Skenario Perhitungan Panjang dan Area ArcGIS [ditutup]

Ditutup . Pertanyaan ini perlu lebih fokus . Saat ini tidak menerima jawaban.

Ingin meningkatkan pertanyaan ini? Perbarui pertanyaan sehingga berfokus pada satu masalah hanya dengan mengedit posting ini .

Ditutup 4 tahun yang lalu .

Mencoba memahami bagaimana panjang dan luas dihitung dalam berbagai skenario di ArcGIS. Saya tidak tahu mengapa saya tidak dapat menemukan jawaban di bidang kelas fitur, tetapi saya tidak dapat menemukan jawaban yang tepat, kecuali saya tidak memahami sesuatu dan saya tahu ada beberapa sejarah. Bisakah Anda membantu saya mengisi tanda tanya? Atau katakan padaku mengapa aku salah tentang ini; )

GCS = Sistem koordinat geografis PCS = Sistem koordinat yang diproyeksikan
Semua tautan menuju 10.1 dokumen bantuan -

Fitur Kelas bidang shape_length dan shape_area
a. GCS -?
b. PCS - Menggunakan planar sederhana
c. Apakah selalu diperbarui secara otomatis, kecuali untuk shapefile? Iya
Alat Ukur ArcMap
a. GCS - geodesik default, alternatifnya adalah Loxodrome dan Great Elliptic, tetapi tidak planar. Perhitungan area tidak tersedia!
b. PCS - planar default, alternatif Geodesic, Loxodrome, dan Great Elliptic
http://resources.arcgis.com/en/help/main/10.1/index.html#//00s500000022000000
Tabel Atribut Kalkulator
a. GCS - tidak tersedia
b. PCS - planar
http://resources.arcgis.com/en/help/main/10.1/index.html#//005s0000002727000000
Hitung Alat Lapangan (Kotak alat Manajemen Data)
a. GCS - linear geodesik, area tersedia tetapi dipertanyakan
b. PCS - planar
http://resources.arcgis.com/en/help/main/10.1/index.html#//00170000004m000000
Alat Buffering (dan alat-alat lain yang datang)
a. GCS - geodesik
b. PCS - planar atau tentukan output GCS http://resources.arcgis.com/en/help/main/10.1/index.html#//000800000019000000
Javascript API Clientside
a. GCS - area geodesik dan fungsi panjang
b. PCS - dapat mengonversi dari web mercator ke geografis (atau menggunakan layanan geometri) http://help.arcgis.com/en/webapi/javascript/arcgis/help/jsapi/namespace_geometry.htm
Flex API Clientside
a. GCS - area geodesik dan fungsi panjang, "Panjang [atau area] akan dihitung menggunakan proyeksi sama dengan area sama silinder". Ini tidak disebutkan dalam api javascript !!
b. PCS - dapat mengkonversi dari web mercator ke geografi http://resources.arcgis.com/en/help/flex-api/apiref/com/esri/ags/utils/GeometryUtil.html
API REST Server ArcGIS - Layanan Geometri
a. GCS - geodesik
b. PCS - planar
http://help.arcgis.com/en/webapi/javascript/arcgis/help/jsapi/geometryservice.htm

Pertanyaan lain, apa sebenarnya pengukuran geodesik itu? Saya pikir itu berarti formula trigonometri 3D pada spheroid (haversine?). Dan apakah itu terlalu lambat untuk digunakan dalam menghitung suatu area dan itulah mengapa proyeksi area yang sama digunakan?

Pertanyaan lain, ketika menentukan panjang dan luas - apakah proyeksi luas yang sama lebih akurat daripada perhitungan geodesik menggunakan datum yang sama, spheroid? Dan mengapa?

arcgis-10.1 arcgis-desktop coordinate-system

— awesomo
sumber

Mengenai pertanyaan terakhir, silakan lihat Apa sistem koordinat paling akurat untuk menghitung area poligon? . Untuk kedua dari belakang, karena terdapat proyeksi area yang sama untuk ellipsoid, jauh lebih mudah untuk menghitung area dengan proyeksi seperti itu daripada menulis kode spesifik ellipsoid. Situasi ini tidak sebaik untuk menghitung jarak, karena tidak ada proyeksi yang setia mereproduksi semua jarak: dengan demikian, rumus jarak bola dan ellipsoidal langsung sering diterapkan dalam GIS yang baik.

