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Angeben eines Koordinatensystems

In Karten und Szenen werden Koordinatensysteme zur korrekten Verortung und Anzeige von Daten auf der Erdoberfläche sowie relativ zueinander verwendet. Ein Koordinatensystem ist ein Referenznetz, das die Position von Features entweder in einem 2D- oder 3D-Raum definiert. In horizontalen Koordinatensystemen wird definiert, wo sich Features rund um den Globus befinden, während in vertikalen Koordinatensystemen festgelegt wird, wie hoch oder tief sich Features relativ zu einer Oberfläche befinden. Koordinatensysteme können sowohl in Karten als auch in Szenen definiert werden.

In einer neuen, unausgefüllten Karte oder Szene lautet das standardmäßige horizontale Koordinatensystem WGS 1984 Web Mercator. Das horizontale Koordinatensystem einer globalen Szene kann nicht geändert werden, da es stets WGS 1984 Web Mercator sein muss, aber Sie können ein anderes horizontales Koordinatensystem für Karten und lokale Szenen auswählen. Eine Karte oder Szene verfügt stets über ein horizontales Koordinatensystem. Optional können Sie ein vertikales Koordinatensystem für eine Karte oder Szene definieren.

Leere Karten und Szenen beziehen ihr Koordinatensystem aus dem ersten Layer, der hinzugefügt wird. Wenn Sie zusätzliche Layer zu einer Karte oder Szene hinzufügen, werden sie automatisch mithilfe desselben Koordinatensystems wie dem der Karte oder Szene angezeigt. Wenn das Koordinatensystem der Karte oder der Szene nicht dem ursprünglichen Koordinatensystem der Quelldaten des Layers entspricht, dann werden die Daten on-the-fly mithilfe einer Transformation projiziert. Beachten Sie jedoch, dass eine On-the-fly-Projektion mehr Zeit für die Darstellung benötigt, weshalb Sie sie nicht verwenden sollten, wenn Sie Daten bearbeiten oder eine Analyse durchführen. Vorzugsweise sollte sichergestellt werden, dass sich alle Daten im gleichen Koordinatensystem befinden. Mithilfe der Werkzeuge Projizieren oder Raster projizieren lassen sich räumliche Daten aus einem Koordinatensystem in ein anderes projizieren.

Tipp:

Um das für Ihre Datenquelle definierte Koordinatensystem anzuzeigen oder festzustellen, ob für die Datenquelle ein Koordinatensystem definiert ist, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Layer im Bereich Inhalt, und klicken Sie auf Eigenschaften. Klicken Sie im Dialogfeld Layer-Eigenschaften auf die Registerkarte Quelle und erweitern Sie die Gruppe Raumbezug.

Horizontale Koordinatensysteme

Bei horizontalen Koordinatensystemen handelt es sich entweder um geographische oder projizierte Systeme. Ein geographisches Koordinatensystem basiert auf einer dreidimensionalen ellipsoiden oder sphäroidischen Oberfläche, auf der Positionen mithilfe von Gradangaben (meist Längen- und Breitengrad) definiert werden. Ein projiziertes Koordinatensystem ist ein ebenes System, das zweidimensionale Koordinaten und lineare Entfernungsmesswerte als Einheiten verwendet. Projizierte Koordinatensysteme basieren auf einem geographischen Koordinatensystem und einer Kartenprojektion. Die Kartenprojektion enthält die mathematischen Berechnungen, mit denen die geodätischen Positionen in das planare System überführt werden.

Vertikale Koordinatensysteme

Vertikale Koordinatensysteme stellen eine Referenz für Z-Koordinaten bereit, nämlich Maßangaben für die Höhe oder Tiefe von Features. Vertikale Koordinatensysteme verwenden stets lineare Einheiten, z. B. Meter oder Fuß. Durch ein vertikales Koordinatensystem wird eine höhere Positionsgenauigkeit für Analyse- und Bearbeitungszwecke erreicht. Neu angelegte Karten oder Szenen enthalten standardmäßig kein vertikales Koordinatensystem. Es muss ihnen extra zugewiesen werden.

