоря, всё и сделал. Попробовал всё сделать по-новой. Но ничего не меняется.

Answer 2

Итак все по новой. Предположим, что с инструкцией geologica вы разобрались и снимок у вас привязан правильно - Меркатор на сфере.

 

Вы добавляете его в ArcMap измеряете расстояния, а они в два раза больше - равноугольность меркатора.

 

Чтобы получать правильные  расстояния:

Жмем правую кнопку в виде и выбираем свойства вида

В параметрах СК и проекции устанавливаем следующее:

 

Получаем:

Answer 3

При таких параметрах, действительно, расстояние, вроде как, совпадает.

Снимок, при этом - слегка перекошен. На чём это может отразиться?

В чём разница между перепроецированием вида и снимка? Что будет "точнее"?

И насколько такое перепроицирование искажает координаты? Т.е. можно ли будет на этот снимок накладывать точки и контуры из GPS?

Answer 4

Расстояние не "вроде как совпадает", а минимально отличается от истины, все зависит от частных масштабов, а соответственно от выбора центрального меридиана, тут обсуждали https://forum.esri-cis.ru/index.php?qa=23787

По поводу перекоса снимка стоит сказать, что проекции для топографических карт наиболее реально отображают (с минимальными искажениями длин, площадей, углов) земную поверхность.

Разница в перепроецировании вида и снимка заключается в том, что в ArcGis реализована возможность перепроецирования "на лету", при котором не изменяются исходные параметры СК и проекции снимка, а вот если мы перепроецируем сам снимок, то изменим его параметры СК и проекции.

При перепроецировании искажения могут возникать при переходе с одного эллипсоида на другой, для наиболее точного преобразования существуют определенные параметры, есть штатные ArcGis, а можно задавать свои.

GPS данные можно будет накладывать на снимок. В случае с GPS переход с WGS-84 на СК-42, на гислаб есть статья

Answer 5

Да, Вадим, капитальная растолковка! Даже я все понял на лету :) Конечно, отличие расстояний в два раза - это именно из-за меркатора, он же ИСКАЖАЕТ расстояния по долготе. Это известно и надо подбирать другую проекцию - не обязательно ГК, сгодится любая "локальная" - цилиндрическая, коническая, азимутальная и т.п, не буду забивать голову, это за пределами вашей точности. Сойдет и так. Однако...

2Лесной Инок: Вы ведь сами упомянули про разницу в несколько минут - я и подумал, что это из-за эллипсоидов. Гугл надо "пришивать" именно на сфере - это установлено давно уже. И проверьте, проверьте тщательно ее радиус - разрешения рассчитаны именно для радиуса 6371000 (во, наизусть выучил!), для другого радиуса будут другие разрешения. Однако, раз у вас по вашим точкам все садится хорошо, то должно быть вы все правильно сделали.

Проекцию кстати импортировать несложно - либо приложите ее к шейп-файлу (любому кривому пустому даже глючному!!!) и импортируйте ЕГО, а не prj напрямую. Либо напрямую поместите prj в каталог на вашем компьютере, и эта проекция появится в списке (Projection\Favorities). Например, у меня этот файл лежит вот тут
"C:\Documents and Settings\alexey.EC01\Application Data\ESRI\ArcMap\Coordinate Systems\World_Mercator_Sphere.prj". Ну и вручную проекцию несложно настроить, прочитав prj текстовым редактором. Проехали. Теперь про GPS:

Для того чтобы точки и треки GPS в проекции Гаусса-Крюгера ложились точно, надо учесть датум, как правильно заметил Вадим. Точнее, разницу между датумами (системами географич. координат) WGS и ГК. Про это есть ликбез там же на geoFAQ. НО! Вам же не надо переключаться именно в эту проекцию, как я уже заметил выше. Следовательно, вы легко можете избежать сложностей с датумами, выбрав для измерения расстояний любую подходящую проекцию НА ДАТУМЕ WGS, в котором у вас наверняка идут ваши GPS-координаты. Например, пойдет UTM соответствующей зоны. Ее легко включить, она есть в списке штатных проекций. Знаете как выбирать - если у вас зона ГК 07, то UTM=37 и т.п, ну есть схемы зон в сети, если надо. Точность замеров в UTM ничуть не хуже и для ваших целей безусловно сойдет.

