5Asociación de capas espaciales con Sistemas de coordenadas

OBJETIVOS•Definir sistemas de coordenadas.•Explicar la diferencia entre sistemas de coordenadas georreferenciados y no georreferenciados.•Describir los conceptos de sistemas de coordenadas geodésicas. •Definir el modelo de toda la geometría de la Tierra •Describen las funciones de transformación de sistema de coordenadas •Identificar las unidades de apoyo de Oracle Spatial

Los Sistemas de Coordenadas se utilizan para identificar cuando un objeto está en el espacio. Esta ubicación de un objeto se considera absoluta con respecto al sistema de coordenadas utilizado.

Los Sistemas de Coordenadas también se utilizan para identificar cuando un objeto está en relación con otros objetos. La posición(ubicación) de objetos es el uno en relación con el otro dentro del sistema de coordenada especificado.

Todos los datos espaciales se define con las coordenadas sobre la base en un sistema de coordenadas estándar. Un sistema de coordenadas se conoce también como sistema de referencia espacial. Los datos espaciales siempre tiene un sistema de coordenadas asociado con ellos.

Hasta ahora, en este curso, no ha especificado el sistema de coordenadas (es decir la referencia espacial ID [SRID] era NULA en USER_SDO_GEOM_METADATA y el campo de SDO_SRID del objeto de geometría era NULO). En esta lección, usted ve cómo se puede definir el sistema de coordenadas de forma explícita mediante el establecimiento de la columna de SRID en el USER_SDO_GEOM_METADATA y campos de SDO_SRID para cada geometría de la capa de

1 SISTEMA DE COORDENADAS

2 TIPOS DE SISTEMAS DE COORDENADASHay dos tipos de sistemas de coordenadas. Georeferenciados los sistemas de coordenadas relacionados con Tierra. Locales o no georeferenciados coordinar los sistemas no están relacionados con la Tierra. Oracle Spatial soporta los siguientes tipos de sistemas de coordenadas:

Geodésico: Un sistema de coordenadas georeferenciadas que utiliza coordenadas angulares tales como latitud y longitud. Longitud especifica las posiciones al este y al oeste del Meridiano de Greenwich, y especifica las posiciones de latitud norte y al sur del ecuador. En Oracle Spatial, datos geodésicos se expresa en grados que varían de -180 grados a 180 grados de longitud, y de -90 grados a 90 grados en latitud. Las líneas de latitud son paralelas entre sí. Las longitudes de los paralelos disminuyen a medida que los paralelos se alejan del ecuador hasta su longitud igual a 0 en el Polo Norte y el Polo Sur. Las líneas de longitud no son paralelas, pero convergen en los polos. La distancia o longitud especificada por un grado de los cambios de longitud de aproximadamente 111 kilómetros en el ecuador a cero en los polos.

Proyección : Un sistema de coordenadas georeferenciadas que utiliza coordenadas cartesianas planas determinada mediante la realización de una aplicación matemática desde un punto de la superficie de la Tierra a un plano. Información proyectada se especifica en unidades de longitud, como metros o pies.

Local: coordenadas cartesianas en un sistema de coordenadas no georeferenciado utilizado para el diseño asistido por ordenador (CAD) de aplicaciones y encuestas locales. Genéricamente, una coordenadas cartesianas, se obtiene mediante la medición de la posición de un punto de un origen definido a lo largo de ejes que son perpendiculares en los dos representa dimensiones o tres dimensiones del espacio.

3 SISTEMA DE COORDENADAS PROYECTADO

Dado que los datos proyectados son cartesianos en la naturaleza, esto tiene ciertas características que lo diferencian de datos geodésicos:

•Dos puntos están conectados con una línea recta que representa la distancia más corta entre esos puntos. •Sólo hay una posible línea que puede representar la distancia más corta entre dos puntos. •Un polígono define una y sólo un área cerrada.

4 SISTEMAS DE COORDENADAS GEODÉSICASEn el espacio geodésico, existe un número infinito de líneas que se pueden dibujar conectando dos puntos cualesquiera de la superficie de la Tierra.

Dados dos puntos de la superficie de la Tierra, la distancia más corta entre esos puntos se llama geodésica.

Si la Tierra fuera una geometría perfectamente simétrica, una geodésica siempre iba alrededor de la Tierra y volver a conectar a los mismos dos puntos de la Tierra y se dividen exactamente por la mitad.

De la línea geodésica se utiliza para conectar los puntos no se sigue necesariamente la longitud o las líneas de latitud.