— whuber

1.b, 3.b dan 4.b menggunakan sistem koordinat yang diproyeksikan , oleh karena itu planar. 1.c selalu diperbarui secara otomatis saat Anda menggunakan geodatabase (personal / file / SDE).

— Jens

Saya pikir mungkin yang terbaik untuk membagi pertanyaan Anda. Dengan begitu Anda akan mendapatkan jawaban terbaik untuk masing-masing. Akan lebih mudah untuk memilih jawaban seperti itu juga.

— RK

Saya pikir ada sekitar 10 pertanyaan di sini, yang masing-masing kemungkinan besar akan dengan cepat dijawab jika diajukan satu per satu (sebagai Pertanyaan terpisah). Membenturkan banyak pertanyaan dalam satu pertanyaan membuat gaya Tanya Jawab kami menjadi sulit.

— PolyGeo

Ini bukan kandidat yang baik untuk CW. Selain itu, ini bisa dibilang tidak terlalu luas: hanya terlihat demikian karena penghitungannya yang cermat atas berbagai cara yang ditawarkan ArcGIS untuk melakukan perhitungan luas dan panjang. Masih ada satu pertanyaan yang sangat jelas fokus.

— Whuber

Jawaban:

Pertanyaan Anda pada dasarnya adalah tentang perhitungan panjang dan area yang akurat (dan efisien) di wilayah yang luas. Detail praktis (dalam hal ini, mengenai ArcGIS) sudah diisi oleh Anda dan orang lain. Mereka juga tampaknya menunjuk pada kesimpulan umum ini:

panjangnya terbaik dihitung melalui koordinat geodetik (geografis)
area paling baik dihitung melalui koordinat planar proyeksi area-sama [Sunting: Tetapi kompleksitas batas, atau jumlah simpul yang diperlukan untuk menggambarkannya, juga merupakan faktor - lihat jawaban @ cffk]

Berikut ini beberapa penjelasannya:

Sebuah geodesik adalah

garis terpendek antara dua titik pada permukaan yang ditentukan secara matematis (sebagai garis lurus pada bidang atau busur lingkaran besar pada bola)

http://wordnetweb.princeton.edu/perl/webwn?s=geodesic%20line (FYI, pada ellipsoid, geodesik umumnya sedikit berbentuk S.)

Sementara perhitungan geodesik (panjang pada ellipsoid) relatif sulit, dibandingkan dengan menggunakan persamaan Pythagoras yang terkenal, mereka mungkin dan akurat. Mereka relatif mudah, namun, dibandingkan dengan perhitungan daerah pada ellipsoid.

Proyeksi peta umumnya tidak mempertahankan skala linier , jadi koordinat proyeksi umumnya tidak baik untuk perhitungan panjang. (Ada pengecualian tetapi itu tergantung pada di mana Anda berada pada proyeksi atau ke arah mana Anda akan pergi.) Adapun daerah , ada kelas proyeksi yang mempertahankan skala areal persis: proyeksi sama luas. Menghitung area pada pesawat cukup mudah dilakukan, dan, jika proyeksi area yang sama digunakan, itu akurat.

Ada banyak sumber bagus tentang proyeksi geodesi atau peta yang dapat membantu. Misalnya, Geometrik Geodesi: Menggunakan Teknologi Informasi dan Komputer oleh Maarten Hooijberg.

— Martin F
sumber

Mengkarakterisasi geodesik sebagai berbentuk S mungkin menyesatkan karena menyiratkan bahwa itu bukan jalur terpendek. Saya menyadari berbagai angka yang menggambarkan geodesik sebagai kurva berbentuk S yang terjepit di antara dua bagian normal. Tetapi saya curiga bahwa ini tidak akurat.

— cffk

Jika tak satu pun dari dua bagian normal adalah geodesik, bukankah geodesik harus diapit di antara mereka dan bertepatan tepat dengan masing-masing di ujungnya?

