Ist eine Neuprojektion von SRID 4326 (WGS 84) auf 4269 (NAD 83) SRID erforderlich?

Ich habe US-Volkszählungsdaten gegen Staatsgrenzen als SRID 4269 in einer MSSQL- Datenbank gespeichert .

Die Eingabedaten, die für Berechnungen für diesen Datensatz verwendet werden, werden als SRID 4326 gespeichert .

Soweit ich aus SpatialReference.org schließen kann , ist SRID 4269 nur eine Teilmenge von SRID 4326, und es ist keine Neuprojektion der Koordinaten erforderlich.

Muss ich tatsächlich von SRID 4326 auf SRID 4269 neu projizieren, vorausgesetzt, die Eingabedaten liegen immer innerhalb der Grenzen der SRID 4269?

Technisch gesehen ist NAD83 keine Teilmenge von WGS84. Wenn Sie in den Projektdefinitionen von SpatialReference.org weiter nachsehen, können Sie den Unterschied zwischen den beiden Projektionen erkennen.

PROJ.4 Definition von NAD83:

+proj=longlat +ellps=GRS80 +datum=NAD83 +no_defs

PROJ.4 Definition von WGS84:

+proj=longlat +ellps=WGS84 +datum=WGS84 +no_defs 

Wie Sie sehen können, verwenden die beiden Projektionen ein anderes Ellipsoid als Bezugspunkt. Mit einigen weiteren Untersuchungen können Sie jedoch die Parameter der beiden Ellipsoide leicht finden. Übrigens kann Ellipsoid durch zwei Parameter definiert werden: seine Semi-Major-Achse und seine Abflachung.

Von Sae1962 CC BY-SA 4.0 über Wikimedia Commons

Die Parameter der beiden Ellipsoide laut Wikipedia:

Ellipsoid | Semi-major axis | Flattening
GRS80       6 378 137.0 m     1 / 298.257 222 101
WGS84       6 378 137.0 m     1 / 298.257 223 563

Da zwischen den beiden Abflachungen nur ein Millimeter Unterschied besteht und die Hauptachsen gleich sind, können Sie die Koordinatentransformation (Bezugstransformation) überspringen , wenn ein maximaler Fehler in der Größenordnung von Metern für Sie gut ist.

Wie kommt es, dass die Größenordnung des Messgeräts absolut fehlerhaft ist, wenn die Differenz der Ellipsoide nur in der Größenordnung des Zehntel Millimeters liegt? Nun, es kommt einfach aus dem lokalen Datum von NAD83, das die NAD83-Projektion verwendet. Kurz gesagt, das Datum ist der Versatz vom Referenzellipsoid.

Bild mit freundlicher Genehmigung der Humboldt State University .

Da sowohl die WGS84- als auch die GRS80-Ellipsoide dazu dienen, den durchschnittlichen Fehler im Vergleich zur tatsächlichen Erdform zu minimieren, passen sie nicht sehr gut zu jedem Teil der wahren Erdform. Um Fehler noch weiter zu minimieren, verwenden lokale Projektionen lokale Bezugspunkte und versetzen so das Referenzellipsoid, um die Erde mit minimalem Fehler an die Grenzen ihres Gültigkeitsbereichs anzupassen. Wie mkennedy in den Kommentaren darauf hingewiesen, verwendet NAD83 eine Bezugs andere als die Referenz Ellipsoid (GRS80), so ist es nicht erdzentrierte. Wenn wir den Unterschied zwischen den WGS84- und den GRS80-Ellipsoiden vernachlässigen, ergibt der Versatz (Bezugsunterschied) immer noch einen konstanten Fehler in der Größenordnung von Metern, der mit einer Bezugstransformation (Korrektur jeder Koordinate mit dem Versatz) behoben werden kann.

Eine weitere Sache, die bei der Umwandlung von einer globalen Projektion in eine lokale Projektion zu beachten ist: die Plattentektonik . Globale Projektionen wie WGS84 berücksichtigen Plattenbewegungen und ändern sich von Zeit zu Zeit. Einige lokale Projektionen, wie z. B. NAD83, bewegen sich jedoch mit der darunter liegenden Platte, da ihre Gültigkeitsdauer einen Bereich abdeckt, der mit demselben Bewegungsvektor beschrieben werden kann.

Folglich wächst der Fehler beim Transformieren von Koordinaten zwischen einer lokalen und einer globalen Projektion bei der nordamerikanischen Platte (gerechnet ab dem Zeitpunkt der Messung) um 1,5 bis 2,5 Zentimeter pro Jahr.