是否需要从SRID 4326(WGS 84)到4269(NAD 83)重新投影


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我在MSSQL DB中将针对州边界的美国人口普查数据存储为 SRID 4269

用于对该数据集进行计算的输入数据存储为SRID 4326

据我从SpatialReference.org推断,SRID 4269只是SRID 4326的一个子集,不需要坐标重新投影。

如果输入数据始终在SRID 4269的范围内,我是否真的需要从SRID 4326重新投影到SRID 4269?


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不需要,不需要重新投影,但是空间参考变换(更具体地说是基准变换)对于准确性而言必需的。有多种方法可以使用不同的GIS软件来完成此操作,因此您需要将此问题从布尔查询编辑为特定于环境的“操作方法”。
文斯2015年

Answers:


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从技术上讲,NAD83不是WGS84的子集。如果您进一步在SpatialReference.org投影定义中进行挖掘,则可以看到两个投影之间的差异。

NAD83的PROJ.4定义:

+proj=longlat +ellps=GRS80 +datum=NAD83 +no_defs

WGS84的PROJ.4定义:

+proj=longlat +ellps=WGS84 +datum=WGS84 +no_defs 

如您所见,这两个投影使用不同的椭球作为基准。但是,通过进一步的研究,您可以轻松找到两个椭球的参数。顺便说一句,椭球可由两个参数定义:其半长轴及其展平。 在此处输入图片说明

通过Sae1962 CC BY-SA 4.0,通过Wikimedia Commons

根据Wikipedia的两个椭球的参数:

Ellipsoid | Semi-major axis | Flattening
GRS80       6 378 137.0 m     1 / 298.257 222 101
WGS84       6 378 137.0 m     1 / 298.257 223 563

由于两个展平之间只有毫米差,并且半长轴相等,因此,如果以米为单位的最大误差对您有利,则可以跳过坐标变换(基准变换)。

当椭球的差异只有十分之一毫米的量级时,米阶的绝对误差如何?好吧,它只是来自NAD83投影使用的NAD83的本地基准。简而言之,原点是相对于参考椭球的偏移量。

在此处输入图片说明

图片由洪堡州立大学提供

与地球的真实形状相比,WGS84和GRS80椭球都旨在将平均误差降至最低,因此它们并不十分适合地球的真实形状的每个部分。为了使误差进一步最小化,局部投影使用局部基准,从而使参考椭球偏移,以使地球在其有效程度的范围内以最小的误差拟合。正如mkennedy在评论中指出的那样,NAD83使用基准椭球(GRS80)以外的基准,因此它不在地球上。如果我们忽略了WGS84和GRS80椭球之间的差异,则偏移量(基准差)仍会为我们提供米级的恒定误差,可以通过基准转换解决(用偏移量校正每个坐标)。

从整体投影转换为局部投影时,还要考虑的另一件事是板块构造。全局投影(例如WGS84)会考虑板块运动,并会不时变化。但是,某些局部投影(例如NAD83)正随着平板在下面移动,因为它们的有效程度覆盖了一个区域,可以用相同的运动矢量来描述它们。

在此处输入图片说明

因此,就北美板块而言,在局部和全局投影之间转换坐标的误差每年增加1.5-2.5厘米(从测量开始算起)。


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非常广泛而清晰的解释!谢谢!我对GIS基础知识不是很熟悉,因此您已经明确地为我提供了一些帮助,尤其是在我的问题上!
亚历山大·阿巴库莫夫

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总体来说很好的答案。总的来说,NAD83(2011)和NAD83(NSRS2007)与WGS84现在相差约一米。问题的一部分是它们在定义时并没有真正以地球为中心。因此,取决于您的数据的准确性,收集时的准确性以及分析的准确性。
mkennedy 2015年

哦,等等,人口普查数据。是的,我不会费心改造它。
mkennedy

@mkennedy:谢谢你的附录!您是说人口普查数据,即使以其最精确的表示形式(1:500,000的比例),从定义上来说也不太准确吗?
亚历山大·阿巴库莫夫

@AlexanderAbakumov是的。1:500000等于地面1公里=地图上2毫米。
mkennedy
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