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