Es gibt zwei Arten von vertikalen Koordinatensystemen. Schwerkraftabhängige vertikale Koordinatensysteme werden am häufigsten verwendet. Bei diesem Typ ergibt sich die Bezugsfläche aus der Berechnung der mittleren Meeresspiegelhöhe (bzw. wird in manchen Fällen aus der Lage eines einzelnen Punktes abgeleitet.) Ellipsoidförmige Koordinatensysteme beziehen sich auf eine mathematisch abgeleitete kugelförmige oder ellipsoide volumetrische Oberfläche. Da diese mithilfe eines mathematischen Modells berechnet werden, sind sie einfacher aufgebaut als schwerkraftabhängige vertikale Koordinatensysteme, doch kann es darin insbesondere in Anwendungen mit sehr großen Maßstäben zu erheblichen Ungenauigkeiten kommen. Beispielsweise kann es bei der Verwendung eines ellipsoidförmigen vertikalen Koordinatensystems vorkommen, dass ein Wasserlauf auf einer Karte mit großem Maßstab scheinbar bergan fließt. Wenn Sie ein ellipsoidförmiges vertikales Koordinatensystem verwenden, sollten Sie sicherstellen, dass es mit dem geographischen Koordinatensystem übereinstimmt. Wenn die Höhe eines Z-Wertes beispielsweise in NAD 1983 definiert ist, dann kann das geographische Koordinatensystem auch nur in NAD 1983 definiert sein, nicht in WGS 1984.

Vertikale Koordinatensysteme in einer globalen Szene müssen ellipsoidförmig sein. Sie können auch schwerkraftabhängig sein, allerdings nur, wenn sie die gesamte Erdkugel umfassen. Beispiele für globale vertikale schwerkraftabhängige Koordinatensysteme sind EGM2008 Geoid und EGM96 Geoid.

Vorsicht:

Beachten Sie, dass das ellipsoidförmige Koordinatensystem während der Darstellung nicht berücksichtigt wird. Dies könnte sich beim Extrudieren von Features bemerkbar machen.

Angeben der Koordinatensysteme von Karten und Szenen

  1. Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf eine Karte oder Szene, und klicken Sie dann auf Eigenschaften.
  2. Klicken Sie im Dialogfeld Karteneigenschaften auf die Registerkarte Koordinatensysteme.

    Die Schaltflächen unter den Überschriften Aktueller XY-Wert und Aktueller Z-Wert zeigen die aktuellen horizontalen und vertikalen Koordinatensysteme der Karte bzw. Szene an. Möglicherweise wurde kein vertikales Koordinatensystem festgelegt. Klicken Sie für das jeweilige Koordinatensystem auf Details, um sich dessen Einstellungen anzusehen.

  3. Zum Ändern des horizontalen oder des vertikalen Koordinatensystems klicken Sie auf die entsprechende Überschrift (Aktueller XY-Wert oder Aktueller Z-Wert). Wählen Sie aus der entsprechenden Liste Verfügbare Koordinatensysteme ein passendes Koordinatensystem aus. Für die Suche nach einem bestimmten Koordinatensystem können Sie im Suchfeld einen Suchbegriff eingeben.

    Wenn das vertikale Koordinatensystem ein Ellipsoid ist, muss es über das gleiche Datum wie das horizontale Koordinatensystem verfügen. Der Name des Datums und des Sphäroids und alle Sphäroid-Eigenschaften der zwei Koordinatensysteme müssen vollständig identisch sein.

Tipp:

Das Dialogfeld Karteneigenschaften ist erweiterbar. Ziehen Sie den unteren Rand des Feldes nach unten, um die sichtbare Fläche zu vergrößern und alle Auswahlmöglichkeiten anzuzeigen.

Festlegen des Koordinatensystems aus einem Layer

Sie können ein Koordinatensystem aus einem vorhandenen Layer definieren, selbst wenn dieser in der Karte oder Szene nicht vorhanden ist.