Nota: La distancia más corta entre dos puntos de la superficie de la Tierra no puede ser a lo largo de la latitud. La única excepción a esto es cuando los dos puntos están en el ecuador. Dos puntos en la misma longitud es siempre geodésica.

(180,60)

(0,60)

5 GEODÉSICA PARA LOS PUNTOS ANTÍPODAS

•Normalmente, sólo una geodésica conecta cualquiera de los dos puntos dados en la superficie de la Tierra. •Los puntos antípodas son los puntos exactos en los lados opuestos de la superficie de la Tierra •Los puntos antípodas se puede conectar con uno de los dos geodésicas posible, cada uno de los que sigue las líneas de longitud. •Puntos adyacentes en una cadena de línea o un polígono no puede ser antípodas; Oracle Spatial no sabe de qué manera deben ser conectados.

6 POLÍGONOS EN UN SISTEMA DE COORDENADAS GEODÉSICAS

En un sistema de coordenadas geodésicas, un polígono puede ser representado por dos áreas cerradas en la superficie de la Tierra.

En el ejemplo ilustrado en la página, el polígono puede representar dos áreas. El área más pequeña es especificada por el polígono de color claro. El área más grande está especificado por el área rayada, que se envuelve alrededor de la Tierra. Oracle Spatial siempre elige el menor de los dos polígonos. Cualquier elemento único polígono en Oracle Spatial debe ser menos de la mitad de la superficie de la Tierra. Esto se debe a que Oracle Spatial no sería capaz de elegir de qué lado de la área del polígono debe usar.

Una geometría en Oracle Spatial puede estar compuesta de múltiples elementos polígono, donde cada elemento tiene una superficie de menos de la mitad de la Tierra, pero el área de la geometría superior a la mitad de la superficie de la Tierra.

Ejemplo de: Geometría Geodésica

En un sistema de coordenada proyectado, el polígono especificado por el código en la diapositiva no es válido.En el espacio geodésico, el polígono especificado sería una superficie que cubre la zona norte de la línea de 60 grados de latitud.

Nota: Para geometrías geodésicas, los vértices consecutivos están conectados con una línea que sigue una geodésica. Esta es la razón por la que la geometría en el ejemplo de la diapositiva tiene vértices en cada 20 grados de longitud a lo largo de la línea de 60 grados de latitud. Si le desea, añadir más vértices a lo largo de la línea de 60 grados de latitud haría que la geometría sea más precisa.

Esta página muestra cómo la geometría del polígono anterior se puede mostrar de dos maneras. La primera imagen de la diapositiva es una muestra de la geometría de polígonos en un visor equirectangular. La segunda imagen es una visualización en el espacio geodésico, visto desde el Polo Norte.

EL localizador de Oracle y Oracle Spatial requieren los elementos de una geometría de polígonos para ser orientada. Anillos exteriores debe seguir una sentido contrario a las agujas del reloj, y los anillos interiores debe seguir una sentidode las agujas del reloj . Imagínese caminando sobre el perímetro de un polígono anillo exterior. Usted estará caminando en un sentido contrario. La parte interior del polígono está en el lado izquierdo. Ahora, imagínese caminar por el perímetro de un polígono, anillo interior. Podrá llegar caminando en una sentido a las agujas del reloj La parte interior del polígono está sobre su la lado izquierdo. En resumen, si el perímetro de un polígono exterior de un elemento anular se recorre en sentido contrario, o el perímetro de un polígono interior de un elemento anular se recorre en sentido horario, entonces el área (o región interior) del polígono estará siempre en de la izquierda.

Nota: Los polígonos pueden atravesar polos y meridianos sobre la superficie de la tierra. Estos polígonos pueden ser almacenados continuamente o pueden ser usados como ventanas de búsqueda.

7 RECTÁNGULO GEODÉSICO OPTIMIZADO DENSIFICADO A LO LARGO DE LAS LÍNEAS DE LATITUD

• El usuario especifica vértices del rectángulo inferiores izquierdos y superiores derechos.

• Oracle Spatial saca vértices inferiores derechos y superiores izquierdos.

• Las líneas que siguen una línea de longitud implícitamente seguen una geodésica.

• Oracle Spatial densifica a lo largo de las líneas de latitud a intervalos de un grado (que se muestra como una línea de negro de puntos) en lugar de seguir la línea geodésica (que se muestra como dos líneas curvas, como indican las flechas).

La línea compacta de la diapositiva anterior, aumentada en:

Oracle Spatial todavía utiliza geodésicas entre los vértices a lo largo de la línea de densificado a intervalos de un grado. Si su aplicación requiere más precisión que los intervalos de un grado, crear su propio polígono densificado (no utilizar el rectángulo optimizado geodésico).

