Koordinatenreferenzsystem
Ein Koordinatensystem ist ein Satz mathematischer Regeln, die angeben, wie Punkten Koordinaten zugewiesen werden.
Das Koordinatensystem hat keinen Bezug zur Erde. Ein Koordinatenreferenzsystem (KRS) ist ein Koordinatensystem, das durch eine Bezugsebene auf die Erde bezogen ist. Eine geodätische Bezugsebene ist ein Modell der Erde, das eine Referenzoberfläche festlegt (Ellipsoid oder Sphäroid).
Ein projiziertes Koordinatenreferenzsystem ist das Ergebnis der Anwendung einer Kartenprojektion auf ein geografisches Koordinatenreferenzsystem. Eine Kartenprojektion ist eine Art von Koordinatenumwandlung. Das Verfahren nutzt eine festgelegte Methode mit speziellen Formeln und einer Reihe von Parametern speziell für diese Koordinatenumwandlungsmethode.
Koordinaten können durch die Koordinatenoperation von einem KRS in ein anderes geändert werden. Wir unterscheiden zwei Arten von Koordinatenoperation:
Koordinatenumwandlung, wobei keine Bezugsebene verändert wird und die Parameter ausgewählt werden (somit fehlerfrei).
Koordinatentransformation, wobei das Ziel-KRS auf einer anderen Bezugsebene als dem Quell-KRS basiert. Transformationsparameter werden empirisch ermittelt und unterliegen somit Messfehlern. (Geodätisch, sieben Parameter, Molodenksy etc.)
Geografische Datensätze werden in geodatabase.xml definiert. Diese Datei finden Sie unter <Benutzerordner>\AppData\Roaming\Bricsys\BricsCAD\<RELEASE>\de_DE\Support für Windows. Der Inhalt dieser Datei besteht aus 5 Abschnitten:
CoordinateReferenceSystems
Datums
Ellipsoids
Transformations
ProjectionCodes und Methods
CoordinateReferenceSystems
Dieser Abschnitt ist der XML-Hauptknoten, in dem alle Koordinatenreferenzsysteme definiert werden. Er verfügt über viele Teilknoten, die als KRS bezeichnet werden. Jeder XML-Knoten muss ein eindeutiges projiziertes Koordinatenreferenzsystem und die nötigen projizierten Parameter definieren.
Die unterstützten KRS-Projektionstypen werden in den Abschnitten ProjectionCodes und Methods beschrieben.
Attribute im CRS Knoten:
Halten Sie sich an Tabelle 1 der OGP Geomatics Guidance Note No 7, part 2
Attributname | Beschreibung | Einheiten |
epsg | Eindeutige EPSG-Datenbank-ID | Ganzzahl |
Name | Visuell lesbarer Name des KRS, Beispiel: "WGS 84 -- WGS84 - Welt Geodätisches System 1984, im GPS verwendet". | Zeichenkette |
codeSpace | Eigentümer des KRS. Optionaler Eintrag. | Zeichenkette |
x, y | Ausrichtung der projizierten Richtung.Mögliche Werte:
Richtungen MÜSSEN definiert werden. | Zeichenkette |
xAxis, yAxis | Ausrichtung der geografischen Richtung.Mögliche Werte:
| Zeichenkette |
Greenwich | Bezug zum Greenwich-Meridian | Grad |
proj | Projektionsmethode des KRS Mögliche Werte:
| Zeichenkette |
AngleSG | Winkel von Rectified zu Skew Grid. | Grad |
Azimuth | Azimut der Ursprungslinie | Zeichenkette |
FE | Östlich falscher Ursprung, falscher Ostwert. | Gleitkommawert in KRS-Einheiten |
EC | Östliche Ausrichtung in der Projektionsmitte. | Gleitkommawert in KRS-Einheiten |
FN | Nördlich am falschen Ursprung, Falscher Nordwert. | Gleitkommawert in KRS-Einheiten |
FC | Nördlich am Projektionszentrum. | Gleitkommawert in KRS-Einheiten |
LonI | Der Längengrad des westlichen Limits der ersten Zone eines Rastersystems mit Zoneneinteilung nach Transversal-Mercator. | Grad |
Lat | Breitengrad natürlichen Ursprungs, Breitengrad der Standardparallele. Hängt von der Projektionsmethode ab. | Grad |
Lat1 | Breitengrad der 1. Standardparallele | Grad |
Lat2 | Breitengrad der 2. Standardparallele | Grad |
LatF | Breitengrad des falschen Ursprungs | Grad |
LatC | Breitengrad der Projektionsmitte | Grad |
Lon | Längengrad des natürlichen Ursprungs, Längengrad des Ursprungs | Grad |
LonF | Längengrad des falschen Ursprungs | Grad |
LonC | Längengrad der Projektionsmitte | Grad |
SF | Skalierfaktor am natürlichen Ursprung | Gleitkommawert, einheitlich |
SFIL | Skalierfaktor auf Ursprungslinie | Gleitkommawert, einheitlich |
SFPSP | Skalierfaktor auf Pseudo-Standardparallele | Gleitkommawert, einheitlich |
W | Zonenbreite in Längengrad. | Grad |
zone | Rastersystem in Zonen. | Grad |
units | Einheiten des Umwandlungsergebnisses von geografischen Koordinaten in projizierte. Beispiel: "Meter", Einheit "Degree" bedeutet keine Umwandlung, geografisches Koordinatensystem. | Zeichenkette |
Beispiel: Gängige Attribute für alle Kartenprojektionen auf Basis von EPSG:31468.
