Informacje o globalnych układach współrzędnych

Można zdefiniować nowy globalny układ współrzędnych w oparciu o własne dane lub utworzyć własny układ w oparciu o układ wstępnie zdefiniowany. Można zacząć od zdefiniowania nowego odniesienia lub elipsoidy lub użyć elementów istniejących w definicji układu współrzędnych.

Podczas definiowania układu współrzędnych należy określić niektóre lub wszystkie spośród następujących parametrów:

• Odwzorowanie mapy — Używane do konwersji punktów ze współrzędnych szerokości i długości geograficznej na współrzędne kartezjańskie.

  W zależności od odwzorowania, które zostanie użyte do zdefiniowania własnego układu współrzędnych, należy dostarczyć pewnych informacji. Przykładowo, jeśli używane jest odwzorowanie Poprzeczne Merkatora, należy określić wartość długości geograficznej określanej jako południk centralny. Dla wszystkich odwzorowań należy określić jedną z możliwych opcji:

  • Odniesienie — Punkt odniesienia, linia lub powierzchnia odniesienia dla odwzorowania.
  • Elipsoida — Powierzchnia geometryczna, której płaskie przekroje są okręgami lub elipsami.
• Układ współrzędnych geograficznych — Układ współrzędnych, w którym używana jest trójwymiarowa sfera do definiowania położenia na Ziemi. Układ ten zawiera kątowe jednostki miary, południk zerowy i odniesienie (w oparciu o elipsoidę). Lokalizacje są określane za pomocą wartości długości i szerokości geograficznej. Można zrównać wartość długości geograficzną i z osią X i wartość szerokości z osią Y.

  Długość geograficzna i szerokość geograficzna nie są uniwersalnymi jednostkami miary, z wyjątkiem obszarów wzdłuż równika. Powyżej i poniżej równika okręgi definiujące równoleżniki szerokości stają się stopniowo mniejsze, dopóki nie staną się pojedynczym punktem na biegunie północnym i południowym, gdzie zbiegają się południki, a odległość reprezentowana przez jeden stopień długości geograficznej zmniejsza się do wartości zero.

• Odwzorowany układ współrzędnych — Układ współrzędnych zdefiniowany na dwuwymiarowej powierzchni. W przeciwieństwie do układu współrzędnych geograficznych, odwzorowany układ współrzędnych zawiera stałe długości, kąty i powierzchnie określone w dwóch wymiarach.

  Położenia są identyfikowane przez współrzędne x, y na siatce, na początku układu — w środku siatki. Każde położenie jest określone przez dwie wartości (X, Y) względem początku układu: wartości te określają współrzędne poziome i pionowe. Współrzędne początku układu wynoszą X = 0, Y = 0. Można zrównać wartości długości z osią X, natomiast wartości szerokości geograficznej można zrównać z osią Y.

• Skalowanie — mapy naniesione na arkuszach papieru muszą mieć mapowany obszar dopasowany do rozmiaru papieru. Układy GIS nie są ograniczone przez rozmiar strony. W układach współrzędnych GIS zazwyczaj jest używana jedna skala, umożliwiająca pracę w rzeczywistych jednostkach globalnych. Długość i obliczenia powierzchni umożliwiają uzyskanie wyników w rzeczywistych jednostkach.
• Początek odwzorowania — Początek układu współrzędnych prostokątnych dla odwzorowania mapy. Na przykład długość geograficzna odwzorowania stożkowego jest prostą linią dokładnie pionową. Wartość długości geograficznej można przekształcić na współrzędną X o wartości zero, która zazwyczaj określa środek mapy. Szerokość geograficzna początku odwzorowania często jest określona przez najbliższą liczbę całkowitą oznaczającą obszar mapy najbardziej wysunięty na południe.
• Fałszywy początek — Jeśli południk centralny dzieli odwzorowywany obszar, połowa współrzędnych X będzie miała wartości ujemne. Odsunięcie nazywane fałszywym początkiem, może być dodane do wszystkich współrzędnych, aby zmienić ich wartości na wartości dodatnie. Współrzędna X nowego początku układu nosi nazwę Odsunięcia X początku. Współrzędna Y to Odsunięcie Y początku układu.
• Współczynnik redukcji skali — Aby osiągnąć możliwie jak najmniejszą odległość między powierzchnią odwzorowania i dowolnym punktem odwzorowywanego obszaru, należy określić współczynnik redukcji skali. Jest to szczególnie ważne podczas odwzorowania dużego obszaru.
• Kwadrant — Jeden z czterech regionów zdefiniowanych przez osie kartezjańskiego układu współrzędnych. Kwadranty są numerowane w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, od jednego do czterech. Numerowanie zaczyna się od kwadrantu, w którym obie współrzędne X i Y mają wartości dodatnie (zwykle jest to górny prawy kwadrant).
• Użyteczne zakresy parametrów — Minimalna i maksymalna szerokość i długość geograficzna, dla których układ współrzędnych jest ważny.