基准转换——将坐标从 NAD27 转换为 NAD83

基准变换:NAD27 转换为 NAD83

基准变换的重要性

顾名思义,数据转换将您的数据从一个数据转换为另一个数据。

NAD27基准中的纬度和经度位置不同于 NAD83 或 WGS84。这种差异称为基准偏移。

根据您在北美的位置,NAD27 和 NAD83 的水平精度可能相差几十米。 NAD27 和 NAD83 之间的平均修正为向北平均 0.349 英寸和向东 1.822 英寸。

在这种情况下,您需要执行数据转换

基准的历史

您应该注意的第一件事是物理位置没有改变。大多数测量纪念碑都没有移动。

大地测量基准——图片由国家海洋和大气管理局和商务部提供

基准转移的发生是因为测量测量的改进,测量测量的增加和大地测量学方法的改变。

随着时间的推移,这会导致更准确的大地基准。构成北美所有水平位置坐标基础的水平基准得到改善。

由于我们在历史上使用不同的大地基准创建地图,因此在使用历史数据时通常需要进行基准转换。例如, USGS 地形图通常使用 NAD27 基准发布。如果您在 NAD83 中使用数据,则必须执行基准转换。

NAD27 转换为 NAD83(图片来源:NADCON – 北美基准转换实用程序)

什么时候需要数据转换?

我们将地球上的所有坐标都引用到一个基准面。基准面用数学术语描述地球的形状。基准定义了椭球体的以下参数:

  • 半径
  • 逆展平
  • 半长轴
  • 半短轴

北美基准面 1983 (NAD83) 是美国当前的水平基准面或几何基准面。它提供经纬度和一些高度信息。

不幸的是,NAD83 并不是您会遇到的唯一基准。在定义当前基准之前,许多地图是使用不同的起点创建的。即使在今天,人们仍在继续更改大地基准以使其更加准确。

一个常见的问题是不同的坐标位置存储在不同的参考系统中。合并来自不同用户或时代的数据时,将所有信息转换为通用大地基准很重要。

投影坐标系基于地理坐标,而地理坐标又参考基准面。例如,国家平面坐标系可以参考 NAD83 和 NAD27 大地基准。

NAD27 基准基于 1866 年的 Clarke Ellipsoid:

  • 半长轴:6,378,206.4 m
  • 半短轴:6,356,583.8 m
  • 逆展平:294.98

NAD83 基准基于大地测量参考系统 (GRS80) 椭球体:

  • 半长轴:6,378,137.0 m
  • 半短轴:6,356,752.3 m
  • 逆展平:298.26

什么是基准变换?

对于坐标需要彼此一致的任何类型的工作,您必须使用相同的大地基准。如果您要标记财产边界、修建道路或规划沿海洪水情景,则必须了解并使用正确的大地基准。

挑战在于让不同基准中的点对齐。在一个共同基准中获得两组坐标后,可以通过三个步骤使它们对齐:

  1. 原点对齐:将坐标定位在接近的位置
  2. 轴旋转:旋转轴直到坐标对齐
  3. 比例因子:缩放轴直到坐标匹配

自己试试

下次在 ArcMap 中使用项目工具时请记住……

当您将 NAD83 和 NAD27 地理坐标转换为投影的美国国家平面坐标时,它是相同的投影方法。

但是,由于大地基准不同,因此得到的投影坐标也会不同。

在这种情况下,需要进行数据转换。注意地理变换以及如何选择正确的变换

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