<CRS epsg="31468" codeSpace="OGP" name="DHDN / 3-degree Gauss-Kruger zone 4" y="Easting" x="Northing" Greenwich="0" proj="TMerc" Lon="12" Lat="0" SF="1" FE="4500000" FN="0" zone="4" units="Meter">
Für jeden CRS Knoten sollte es mindestens einen Unterknoten Datum geben, der über die Attribute epsg oder alias auf den Unterknoten Datum im Abschnitt Datums verweist. Der Unterknoten Datum MUSS das Attribut id eines eindeutigen KRS-Namens aufweisen. Mindestens ein epsg-Code und das Alias des Datum müssen gültig sein.
Attributname | Beschreibung | Einheiten |
epsg | Eindeutige EPSG-Datenbank-ID. Beispiel: "4326". | Ganzzahl |
alias | Eindeutiger Name des Datums. Beispiel: "WGS 84". | Zeichenkette |
id | Eindeutiger CRS-Name: Kombination der Projektionsmethode und Datum. Beispiel: "WORLD-MERCATOR". Bezieht sich auf die CS-MAP, AutoCAD-Namen. | Zeichenkette |
pjcode | Anzeigecode für die Projektionsmethodentypen des Koordinatenreferenzsystems Entspricht den AutoCAD-Projektionscodes Beispiel: 3 - Transverse Mercator, 44 - UTM, 45 - Transverse Mercator of Snyder formulation and etc. | Ganzzahl |
Beispiel: Es gibt eindeutige CRS-Definitionen entsprechend den Datumsangaben im CRS-Knoten:
<Datum epsg="6314" alias="DHDN/3" id="DHDN/3.Gauss3d-4" pjcode="3" /> <Datum epsg="6314" alias="DHDN/2" id="DHDN/2.Gauss3d-4" pjcode="3" /> <Datum epsg="6314" alias="DHDN" id="DHDN.Gauss3d-4" pjcode="3" />
Datums
Dieser Abschnitt ist ein Hauptknoten, in dem alle Datums gespeichert werden. Datum ist eine Kombination des Erdmodells (Ellipsoid oder Sphäroid) und der Transformationsmethode für das Modell WGS84. Ein Datum Knoten spezifiziert gängige Parameter und enthält mindestens einen Unterknoten Datum mit genau einem Unterknoten Ellipsoid. Jeder innere Unterknoten Datum sollte einen eindeutigen Namen im Attribut id definieren und kann Transformationsparameter für das WGS84-Modell über den Unterknoten Transformation festlegen. Dieser verweist über die Attribute epsg oder alias auf einen Unterknoten Transformation im Abschnitt Transformations.
Attributname | Beschreibung | Einheiten |
alias | Eindeutige ID. Beispiel: "DHDN/3". Bezieht sich auf die CS-MAP, AutoCAD-Namen. | Zeichenkette |
epsg | Eindeutige EPSG-Datenbank-ID. Beispiel: "6314". | Ganzzahl |
Name | Visuell lesbarer Name des Datums. Beispiel: "Deutsches Hauptdreiecksnetz". | Zeichenkette |
codeSpace | Eigentümer des CRS Optionaler Eintrag | Zeichenkette |
Beispiel:
<Datums> <Datum epsg="6314" codeSpace="OGP" name="Deutsches Hauptdreiecksnetz "> <Datum id="DHDN/3"> <Transformation epsg="1777" alias="DHDN/3_to_WGS84" /> </Datum> <Datum id="DHDN/2" name="Deprecated - Replaced by DHDN/3"> <Transformation epsg="1777" alias="DHDN/2_to_WGS84" /> </Datum> <Datum id="DHDN" name="Deprecated - Replaced by DHDN/2"> <Transformation epsg="1673" alias="DHDN_to_WGS84" /> </Datum> <Ellipsoid epsg="7004" alias="BESSEL" /> </Datum> … </Datums>
Ellipsoids
Der Abschnitt „Ellipsoids“ ist der Hauptabschnitt, in dem Modelle der Erde definiert werden. Jeder Ellipsoid Knoten sollte eine Kennung durch einen eindeutigen Namen (alias) und eine große Halbachse (a) sowie mindestens eines der folgenden Attribute definieren: Flattering (f), kleine Halbachse (b) oder Exzentrizität (e).