Проблемы начнутся тогда, когда вы захотите использовать российские материалы - шейпы, топорастры и т.п. Тогда с датумами безусловно все равно придется разобраться. Есть методы получать сразу координаты с поправкой на ГК в ГИС прямо из прибора, именно это и описано на Гис-лаб.

Да, кстати, для замеров относительных расстояний даже через ГК датумы править не обязательно: небольшие расстояния все равно врать не будут, т.к. датум выражается просто сдвигом в некую сторону всех координат метров на 80-120. Ну метра 2-3 на регион в 100-200 км набегает ошибки, разве что.

Answer 6

Я давал выкладки для получения наибольшей точности и меньших искажениях. И естественно для нашей территории наиболее точно апркосимирует поверхность Земли референц-эллипсоид Красовского, WGS-84 является общеземным эллипсоидом. Ну а из проекций все же рекомендую использовать готовые для топографических карт равноугольные поперечно-циллиндрические - ГК или UTM.

А для ваших задач, полностью согласен с geologicom можно использовать и WGS-84, так как снимок вы используете с 10-и метровым разрешением, плюс наверняка пользуеттесь гражданскими GPS с точностью 5-15 м

Answer 7

Гугл надо "пришивать" именно на сфере - это установлено давно уже. И проверьте, проверьте тщательно ее радиус - разрешения рассчитаны именно для радиуса 6371000 <?:NAMESPACE PREFIX = O />

  Насчёт сферы - всё понял, ещё когда первый раз читал Вашу инструкцию (при создании проекта), но не заметил, что gdown выставляет элипсоид. Впрочем, когда обнаружил проблему - выставлял в АркМап всё вручную по Вашим выкладкам, но это проблемы не решило и было мной отложено...

Да, именно 6371000 (как по умолчанию установлено в АркМап), ещё раз проверил.

Когда добавляю снимок в проект, в котором уже выставлена сфера, АркМап сообщает о несоответствии координатных систем и предлагает трансформировать из GCS_WGS_1984 в GCS_Sphere. При этом, я не могу понять, осуществляет ли он эту трансформацию или нет. Что с этим делать? Может забросить ECW-снимок и разбираться с его Tif-копией? Или это никак не сказывается на проекте?

Проекцию кстати импортировать несложно…

Всё понял.

 

Проехали. Теперь про GPS:
…
Проблемы начнутся тогда, когда вы захотите использовать российские материалы - шейпы, топорастры и т.п. Тогда с датумами безусловно все равно придется разобраться.

А если мы в проекте будем использовать UTM, ведь можно будет, скажем, топорастры трансформировать в UTM, чтобы их наложить на наш снимок?

 

Я давал выкладки для получения наибольшей точности и меньших искажениях. И естественно для нашей территории наиболее точно апркосимирует поверхность Земли референц-эллипсоид Красовского, WGS-84 является общеземным эллипсоидом. Ну а из проекций все же рекомендую использовать готовые для топографических карт равноугольные поперечно-циллиндрические - ГК или UTM.

А для ваших задач, полностью согласен с geologicom можно использовать и WGS-84, так как снимок вы используете с 10-и метровым разрешением, плюс наверняка пользуеттесь гражданскими GPS с точностью 5-<?:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" /><?:NAMESPACE PREFIX = ST1 />15 м

Хорошо. Создадим мы сейчас проект. Всё оцифруем, слоёв всяких понаделаем… А потом, ну лет через 30-100, к примеру, добудем, наконец-то космоснимок нашей территории с хорошим разрешением. Сможем ли мы это всё «перепроецировать» так, чтобы наша работа совпала с новым снимком? Или будут заметные искажения? Всё равно какую проекцию мы будем сейчас использовать, как основу?

 

Огромное Вам спасибо за помощь!