8 RECTÁNGULO GEODÉSICO OPTIMIZADO

Los rectángulos optimizados son apoyados con datos geodésicos:

SDO_GEOMETRY(2003,8307,NULL, SDO_ELEM_INFO_ARRAY(1,1003,3), SDO_ORDINATE_ARRAY(-112,33,-86,40))

Internamente: •Puede abarcar el meridiano de 180 °, pero no de los polos. •Densifica (añade coordenadas) a lo largo de la latitud constante en incrementos de un grado. •Puede dividir un rectángulo optimizada de gran tamaño en una geometría multielementos, donde cada elemento es garantizado para ser más pequeño que la mitad la superficie de la Tierra.

Este es un ejemplo de una posible representación interna de un rectángulo geodésico optimizado. Tenga en cuenta que la representación interna puede ser una MultiPoligono cuyos bordes tocan. Esto se hace para asegurar que cada elemento del polígono de la geometría se ha vuelto una zona de superficiede menos de la mitad de la Tierra. Dado que el interior del rectángulo optimizado original puede dividirse en conseguir una geometría MultiPoligono geodésicos, la nueva geometría se debe utilizar sólo para las siguientes operaciones:

• Como una ventana para consultas SDO_FILTER • Como una ventana para consultas SDO_RELATE, pero sólo para la máscara

de ANYINTERACT • Como una ventana para el operador SDO_ANYINTERACT, que es equivalente

a SDO_RELATE con la máscara de ANYINTERACT

Nota: Todas las máscaras se permiten con un rectángulo optimizados no geodésicos o proyectados.

R R

9 Sistemas de coordenadas en Oracle Spatial

Oracle Spatial proporciona más de cuatro mil predefinidos sistemas de coordenadas. La tabla de diccionario de Oracle CS_SRS almacena las definiciones de todos los sistemas de coordenada.La información sobre cada sistema de coordenadas está codificada utilizando la notación definida por el Open Geospatial Consortium (OGC). Esta información se almacena en la columna WKTEXT de la tabla CS_SRS. Cada sistema de coordenadas en Oracle Spatial se le asigna un número único, que se almacena en la columna SRID.

Nota: El usuario MDSYS Oracle ha concedido el acceso, seleccione de CS_SRS al público.

DESCRIBE cs_srs

Name Null? Type ---------------------------------------------------- CS_NAME VARCHAR2(68) SRID NOT NULL NUMBER(38) AUTH_SRID NUMBER(38) AUTH_NAME VARCHAR2(256) WKTEXT VARCHAR2(2046) CS_BOUNDS MDSYS.SDO_GEOMETRY

10 TABLA CS_SRS

Hay seis campos en la tabla CS_SRS:

•El campo de SRID contiene la referencia espacial de único número de identificación. •La columna WKTEXT mantiene el conocido texto como se describe por el OGC. •El campo de CS_NAME tiene un único texto breve de descripción de cada sistema de coordenadas. •El campo de AUTH_NAME contiene el nombre de la autoridad del creador de la SRID. En Oracle Spatial, AUTH_NAME es "de Oracle." Puede ser utilizado junto con SRID como un identificador mundial para coordinar los sistemas de Oracle Spatial. •El campo AUTH_SRID es un número que se puede utilizar para indicar cómo se derivó de la entrada. •El campo CS_BOUNDS está reservado para el uso de Oracle y es NULL para todas las filas. Con el tiempo, contiene una geometría especifica en el sistema WGS-84 (longitud / latitud), que es el límite polígono válido para cada proyección. Queda NULL para los datos geodésicos.

Nota: GEODETIC_SRIDS es una opinión de que las listas de SRID de valores para todos los sistemas de coordenadas geodésicas.

11 SISTEMAS DE COORDENADAS COMÚNES

Algunos sistemas de coordenadas comunes incluyen: •Geodésico NAD 83 (SRID: 8265) WGS 84 (SRID: 8307) •Proyectado Continental, específicos de cada país, o proyecciones de estado plano.32769 Igual-Área de proyección (Australia) 32771 Igual-Área de proyección (Europa) 32774 Igual-Área de proyección (Norte América) 32770 Igual-Área de proyección (China) 32772 Igual-Área de proyección (India) 32775 Igual-Área de proyección (Estados Unidos) 81996 Delaware State Plane (metros)

Hay un gran número de sistemas de coordenadas proyectadas utilizados en todo el mundo. El más exacto sistemas de coordenadas proyectadas describir áreas más pequeñas. En los Estados Unidos, hay una serie de estado plano de sistemas de coordenadas proyectadas. Los estados más pequeños pueden requerir solo un proyectado sistema de coordenadas y los estados más grandes pueden requerir más sistemas de coordenadas proyectadas para cubrir el estado con la misma cantidad de precisión. Normalmente, cuanto mayor sea el área abarcada por el proyectado sistema de coordenadas, mayor será el potencial para el análisis espacial incorrecto.