  1. Damit das Koordinatensystem mit dem eines Layers auf der Karte übereinstimmt, blenden Sie in der Liste Verfügbare Koordinatensysteme den Ordner Layer ein. Erweitern Sie die Überschrift eines Koordinatensystem, um die Layer anzuzeigen, die es referenzieren. Auf diese Weise können Sie sicherstellen, dass alle Layer in Ihrer Karte das gleiche Koordinatensystem verwenden.
  2. Damit Sie das Koordinatensystem auf dasselbe festlegen können wie das eines Layers, der nicht in der Karte oder Szene vorhanden ist, klicken Sie auf Importieren Koordinatensystem importieren, und wechseln Sie zu einer Datenquelle (oder zuvor gespeicherten .prj-Datei), die mit dem zu verwendenden Koordinatensystem definiert wurde. Danach können Sie das Koordinatensystem zu Ihrer Liste Favoriten hinzufügen, um es für alle Ihre Projekte verfügbar zu machen.

Filtern von verfügbaren Koordinatensystemen

Legen Sie zum Begrenzen der Liste Verfügbare Koordinatensysteme einen räumlichen Filter fest.

  1. Klicken Sie auf die Schaltfläche Räumlicher Filter Räumlicher Filter, und klicken Sie danach auf Räumlichen Filter festlegen Räumlichen Filter festlegen.
  2. Wählen Sie im Dialogfeld Räumlicher Filter-Index entweder Ausdehnung von Daten in allen Layern oder Benutzerdefinierte Ausdehnung aus. Berechnen Sie eine benutzerdefinierte Ausdehnung aus einem Layer in der Karte oder durch Festlegen einer genauen numerischen Ausdehnung.
  3. Klicken Sie erforderlichenfalls auf die Schaltfläche Räumlicher Filter Räumlicher Filter und danach auf Räumlichen Filter löschen Räumlichen Filter löschen, um die räumliche Ausdehnung zu löschen.

Entfernen des vertikalen Koordinatensystems

Während Karten und Szenen stets über ein horizontales Koordinatensystem verfügen, ist die Festlegung eines vertikalen Koordinatensystems optional.

  1. Zum Entfernen eines vertikalen Koordinatensystems aus einer Karte oder Szene klicken Sie auf Aktuell Z, und wählen Sie aus der Liste Verfügbare Z-Koordinatensysteme den Eintrag Koordinatensystem <Kein> aus.

Importieren eines Koordinatensystems

Sie können ein Koordinatensystem aus einem räumlichen Dataset, z. B. ein Layer, oder aus einer Projektionsdatei importieren.

  1. Klicken Sie auf die Schaltfläche Koordinatensystem hinzufügen Koordinatensystem hinzufügen, und klicken Sie dann auf Koordinatensystem importieren Koordinatensystem importieren.
  2. Navigieren Sie im Dialogfeld Koordinatensystem importieren zu einem räumlichen Dataset oder einer Projektionsdatei (.prj).
  3. Klicken Sie auf OK, um das Koordinatensystem anzuwenden.

Erstellen eines benutzerdefinierten Koordinatensystems

Sie können ein benutzerdefiniertes Koordinatensystem erstellen, indem Sie ein vorhandenes Koordinatensystem kopieren und dessen Parameter verändern oder völlig ohne Ausgangswerte arbeiten.

Zum Kopieren und Ändern eines vorhandenen Koordinatensystems führen Sie die folgenden Schritte aus:

  1. Klicken Sie in der Liste Verfügbare Koordinatensysteme mit der rechten Maustaste auf ein Koordinatensystem, klicken Sie dann auf Kopieren und Ändern Kopieren.
  2. Aktualisieren Sie ggf. im Dialogfeld Koordinatensystem ändern die Parameter.
  3. Klicken Sie auf Speichern, um das neue Koordinatensystem zu speichern.

    Es wird in der Liste Verfügbare Koordinatensysteme unter der Überschrift Benutzerdefiniert aufgeführt. Wenden Sie es als aktuelles Koordinatensystem an oder speichern Sie es dauerhaft als bevorzugtes Koordinatensystem, da es beim Schließen des Dialogfelds Karteneigenschaften verloren geht.