Answer 8

Сможем ли мы это всё «перепроецировать» так, чтобы наша работа совпала с новым снимком? Или будут заметные искажения? Всё равно какую проекцию мы будем сейчас использовать, как основу?

Сможете, но с определенной точностью.

Вы опишите подробно какие задачи собираетесь решать, какие методы и инструменты использовать, а уже исходя из этого можно будет говорить о точности пространственной привязки.

Answer 9

Сможете, но с определенной точностью.

Вы опишите подробно какие задачи собираетесь решать, какие методы и инструменты использовать, а уже исходя из этого можно будет говорить о точности пространственной привязки.

Я впервые занялся столь масштабным проектом и мне трудно сейчас перечислить все задачи, которые предстоит решать, а тем более - какими методами и инструментами мы будем пользоваться.

 

В целом, я представляю себе такую схему.

 

Мы берём за основу космоснимок (пока - собранный из Гугла).

На основе этого снимка мы создаём слой гидрографии (необходимо будет считать площади водоёмов).

 

"Накладываем" на снимок топокарту и "схему заповедника" - делаем слой с дорогами, квартальной сетью и прочими объектами.

 

Создаём слой с границами "выделов" (биотопов, сообществ) - так же, необходимо будет считать площади.

 

Это основное. Есть ещё всякие мысли, которые, пока, плохо оформлены...

 

Если Вы можете что-то в этом плане посоветовать или дать ссылочки, буду Вам очень благодарен!

Answer 10

Когда добавляю снимок в проект, в котором уже выставлена сфера, АркМап сообщает о несоответствии координатных систем и предлагает трансформировать из GCS_WGS_1984 в GCS_Sphere

У вас снимок ecw УЖЕ получился привязанный через меркатор WGS-84, раз ArcMap так говорит. Я прошу прощения за назойливость, но лучше этого не делать, легко запутаться. Я бы вернулся к исходным черепицам, сгенерил для мозаики правильный world-файл через googeo (или вручную, как вышеописано), и загрузил в проект. При этом ArcMap ругнется, что данный снимок не имеет Spatial Reference и не может быть спроецирован, наплюйте на это и работайте дальше. WGS при привязке гугла НИКАКИМ боком не должен звучать.

Дальше установите в датафрейме проекцию Меркатор на сфере, загрузите какие-либо контрольные данные - лучше всего GPS, хотя бы точки по координатам. Они должны лечь достаточно точно, 20-50 метров максимум.

не разобравшись досконально, ничего перепроецировать не надо, только запутаете. Если у вас текущий ECW даже и правильный в смысле проекций, то в нем в самом ошибка на несколько пиксел (еще 50-100 м) в середине большой мозаики обеспечена - gdown не может точно привязку считать, поскольку линейно сжимает снимок на нелинейное пространство. Если еще и путаница с эллипсоидами - ну, сами увидите.


Насчет стратегии ГИС-проекта: если у вас долгосрочные ГИС-задачи российской ориентации, наш опыт подсказывает, что лучше делать в проекции ГК и других. ГК это если размеры территории меньше одной зоны, если больше - подберите что-нибудь коническое или азимутальное, в зависимости от ориентировки территории. Для широтных длинных трубопроводов мы, например, использовали Ламберта. Сложные проекции не стОит изобретать, поскольку их нет в ArcView, Mapinfo, AutoCAD etc. Почему российские? Это понятно, гугл подгрузил один раз, подвинул на датум и забыл, а топокарты каждый день.

Если у вас большинство данных планируется GPS и других ненаших поставщиков - Iconos, QuickBird, Юнеско - то лучше WGS, сами понимаете, иначе править датум каждый день.

В обоих случаях про датум придется выучить, и работать с ним с самого начала, а то у нас один проект уехал на 80 метров, да так там и "застрял" в этом смещенном состоянии надолго. Назад двигали вручную :(

Чисто с проекциями легче. Если они не перепутаны, то в любой момент можно поменять довольно быстро. Можно и датум так же настроить, да только в ArcMap все время с ним какая-то путаница.