Auswählen der passenden Transformation

Ein geographisches Koordinatensystem definiert eine Umgebung zum Identifizieren von Positionen auf einem 3D-Globus. Jedes geographische Koordinatensystem (GCS) hat ein Sphäroid, das Größe und Form festlegt. Jedes geographische Koordinatensystem ist darüber hinaus auf andere Weise mit der Erde verbunden. Aus diesem Grund hat dieselbe Position am Boden in verschiedenen geographischen Koordinatensystemen unterschiedliche Koordinatenwerte. Die Anzeige von Daten in einem projizierten Koordinatensystem kann zu Abweichungen von wenigen Zentimetern bis hin zu Hunderten von Metern führen. Wenn Sie Datensätze verwenden, die auf verschiedenen geographischen Koordinatensystemen basieren, müssen Sie eine geographische Transformation, auch Datumstransformation genannt, festlegen.

Hinweis:

Die Begriffe geographisches Koordinatensystem und Datum werden oftmals synonym verwendet. Datum ist der ältere Begriff. Das Konzept eines Datums ist innerhalb eines geographischen Koordinatensystems enthalten.

Eine geographische Transformation wird immer in einer bestimmten Richtung definiert, wie etwa von NAD 1927 nach WGS 1984. Die Transformationsnamen reflektieren dies: NAD_1927_To_WGS_1984_1. Der Name kann eine nachfolgende Zahl aufweisen, wie im oben erwähnten Beispiel _1. Diese Zahl gibt die Reihenfolge an, in der die Transformationen definiert wurden. Eine größere Zahl bedeutet nicht notwendigerweise eine genauere Transformation. Obwohl eine geographische Transformation eine integrierte Richtung aufweist, sind alle Transformationsmethoden umkehrbar. Das heißt, eine Transformation kann in beide Richtungen erfolgen. ArcGIS Desktop verwendet eine auf den geographischen Koordinatensystemen für die Eingabe und Ausgabe basierende Transformation.

Wenn es für ein Paar geographischer Koordinatensysteme keine Transformation gibt, ist es manchmal möglich, mithilfe eines dritten geographischen Koordinatensystems eine Kette von Transformationen zu erstellen. Am häufigsten wird WGS 1984 als ein solches allgemeines Verbindungsglied verwendet. Das Werkzeug Benutzerdefinierte geographische Transformation erstellen kann verwendet werden, um eine neue Transformation zu definieren, wenn Sie über die notwendigen Informationen verfügen: Methode und Parameterwerte.

Warum gibt es so viele Transformationen?

Zwischen zwei geographischen Koordinatensystemen gibt es möglicherweise keine, eine oder viele mögliche Transformationen. Für einige geographische Koordinatensysteme gibt es keine öffentlich bekannten Transformationen, da diese Informationen als von strategischer Bedeutung für eine Regierung oder ein Unternehmen erachtet werden. Für viele GCS existieren mehrere Transformationen. Sie können sich hinsichtlich ihrer Verwendung oder Genauigkeit unterscheiden. Die Genauigkeit reflektiert normalerweise die Transformationsmethode. Dateibasierte Methoden, z. B. NTv2 und NADCON, sind tendenziell genauer als gleichungsbasierte Methoden wie die geozentrische Translation und Koordinatennetze. Weitere Informationen zu den verschiedenen Methoden finden Sie unter Methoden für die geographische Transformation.

Unabhängig davon, welche Methode verwendet wird, ist jede Transformation für einen bestimmten Bereich konzipiert. Es gibt verschiedene Argumente für die Verwendung der einzelnen Transformationen. Ein wichtiges Kriterium ist Konsistenz: die durchgängige Verwendung derselben Transformationsmethode bei der Transformation zwischen zwei geographischen Koordinatensystemen. Da es so viele Transformationen gibt, wird von den ArcGIS-Werkzeugen im Allgemeinen keine bestimmte Transformation für ein Paar geographischer Koordinatensysteme festgelegt. Listen der verfügbaren Transformationen, Methoden und Verwendungsbereiche finden Sie in der Datei geographic_transformations.pdf.

Konvertieren zwischen NAD 1983 und WGS 1984

Ursprünglich wurde angenommen, dass NAD 1983 und WGS 1984 miteinander übereinstimmen. Um Koordinatenänderungen zu minimieren, ist NAD 1983 an die nordamerikanischen und pazifischen (für Hawaii usw.) Platten gebunden. WGS 1984 ist an das International Terrestrial Reference System (ITRF) gebunden, das von den tektonischen Platten unabhängig ist. Mit der Zeit haben sich zunehmend Unterschiede zwischen den beiden Koordinatensystemen gezeigt.

• NAD_1983_To_WGS_1984_1: Die offizielle Genauigkeit gemäß EPSG beträgt 2 m. Diese Transformation gilt für den ganzen nordamerikanischen Kontinent. Die Transformation verwendet die geozentrische Translation, wobei die Parameter (dx, dy und dz) der Transformation alle gleich Null sind. Die Transformation behandelt NAD 1983- und WGS 1984-Daten so, als seien sie äquivalent.
• NAD_1983_To_WGS_1984_2: Von der U. S. Defence Mapping Agency (DMA), heute National Geospatial Intelligence Agency (NGA), für die Aleuten berechnet. Die Genauigkeit liegt gemäß EPSG bei +/-8 m.
• NAD_1983_To_WGS_1984_3: Von der NGA für Hawaii berechnet. Die Genauigkeit liegt gemäß EPSG bei +/-4 m.
• NAD_1983_To_WGS_1984_4: Wurde früher innerhalb der 48 zusammenhängenden Bundesstaaten der USA verwendet, wurde inzwischen aber durch _5 ersetzt. Diese Transformationsmethode sollte nicht länger verwendet werden.
• NAD_1983_To_WGS_1984_5: Die Transformationsparameter wurden von der U.S. National Geodetic Survey (NGS) mithilfe von CORS-Stationen berechnet und sind an WGS 1984 nach ITRF96 gebunden. Die Genauigkeit liegt gemäß EPSG bei +/- 1 m.
• NAD_1983_To_WGS_1984_6, _7 und _8: Kanadische NTv2-Transformationen für Quebec, Saskatchewan und Alberta.