12 RESTRICCIONES EN UN SISTEMA DE COORDENADAS GEODÉSICAS

Hay algunas restricciones al uso de sistemas de coordenadas geodésicas.

Las restricciones en los tipos primitivos geométricos son:

Una geometría no puede contener arcos. Por ejemplo, las polilíneas o polígono compuesto por arcos circulares (interpretación 2), las polilíneas compuestas y polígonos que tienen los sub-elementos que son arcos circulares,y los círculos optimizados no son compatibles. Si se tienen geometrías que contienen círculos o arcos circulares en un sistema de coordenadas proyectado, puedes densificar antes de su transformación a coordenadas geodésicas, y luego realizar operaciones espaciales sobre la geometría resultante.

Además, hay restricciones a ciertos elementos:

Dos puntos adyacentes en una línea o un polígono no puede ser antípodas, es decir, que no puede estar exactamente uno frente al otro en la superficie de la Tierra.

El área de un elemento de polígono no puede ser igual o superior a la mitad de la superficie de la Tierra. Si usted necesita trabajar con más elementos, en primer lugar romper estos elementos en varios elementos más pequeños y trabajar con ellos. Por ejemplo, no se puede crear una geometría que representa la superficie terrestre total de la Tierra, sin embargo, puede crear geometrías múltiples, cada una representando una parte de la superficie de la tierra en general. Para trabajar con una polilínea que es mayor que o igual a la mitad del perímetro de la Tierra, usted puede añadir uno o varios puntos intermedios sobre la línea de modo que todas las coordenadas adyacentes sean menos de la mitad el perímetro de la Tierra.

13 MODELO ENTERO DE LA GEOMETRÍA DE LA TIERRA

Oracle Spatial devuelve la longitud exacta, las áreas y distancias, tanto para los datos proyectados y geodésicos.

El modelo de la geometría de la Tierra tiene en cuenta la curvatura de la superficie de la Tierra en el desempeño de longitud, área, y los cálculos de distancia de los datos geodésicos. El modelo de la geometría de la Tierra exige que los límites del sistema coordenadas se establece en (-180 a 180) grados de longitud, y (-90 a 90) grados de latitud. Es capaz de almacenar, indexar, y operan en las geometrías geodésicas, aunque abarcan el meridiano de 180 ° y de los polos. Oracle Spatial soporta diferente longitud y unidades de distancia que son útiles para los datos geodésicos y proyectados, como el pie, metro y kilómetro.

14 TRANSFORMACIÓN DE SISTEMAS DE COORDENADAS

Coordinar las funciones de transformación del sistema se utilizan para transformar los datos espaciales de un sistema de coordenadas a otro. Hay muchas razones para transformar geometrías. Por ejemplo, si un conjunto de datos se reciben en un sistema de coordenadas, pero el resto de los datos en uso en un sitio está en un sistema de coordenadas diferente y el almacenamiento común se requiere, utilizar transformaciones de sistemas de coordenadas. Otro ejemplo es si un conjunto de datos está en longitud / latitud, pero se proyecta un sistema de coordenadas que mejor se adapte a los requisitos de la solicitud, la transformaciones de sistema de coordenada pueden ser usadas para mover los datos a la proyección más aplicable.Oracle Spatial tiene dos funciones de coordinar la transformación del sistema:

SDO_CS.TRANSFORM trabaja con una geometría simple a la vez, y que transforma la geometría de un sistema de coordenadas a otro.

SDO_CS.TRANSFORM_LAYER toma todas las geometrías de una capa y transforma los datos de un sistema de coordenadas a otro.

Transforma el sistema de coordenadas de la geometría que representa el Condado de Hillsborough, en Nueva Hampshire para el sistema de coordenadas con SRID 82151

SELECT sdo_cs.transform (geom, 82151)FROM geod_countiesWHERE county = 'Hillsborough' AND state = 'New Hampshire';

Nota: Todas las transformaciones requieren un campo SDO_SRID válido establecidos en la geometría de la fuente. Nota: 82151 = "New Hampshire 2800 (1983 metros)" Estado-Plane CS 1983