Grundlagen des geographischen Koordinatensystems
Obwohl die Erde in ihrer Form beinahe einer Kugel gleicht, arbeiten Anwender und Computerprogramme wie MicroStation lieber in einem zwei-oder dreidimensionalen kartesischen Koordinatensystem. Eine kartographische Projektion wandelt die Daten der geographischen Koordinaten (Breiten- und Längengrad) in ein kartesisches Koordinatensystem um.
Nicht projizierte geographische Daten
Das einfachste geographische Koordinatensystem besteht darin, die Werte der Breiten-/Längengrade als kartesische Koordinaten zu verwenden. Die Ergebnisse dieses Übertragungsprozesses bieten jedoch keine sinnvolle Möglichkeit dafür, Entfernungen, Flächen oder Beziehungen von Winkeln zwischen geographischen Features visuell darzustellen.
Der Grund dafür liegt in der Tatsache, dass die Entfernung zwischen Längengraden (Rechtswert) auf der Erde abnimmt, wenn man sich vom Äquator zu den Polen bewegt. Die Entfernung zwischen Breitengraden (Hochwert) bleibt konstant. Wenn Sie nun für Längengrade Werte auf der X-Achse und für Breitengrade Werte auf der Y-Achse verwenden, ist die daraus resultierende Karte verzerrt. Ein Beispiel ist diese Karte von Nordamerika, die mit einem solchen nicht projizierten Koordinatensystem geplottet wurde.
Diese Karte ist nicht für Entscheidungen verwendbar. Entfernungen können nicht gemessen werden, Formen sind nicht genau und Flächen nicht verlässlich. Es kann Situationen geben, in denen Sie die Koordinaten der Breiten- und Längengrade in Ihrem Datensystem verwenden möchten. Die Prozesse der Analyse, Interpretation und Entscheidungsfindung erfordern allerdings, dass die sphärischen geographischen Daten durch einen kartographischen Prozess abgeflacht werden.
Projizierte Daten
Mithilfe solider kartographischer Projektionen können wir Längen- und Breitengrade in kartesische Koordinaten mit viel geringerer Verzerrung von Entfernungen, Formen und Flächen umwandeln. Wenn Sie die Karte von Nordamerika mit der unprojizierten Karte vergleichen, stellen Sie den Unterschied fest.
Ein GIS-System ist nicht nur flach, es ist kartesisch. Es erfordert X- und Y-Werte, bei denen die X-Achse im rechten Winkel zur Y-Achse steht und die Einheiten von X und Y durchgängig gleich groß sind. Die Erstellung einer kartesischen Abbildung von geographischen Daten in einem GIS-System gleicht dem Vorgang, die Abbildung auf ein Stück Papier zu bringen. Der einzige Unterschied besteht darin, dass der Plot-Vorgang entfällt. Es findet eine Projektion statt, aber zum Erstellen der Karte gehört mehr als die Projektion. Eine Definition eines Koordinatensystems ist erforderlich, bei der eine Projektion verwendet wird.