ArcGIS-Szenarien zur Längen- und Flächenberechnung [geschlossen]

Versuchen, einen Überblick darüber zu erhalten, wie Länge und Fläche in verschiedenen Szenarien in ArcGIS berechnet werden. Ich weiß nicht, warum ich in den Feature-Class-Feldern keine Antwort finden kann, aber ich kann keine genaue Antwort finden, es sei denn, ich verstehe etwas nicht und ich weiß, dass es eine Geschichte gibt. Können Sie mir helfen, die Fragezeichen auszufüllen? Oder sag mir, warum ich das alles falsch mache; )

GCS = Geographisches Koordinatensystem PCS = Projiziertes Koordinatensystem
Alle Links sind zu 10.1 Hilfedokumenten -

1. Feature-Class-Felder shape_length und shape_area
   a. GCS -?
   b. PCS - Mit einfachen planaren
   c. Wird es immer automatisch aktualisiert, außer bei Shapefiles? Ja

2. ArcMap-Messwerkzeug
   a. GCS - Standard-Geodätisch, Alternativen sind Loxodrome und Great Elliptic, jedoch nicht planar. Flächenberechnung nicht möglich!
   b. PCS - Standardplanar, Alternativen Geodesic, Loxodrome und Great Elliptic
   http://resources.arcgis.com/en/help/main/10.1/index.html#//00s500000022000000

3. Attributtabellenrechner
   a. GCS - nicht verfügbar
   b. PCS - planar
   http://resources.arcgis.com/de/help/main/10.1/index.html#//005s000027000000

4. Feldberechnungstool (Toolbox "Datenverwaltung")
   a. GCS - geodätisch linear, Fläche vorhanden, aber fraglich
   b. PCS - planar
   http://resources.arcgis.com/de/help/main/10.1/index.html#//001700004m000000

5. Buffering Tool (und weitere Tools)
   a. GCS - geodätisch
   b. PCS - Planar oder GCS-Ausgabe angeben http://resources.arcgis.com/de/help/main/10.1/index.html#//000800000019000000

6. Javascript API Clientseite
   a. GCS - geodätische Flächen- und Längenfunktionen
   b. PCS - kann von Web mercator nach geografisch konvertieren (oder den Geometriedienst verwenden) http://help.arcgis.com/en/webapi/javascript/arcgis/help/jsapi/namespace_geometry.htm

7. Flex API-Clientseite
   a. GCS - geodätische Flächen- und Längenfunktionen, "Die Länge [oder Fläche] wird unter Verwendung einer benutzerdefinierten zylindrischen Flächengleichprojektion berechnet". Dies wird in der Javascript-API nicht erwähnt !!
   b. PCS - kann von Web Mercator zu geografischem http://resources.arcgis.com/en/help/flex-api/apiref/com/esri/ags/utils/GeometryUtil.html konvertieren

8. ArcGIS Server REST-API - Geometry Service
   a. GCS - geodätisch
   b. PCS - planar
   http://help.arcgis.com/de/webapi/javascript/arcgis/help/jsapi/geometryservice.htm

Eine andere Frage, was genau ist eine geodätische Messung? Ich dachte, es bedeutete eine 3D-Triggerformel auf einem Sphäroid (Haversin?). Und ist es zu langsam, eine Fläche zu berechnen, und deshalb werden flächengleiche Projektionen verwendet?

Eine andere Frage bei der Bestimmung von Länge und Fläche - ist eine Projektion gleicher Fläche genauer als eine geodätische Berechnung unter Verwendung desselben Datums, Sphäroid? Und kurz warum?

Ihre Frage betrifft im Wesentlichen die genaue (und effiziente) Berechnung von Länge und Fläche über eine große Region. Die praktischen Details (in diesem Fall zu ArcGIS) werden bereits von Ihnen und anderen ausgefüllt. Sie scheinen auch auf diese allgemeinen Schlussfolgerungen hinzuweisen:

• Länge wird am besten über geodätische (geografische) Koordinaten berechnet
• Fläche wird am besten über planare Koordinaten mit gleicher Flächenprojektion berechnet [Bearbeiten: Aber die Komplexität der Grenze oder die Anzahl der Scheitelpunkte, die zur Beschreibung benötigt werden, ist auch ein Faktor - siehe @ cffks Antwort]

Hier ist eine Erklärung:

Eine Geodätische ist

die kürzeste Linie zwischen zwei Punkten auf einer mathematisch definierten Fläche (als gerade Linie auf einer Ebene oder als Bogen eines Großkreises auf einer Kugel)

http://wordnetweb.princeton.edu/perl/webwn?s=geodesic%20line (Zu Ihrer Information: Auf einem Ellipsoid ist eine Geodät in der Regel leicht S-förmig.)

Die Berechnung von Geodäten (Längen auf einem Ellipsoid) ist zwar im Vergleich zur bekannten Pythagoras-Gleichung relativ schwierig, aber möglich und genau. Sie sind jedoch im Vergleich zu Berechnungen von Flächen auf einem Ellipsoid relativ einfach .

Bei Kartenprojektionen werden im Allgemeinen keine linearen Maßstäbe beibehalten , sodass Projektionskoordinaten für Längenberechnungen im Allgemeinen nicht geeignet sind. (Es gibt Ausnahmen, aber diese hängen davon ab, wo Sie sich auf der Projektion befinden oder in welche Richtung Sie gehen.) Bezüglich der Fläche gibt es eine Klasse von Projektionen, die den Flächenmaßstab exakt beibehält : flächengleiche Projektionen. Das Berechnen von Flächen in einer Ebene ist relativ einfach und bei Verwendung einer flächengleichen Projektion genau.

Es gibt viele gute Quellen zu Geodäsie oder Kartenprojektionen, die hilfreich sein können. Zum Beispiel Geometrische Geodäsie: Nutzung von Informations- und Computertechnologie von Maarten Hooijberg.

Zur Beantwortung der Frage nach Messbereichen. Wenn Sie die Fläche eines Polygons messen möchten, dessen Kanten geodätisch sind, haben Sie zwei Möglichkeiten:

1. Projizieren Sie das Polygon auf eine flächengleiche Projektion, und fügen Sie an jeder Kante genügend zusätzliche Scheitelpunkte ein, um sicherzustellen, dass die projizierten Kanten der Geodätischen genau folgen, und messen Sie die Fläche im projizierten Raum.
2. Verwenden Sie die Formeln für die Fläche eines geodätischen Polygons.

Die zweite Methode ist im Allgemeinen schneller und genauer, es sei denn, die Polygonkanten sind sehr kurz. Leider implementiert arcgis diese Methode nicht (sollte es aber!). Jedoch GeographicLib und proj (Version 4.9.0 und höher) tun. Weitere Informationen finden Sie im Wikipedia-Artikel zum Gebiet eines geodätischen Polygons .