Daten umfassen in der Regel ein Array von Zahlen. Dies ist bei räumlichen Daten ähnlich, sie enthalten jedoch auch numerische Informationen, anhand derer Sie sie auf der Erde positionieren können. Diese Zahlen sind Teil eines Koordinatensystems, das Ihnen ein Bezugssystem für Ihre Daten bietet, um Features auf der Erdoberfläche zu suchen, Ihre Daten relativ zu anderen Daten auszurichten, räumlich genaue Analysen durchzuführen und Karten zu erstellen.
Alle räumlichen Daten werden in einem Koordinatensystem erstellt, seien es Punkte, Linien, Polygone, Raster oder Annotationen. Die Koordinaten werden auf viele verschiedene Arten angegeben, z. B. als Dezimalgrad, Fuß, Meter oder Kilometer, und zwar in jeder Maßeinheit, die als Koordinatensystem verwendet werden kann. Der erste Schritt, ein Koordinatensystem auszuwählen, das Ihre Daten in der richtigen Position in ArcGIS Pro in Beziehung zu Ihren anderen Daten anzeigt, besteht darin, dieses Maßsystem zu identifizieren.
Koordinatensysteme
Sowohl in horizontalen als auch in vertikalen Koordinatensystemen werden Daten definiert. Horizontale Koordinatensysteme verorten Daten auf der Oberfläche der Erde, während vertikale Koordinatensysteme die relative Höhe bzw. Tiefe von Daten angeben.
Es gibt drei Typen von horizontalen Koordinatensystemen: geographisch, projiziert und lokal. Sie können ermitteln, welche Art von Koordinatensystem für Ihre Daten verwendet wird, indem Sie die Eigenschaften des Layers überprüfen. Geographische Koordinatensysteme besitzen in der Regel Einheiten in Dezimalgrad zum Messen von Längengraden (X-Koordinaten) und Breitengraden (Y-Koordinaten). Die Position von Daten wird als positive oder negative Zahl ausgedrückt: positive X- und Y-Werte für nördlich vom Äquator und östlich vom Nullmeridian sowie negative Werte für südlich vom Äquator und westlich vom Nullmeridian.
Räumliche Daten können auch mit projizierten Koordinatensystemen ausgedrückt werden. Lineare Messwerte werden eher als Koordinaten verwendet als Winkelgrade. Letztlich können einige Daten in einem lokalen Koordinatensystem mit einem falschem Ursprung (0, 0 oder andere Werte) in einer beliebigen Position auf der Erde ausgedrückt werden. Lokale Koordinatensysteme werden häufig für die Erstellung von Karten mit großem Maßstab (kleine Raumausschnitte) verwendet. Der falsche Ursprung kann auf eine bekannte reale Koordinate ausgerichtet sein, für die Datenerfassung können jedoch Peilungen und Entfernungen mit dem lokalen Koordinatensystem statt mit globalen Koordinaten gemessen werden. Lokale Koordinatensysteme werden in der Regel in Fuß oder Meter ausgedrückt.
Vertikale Koordinatensysteme sind entweder schwerkraftabhängig oder ellipsoidförmig. Schwerkraftbasierte vertikale Koordinatensysteme beziehen sich auf Berechnungen auf der Grundlage des mittleren Meeresspiegels. Ellipsoidförmige Koordinatensysteme beziehen sich auf eine mathematisch abgeleitete kugelförmige oder ellipsoide volumetrische Oberfläche.
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Projektionen
Ein Mittel zum Anzeigen des Koordinatensystems und Ihrer Daten auf einer flachen Oberfläche, z. B. ein Blatt Papier oder ein Bildschirm, wird als Projektion bezeichnet. Mathematische Berechnungen werden verwendet, um das auf der geschwungenen Erdoberfläche verwendete Koordinatensystem in ein Koordinatensystem für eine flache Oberfläche zu konvertieren. Da eine geschwungenen Oberfläche nicht ohne Verzerrungen in eine flache Oberfläche transponiert werden kann, gibt es viele verschiedene Kartenprojektionen, die unterschiedliche Eigenschaften bereitstellen. Einige behalten die Form bei, während andere die Entfernung beibehalten. Einige behalten die Fläche oder Richtung bei. Die Auswahl der Kartenprojektion wird von der Ausdehnung, Position und Eigenschaft, die Sie beibehalten möchten, beeinflusst. Die ArcGIS Plattform verfügt über mehr als 4.000 Koordinatensysteme, unter denen das für Ihre Daten geeignete zu finden sein sollte. Andernfalls können Sie ein benutzerdefiniertes Koordinatensystem für die Anzeige Ihrer Daten erstellen.
ArcGIS Pro führt eine On-the-fly-Neuprojektion durch, sodass alle zu einer Karte hinzugefügten Daten die Koordinatensystemdefinition des zuerst hinzugefügten Layers übernehmen. Solange das Koordinatensystem des zuerst hinzugefügten Layers richtig definiert ist, werden alle anderen Daten mit korrektem Koordinatensystem und korrekten Projektinformationen on-the-fly neu in das Koordinatensystem der Karte projiziert. Diese Methode vereinfacht das Erkunden und Zuordnen von Daten, sollte jedoch nicht für Analysen oder zur Bearbeitung verwendet werden, da sie aufgrund von falsch ausgerichteten Daten zwischen Layern zu Ungenauigkeiten führen kann. Außerdem wird durch die On-the-fly-Projektion von Daten deren Darstellung verlangsamt. Falls Sie Analysen durchführen oder Daten bearbeiten möchten, sollten Sie sie zunächst in ein konsistentes Koordinatensystem projizieren, das von all Ihren Layern verwendet wird. Dabei wird eine neue Version Ihrer Daten erstellt.
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Hier finden Sie eine Liste aller unterstützten Kartenprojektionen.
Transformationen
Nachdem Sie das Koordinatensystem definiert haben, das Ihren Daten entspricht, können Sie die Daten auch weiterhin in anderen Koordinatensystemen verwenden. Hier sind Transformationen hilfreich. Bei Transformationen werden Daten zwischen unterschiedlichen geographischen Koordinatensystemen oder zwischen unterschiedlichen vertikalen Koordinatensystem konvertiert. Wenn Ihre Daten nicht ausgerichtet werden, treten in jeder Analyse und Zuordnung, die Sie für die nicht ausgerichteten Daten ausführen, Probleme und Ungenauigkeiten auf.
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