Definieren eines neuen Koordinatensystems

Zum Definieren eines neuen Koordinatensystems führen Sie die folgenden Schritte aus:

  1. Klicken Sie auf die Schaltfläche Koordinatensystem hinzufügen Koordinatensystem hinzufügen, und klicken Sie dann auf Neues geographisches Koordinatensystem Neues geographisches Koordinatensystem, Neues projiziertes Koordinatensystem Neues projiziertes Koordinatensystem oder Neues vertikales Koordinatensystem Neues vertikales Koordinatensystem. Neues geographisches Koordinatensystem Neues geographisches Koordinatensystem und Neues projiziertes Koordinatensystem Neues projiziertes Koordinatensystem sind nur dann aktiviert, wenn die Schaltfläche Aktueller XY-Wert hervorgehoben ist. Neues Vertikales Koordinatensystem Neues vertikales Koordinatensystem ist nur bei aktivierter Schaltfläche Aktueller Z-Wert verfügbar.
  2. Aktualisieren Sie ggf. im Dialogfeld Neues Koordinatensystem die Parameter.
  3. Klicken Sie auf Speichern, um das neue Koordinatensystem zu speichern.

    Es wird in der Liste Verfügbare Koordinatensysteme unter der Überschrift Benutzerdefiniert aufgeführt. Wenden Sie es als aktuelles Koordinatensystem an oder speichern Sie es dauerhaft als bevorzugtes Koordinatensystem, da es beim Schließen des Dialogfelds Karteneigenschaften verloren geht.

Speichern eines Koordinatensystems als Favorit

Sollten Sie bestimmte Koordinatensysteme öfter verwenden, können Sie sie zu Ihrer Liste Favoriten hinzufügen, um sie schneller zu finden. Favoriten sind in all Ihren Projekten verfügbar.

  1. Klicken Sie in der Liste Verfügbare Koordinatensysteme mit der rechten Maustaste auf ein Koordinatensystem, und klicken Sie auf Zu Favoriten hinzufügen Favorit hinzufügen, damit das Koordinatensystem unter der Überschrift Favoriten der vorliegenden Liste zwecks besserer Auffindbarkeit erscheint.

Speichern eines Koordinatensystems als Projektionsdatei

Sie können ein beliebiges Koordinatensystem als Projektionsdatei speichern. Projektionsdateien verfügen über eine .prj-Dateierweiterung. Sie lassen sich für die Festlegung eines Raumbezugs in Geoverarbeitungsprozessen verwenden. Beispielsweise können Sie den Pfad zu einer.prj-Datei im Werkzeug Feature-Dataset erstellen eingeben, um den Raumbezug des Datasets zu definieren.

  1. Klicken Sie in der Liste Verfügbare Koordinatensysteme mit der rechten Maustaste auf ein Koordinatensystem.
  2. Klicken Sie auf Als Projektionsdatei speichern Als Projektionsdatei speichern.
  3. Navigieren Sie im Dialogfeld Koordinatensystem als PRJ-Datei speichern zu einem Speicherort in Ihrem Dateisystem, und geben Sie einen Dateinamen ein.

    Die Standard-Speicherort für die Projektionsdatei ist der Ordner "Favoriten", der sich unter [install drive]:\Users\[yourname]\AppData\Local\ESRI\ArcGISPro\Favorites befindet. Wenn Sie in diesem Ordner speichern, wird das in eine Projektionsdatei gespeicherte Koordinatensystem im Abschnitt "Favoriten" in der Liste Verfügbare Koordinatensysteme im Dialogfeld Karteneigenschaften gespeichert.

Zulassen von Schwenken über die internationale Datumsgrenze von Karten hinaus

Standardmäßig werden Karten auf der Zeichenfläche als einfacher, endlicher Erdball dargestellt, der an der internationalen Datumsgrenze geteilt ist. Wenn Sie Daten in der Nähe dieser Linie oder darüber hinweg darstellen möchten, dann soll das Ziehen und Schwenken über die Linie möglichst reibungslos möglich sein.

  1. Um das kontinuierliche Schwenken über die internationale Datumsgrenze der Karte hinaus zu ermöglichen, aktivieren Sie Umbruch der Datumslinie aktivieren. Diese Option wird nur für geographische Koordinatensysteme und einen Auswahlsatz von projizierten Koordinatensystemen unterstützt.

Die folgenden Downloads stehen für Referenzzwecke zur Verfügung:

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