Attributname | Beschreibung | Einheiten |
alias | Eindeutige ID. Beispiel: "WGS84". Bezieht sich auf die CS-MAP, AutoCAD-Namen. | Zeichenkette |
epsg | Eindeutige EPSG-Datenbank-ID. Beispiel: "7030". | Ganzzahl |
Name | Visuell lesbarer Name des Datums. Beispiel: "WGS 84" | Zeichenkette |
codeSpace | Eigentümer des CRS Optionaler Eintrag | Zeichenkette |
a | Länge der großen Halbachse des Ellipsoiden, Radius des Äquators | Gleitkommawert, möglichst in Meter |
b | Länge der kleinen Halbachse des Ellipsoiden, Abstand auf der Ellipsoidenachse zwischen Äquator und Pol | Gleitkommawert, möglichst in Meter |
f | Glättung | Gleitkommawert, einheitlich |
e | Exzentrizität | Gleitkommawert, einheitlich |
Beispiel:
<Ellipsoid epsg="7008" alias="CLRK66" name="Clarke 1866, Benoit Ratio" a="6378206.4000000004" b="6356583.7999999998" f="294.9786982139" e="0.0822718542" />
Transformations
Dieser Abschnitt ist ein Hauptknoten, in dem alle Transformationsmethoden definiert sind. Die unterstützten Transformationsmethoden werden in den Abschnitten ProjectionCodes und Methods beschrieben.
Attributname | Beschreibung | Einheiten |
alias | Eindeutige ID. Beispiel: "DHDN_to_WGS84". Bezieht sich auf die CS-MAP, AutoCAD-Namen. | Zeichenkette |
epsg | Eindeutige EPSG-Datenbank-ID. Beispiel: "1673". | Ganzzahl |
codeSpace | Eigentümer der Transformation Optionaler Eintrag | Zeichenkette |
source | Quell-Datum | Zeichenkette |
target | Ziel-Datum | Zeichenkette |
use | Transformationsmethode.Unterstützte Transformationen mit geozentrischen Methoden:
| Zeichenkette |
method | Methoden zum Aufbau einer Rotationsmatrix, falls zutreffend, "PVT" ist Positionsvektortransformation, "CFR" ist Koordinatenrahmendrehung. | Zeichenkette |
tX | Übersetzung der X-Achse. | Meter |
tY | Übersetzung der Y-Achse. | Meter |
tZ | Übersetzung der Z-Achse. | Meter |
rX | Rotation der X-Achse | Grad |
rY | Rotation der Y-Achse | Grad |
rZ | Rotation der Z-Achse | Grad |
dS | Skalierdifferenz | Einheitlichkeit |
xp | Koordinate 1 des Auswertungspunkts | Meter |
yp | Koordinate 2 des Auswertungspunkts | Meter |
zp | Koordinate 3 des Auswertungspunkts | Meter |
dtX | Änderungsrate der X-Achsenverschiebung | Einheitlichkeit |
dtY | Änderungsrate der Y-Achsenverschiebung | Einheitlichkeit |
dtZ | Änderungsrate der Z-Achsenverschiebung | Einheitlichkeit |
drX | Änderungsrate der X-Achsenrotation | Einheitlichkeit |
drY | Änderungsrate der Y-Achsenrotation | Einheitlichkeit |
drZ | Änderungsrate der Z-Achsenrotation | Einheitlichkeit |
ddS | Änderungsrate der Skalierdifferenz | Einheitlichkeit |
t0 | Die Referenzepoche für zeitabhängige Parameter | Gleitkommawert |
fallback | Alias der Transformation vom Ziel-Datum zum WGS84-Datum | Zeichenkette |
Beispiel:
<Transformation epsg="1679" alias="Pulkovo42/2_to_WGS84" src="Pulkovo42/2" trd="WGS84" use="Param7" method="CFR" tx="-40.595" ty="-18.55" tz="-69.339" ds="-4.299" rx="-2.508" ry="-1.832" rz="2.611" accuracy="9" />
ProjectionCodes und Methods
Diese Abschnitte beschreiben ProjectionCodes und Methods, die den AutoCAD-Definitionen der Projektionen und Transformationstypen zugeordnet sind. Damit werden Definitionen in einer XML-Datei mit Koordinatenreferenzsystem-Definition im Objekt AcDbGeoData gespeichert, das eine geografische Position darstellt.