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Koordinatensystemmein Oracle Spatial
Ein Vortragvon Janusz Gasiorowski 21.01.2005
Spatial = Räumlich
Ein räumliches Bezugssystem
Die bekannte Textdarstellung des räumlichen Bezugssystems bietet eine Standard -Textdarstellung für Informationen zum räumlichen Bezugssystem. Die Definitionen der bekannten Textdarstellung werden entsprechend dem Koordinatensystemmodell der Petrotechnical Open Software Corporation/ European Professional Surveyors Group (POSC/EPSG) modelliert.
Ein räumliches Bezugssystem
Ein räumliches Bezugssystem ist: ein geografisches Koordinatensystem
(Breitengrad-Längengrad), ein projiziertes Koordinatensystem (X,Y) ein geozentrisches (X,Y,Z)
Koordinatensystem.
Ein Koordinatensystem
Das Koordinatensystem besteht aus mehreren Objekten. Jedes Objekt hat ein Schlüsselwort in Großbuchstaben ( z. B. DATUM oder UNIT), gefolgt von den durch Kommas getrennten Definitionsparametern des Objekts in Klammern. Manche Objekte bestehen aus anderen Objekten, so dass das Ergebnis eine verschachtelte Struktur darstellt.
Das Kartesisches Koordinatensystem
Ein kartesisches Koordinatensystem ist ein orthogonales ,rechtwinkliges Koordinatensystem, dessen Koordinatenlinien Geraden in konstantem Abstand sind
Die horizontale Achse wird als x-Achse, Abszisse oder Rechtsachse bezeichnet. Die vertikale Achse heißt entsprechend y-Achse, Ordinate oder Hochachse. Die räumliche Achse heißt Kote
Das Kartesisches Koordinatensystem
Ebene Polarkoordinaten (Kreiskoordinaten)
Die Kreiskoordinaten eines Punktes in
der euklidischen Ebene werden in Bezug zu einem Koordinatenursprung (einem Punkt der Ebene) und einer Polarkoordinatenrichtung (ein im Koordinatenursprung beginnender Strahl) angegeben.
Ebene Polarkoordinaten (Kreiskoordinaten) Transformation
Ebene Polarkoordinaten und ihreTransformation in kartesische Koordinaten
Das UTM-Koordinatensystem
Das UTM-Koordinatensystem (UTM englisch Universal Transverse Mercator, universale transversale Mercator-Projektion) ist ein Koordinatensystem, das es ermöglicht, jeden Punkt der Erde mit einer UTM-Koordinate (Zonennummer, Hoch- und Rechtswert) eindeutig zu verorten
Das UTM-Koordinatensystem
Projektionsgrundlage Das UTM-Koordinatensystem baut auf der
transversalen Zylinderprojektion auf. Da der Zylinderumfang etwas kleiner ist als der Erdumfang (Faktor 0,9996), handelt es sich um einen Schnittzylinder. Die längentreuen Durchdringungskreise liegen 180 km östlich und westlich des jeweiligen Mittelmeridians. Die Abbildung ist winkeltreu.
Das UTM-Koordinatensystem
ZonenaufteilungDie Erde wird zwischen dem 180. Breitengrad
West und dem 180. Breitengrad Ost in 6° breite Meridianstreifen aufgeteilt. In der Mitte des Meridianstreifens verläuft jeweils der so genannte Mittelmeridian. Der Einfachheit halber legt man die Streifen so, dass der Mittelmeridian eine ganzzahlige Längengradzahl besitzt (z.B. 3°, 9°, 15°,...).
Das UTM-Koordinatensystem
Das UTM-KoordinatensystemKoordinatenbeispielPunkt in Dresden
Geographische Koordinaten 51° 02' 55" nördlicher Breite 13° 44' 29" östlicher Länge
UTM Koordinaten: Hochwert 6.100.924,5 m Rechtswert 419.588,1 m Zone 33U
Der beschriebene Punkt in Dresden liegt in der Zone 33 mit dem Mittelmeridian 15°. Er ist vom Äquator 6.100.924,5 m entfernt
Gauß-Krüger-Koordinatensystem
Beruht auf der Transversalen Mercator-Projektion.
Das Koordinatensystem der Projektion ist rechtwinklig mit Rechtswert und Hochwert.
Die Hauptmeridiane liegen im Abstand von jeweils 3° östlich von Greenwich. Die Hauptmeridiane werden bei Greenwich (0°) in östlicher Richtung numeriert.