— Martin F

Untuk menjawab pertanyaan tentang mengukur area. Jika Anda ingin mengukur luas poligon yang tepiannya geodesik, Anda memiliki dua pilihan:

memproyeksikan poligon ke proyeksi area yang sama, menyisipkan simpul tambahan yang cukup di setiap tepi untuk memastikan bahwa tepi yang diproyeksikan dengan setia mengikuti geodesik, dan mengukur area di ruang yang diproyeksikan;
gunakan rumus untuk area poligon geodesik.

Metode kedua umumnya lebih cepat dan lebih akurat kecuali jika ujung poligonnya sangat pendek. Sayangnya arcgis tidak menerapkan metode ini (tetapi seharusnya!). Namun GeographicLib dan proj (versi 4.9.0 dan yang lebih baru) melakukannya. Lihat artikel Wikipedia di area poligon geodesik untuk informasi lebih lanjut.

— cffk
sumber

+1 Saya khawatir, bagaimanapun, tentang keakuratan dalam perhitungan geodesik ketika diterapkan pada poligon kecil (seperti area bidang perumahan): karena menambah dan mengurangi area besar untuk tiba di area akhir, ada pembatalan luar biasa dan hilangnya presisi. Ketika koordinat benar-benar presisi ganda, ini mungkin bukan masalah, tetapi dengan GIS yang mendiskritasikan koordinat mereka ke kisi integral untuk perhitungannya (yang mencakup ArcGIS), ini masuk akal akan menghapus hampir semua presisi bawaan dan menghasilkan hasil sampah.

— whuber

Tidak ada banyak yang dapat dilakukan jika koordinat awal memiliki kesalahan. Namun akurasi keseluruhan rumus area geodesik menggunakan presisi ganda paling buruk 0,1 m ^ 2 per titik. Kesalahan umum jauh lebih sedikit. Saya melakukan pemeriksaan hati-hati untuk batas-batas berbagai provinsi di Polandia. Misalnya, poligon untuk Krakow memiliki 8416 simpul (tepi terpanjang = 405 m, tepi terpendek = 0,02 m). True area (WGS84) = 326798565.428446 m ^ 2, area yang dihitung (utilitas Planimeter GeographicLib) = 326798565.4285 m ^ 2.

— cffk

Kanan: presisi ganda baik-baik saja, karena memiliki sekitar 52 bit presisi dan Anda kehilangan tidak lebih dari 20 dengan perhitungan Gauss-Bonnet (kelebihan sudut). Tetapi bilangan bulat yang ditandatangani memiliki paling banyak 32 bit presisi (dan seringkali sedikit lebih sedikit, tergantung pada bagaimana area analisis diinisialisasi), sehingga kehilangan 20 di antaranya mungkin menjadi terlihat. Saya berbicara tentang kehilangan presisi dalam perhitungan, bukan efek kesalahan dalam koordinat itu sendiri.

— whuber

Saya tidak yakin mengapa saya ingin mewakili jumlah riil sebagai bilangan bulat yang ditandatangani di tengah perhitungan seperti ini. (Juga dari mana perkiraan Anda 20 digit untuk kehilangan presisi berasal?) Saya setuju bahwa memperkirakan kesalahan untuk poligon realistis sulit. Jadi dalam kasus Krakow yang dikutip di atas, saya menghitung area sebenarnya dengan kekerasan (mengevaluasi rumus area yang mempertahankan 20 istilah dalam seri dan menggunakan aritmatika 75 digit). Saya juga memiliki data serupa untuk provinsi lain di Polandia dan untuk seluruh negara (68.000 simpul), area = 312e9 m ^ 2, kesalahan = 0,001 m ^ 2.

— cffk

BAIK. Namun, saya masih tidak melihat mengapa mewakili koordinat pada grid integer mengharuskan melakukan perhitungan pada koordinat tersebut menggunakan integer alih-alih presisi ganda. Jadi sepertinya bagi saya bahwa Anda memukul keakuratan di muka menghitung koordinat ke kotak. Namun kesalahan tambahan karena pemotongan seri dan pembulatan selama perhitungan area dapat dibuat sangat kecil (lihat contoh di atas).

— cffk