Nullpunkt der Abszisse ist der Schnittpunkt von Hauptmeridian mit dem Äquator.
Um keine negativen Ordinaten zu erhalten, wird ein Zuschlag von 500000 m auf alle Ordinatenwerte gesetzt.
Gauß-Krüger-Koordinatensystem
Aufbau:
Die Erde wird in 3° breite Meridianstreifen aufgeteilt. Das heißt, jeder Meridianstreifen geht vom Nord- bis zum Südpol und seine begrenzenden Meridiane liegen genau 3° auseinander. In der Mitte des Meridianstreifens verläuft der Mittelmeridian. Der Einfachheit halber legt man die Streifen so, dass der Mittelmeridian ein ganzzahliges Vielfaches von 3° ist (0°, 3°, 6°,...). Jeder Meridianstreifen erhält eine Kennziffer. Dabei bekommt der Nullmeridian die Kennziffer 0 zugewiesen. Nach Osten wird aufwärts gezählt, und nach Westen abwärts gezählt.
Gauß-Krüger-Koordinatensystem
Mittelmeridian
westlicheLänge
Nullmeridian östlicheLänge
Längengrad ... 9° 6° 3°
0° 3° 6° 9° ...
Kennziffer ... -3 -2 -1 0 1 2 3 ...
Approximation der Erde
Koordinatensysteme in Oracle Spatial
Über 950 verschiedene vordefinierte Koordinatensystem stehen zur Verfügung
Definitionen werden in der Tabelle MDSYS.CS_SRS gehalten
Kodierung nach OpenGIS Konvention Jedes Koordinatensystem wird über eine
eindeutige Nummer (SRID) identifiziert
MDSYS.CS_SRS Table
SIRD Spalte enthaltet einamlige Spatial Reference ID Numer
WKTEXT Spalte enthaltet bekannte Text beschreibungen.
select SRID, WKTEXT from mdsys.cs_srs where WKTEXT like 'P%Wyoming%83%';SRID WKTEXT--------- -----------------------------------------
82450 'PROJCS["Wyoming 4901, Eastern Zone (1983,meters)",GEOGCS [ "GRS 80",DATUM [“NAD 83",SPHEROID ["GRS 80", 6378137.000000, 298.257222]],PRIMEM [ "Greenwich", 0.000000 ],UNIT ["Decimal Degree", 0.01745329251994330]],PROJECTION ["Transverse Mercator"],PARAMETER ["Scale_Factor", 0.999938],PARAMETER ["Central_Meridian", -105.166667],PARAMETER ["Latitude_Of_Origin", 40.500000],PARAMETER ["False_Easting", 200000.000000],UNIT ["Meter",1.000000000000]]'
Koordinatensysteme in Oracle Spatial - Beispieldescribe mdsys.cs_srs
Name Null? Type----------------------------------------------------CS_NAME VARCHAR2(68)SRID NOT NULL NUMBER(38)AUTH_SRID NUMBER(38)AUTH_NAME VARCHAR2(256)WKTEXT VARCHAR2(2046)CS_BOUNDS MDSYS.SDO_GEOMETRY
Die EBNF-Definition (Extended Backus Naur Form) für die Zeichenfolgendarstellung eines Koordinatensystems mit eckigen Klammern lautet wie folgt
<Koordinatensystem> = <projiziertes KS> |<geografisches KS> | <geozentrisches KS><projiziertes KS> = PROJCS["<name>", <geografisches KS>,<projektion>, {<parameter>,}*<lineare einheit>]<projektion> =PROJECTION["<name>"]<parameter> = PARAMETER["<name>", <wert>]<wert> = <zahl>
Anmerkung
Implementierungen können statt der eckigen Klammern [ ] auch runde Klammern ( ) verwenden und sollten nach Möglichkeit beide Arten von Klammern lesen können.
Geografisches Koordinatensystem
Problemstellung:
Wie beschreibe den Ort, den Objekte auf der Erdoberfläche einnehmen?
Problem: Die Welt ist „ziemlich“ rund, aber kein geometrisch gleichförmiger Körper.
Wie bringe diese Beschreibung auf eine zweidimensionale Karte?
Problem: Die Welt“kugel“ hat 3 Dimensionen die Karte nur zwei.
Quellen www.wikipedia.de www.igd.fhg.de www.igw.uni-jena.de www.rrz.uni-hamburg.de www.geo.unizh.ch www.iuw.uni-vechta.de www.icg.tu-graz.ac.at/ www.oraclespatial-wpigulce.pl
Danke für die Aufmerksamkeit